
- •1. Компоновка конструктивной схемы каркаса1
- •1.1. Разбивка сетки колонн2
- •Компоновка поперечной рамы3
- •1.2.1. Вертикальные размеры колонны4
- •1.2.2. Горизонтальные размеры колонны7
- •Разработка схемы связей по шатру здания и колоннам9
- •2.2. Расчетные усилия в подкрановой балке
- •3. Нагрузки на поперечную раму14
- •3.1. Постоянная нагрузка
- •3.2. Снеговая нагрузка
- •3.3. Нагрузки от мостовых кранов
- •3.4. Ветровая нагрузка
- •3.5. Статический расчет поперечной рамы
- •3.5.1. Выбор метода расчета
- •3.5.3. Правило заполнения исходных данных
- •3.5.4. Результаты счета
- •4. Расчет колонны
- •4.1. Определение расчетных длин колонны в плоскости действия момента
- •4.2. Подбор сечения верхней колонны
- •Условная гибкость стенки
- •4.3. Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента
- •4.4. Проверка устойчивости из плоскости действия момента
- •4.5. Проверяем устойчивость стенки
- •4.6. Проверка прочности (в упругой стадии)
- •4.7. Подбор сечения нижней части колонны
- •4.8. Подбор сечения ветвей колонны
- •Проверяем несущую способность
- •Площадь сечения ветви
- •Расстояние до центра тяжести ветви
- •4.9. Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
- •Момент инерции сечения траверсы относительно оси х-х
- •Проверяем прочность траверсы
- •4.10. Расчет и конструирование базы колонны
- •Площадь плиты
- •Напряжения под плитой
- •При толщине траверсы 14 мм
- •Требуемая длина шва
- •5. Расчет и конструирование стропильной фермы
- •5.1. Расчетная схема ригеля
- •5.1. Сбор нагрузок на ферму
- •5.2. Определение усилий в стержнях фермы
- •5.3. Подбор и проверка сечений стержней ферм
- •5.3.1. Подбор сечений верхнего пояса
- •5.3.2. Подбор сечений нижнего пояса
- •5.3.3. Подбор сечения опорного раскоса
- •5.3.4. Подбор сечений раскосов и стоек
- •5.4. Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам фермы
- •Справочные данные по мостовым кранам
- •Определение максимальных усилий в подкрановой балке
- •Размеры сечений элементов подкрановых балок пролетами 6 и 12 м
- •Данные для определения максимальной толщины углового
- •Список литературы
5.3.2. Подбор сечений нижнего пояса
Сечение верхнего пояса фермы компонуем из равнобоких уголков. Сечение изменяем один раз, во втором от опоры узле. Сечение в пролете подбираем по наибольшему растягивающему усилию в средних панелях, сечение у опоры - по расчетным усилиям в крайней панели.
Расчетная длина пояса в плоскости фермы равна расстоянию между узлами (oy = ). Расчетная длина из плоскости фермы равна расстоянию между точками закрепления поясов продольными распорками и вертикальными связями по фермам (рис. 4). При возможности появления в крайней панели фермы сжимающего усилия (табл.3). Для уменьшения расчетной длины панели в плоскости фермы рекомендуется ввести дополнительную нулевую стойку. Гибкость пояса в сжатой панели не должна превышать предельной [120]. Предельные гибкости растянутых стержней в соответствии с табл.20* [4].
Максимальное усилие нижнего пояса в стержне 3-4 (N = 2044 кН, табл. 3).
см2.
Принимаем сечение из 2 125 х 9 с геометрическими характеристиками: А = 101,7 см2; ix = 4,87 см; iy = 5,56 см;
Сечение у опоры. В связи с возможностью появления сжимающего усилия в панели 1-9 вводим нулевую стойку. Тогда x = 300 см; y = 560 см.
Требуемая площадь сечения (по растягивающему усилию N = 627,4 кН)
см2.
Требуемый радиус инерции (по сжимающему усилию N = - 139,9 кН)
Требуемым характеристикам наиболее близко удовлетворяет сечение из 2 110 х 7.
5.3.3. Подбор сечения опорного раскоса
Для уменьшения расчетной длины сжатого опорного раскоса в плоскости фермы устанавливаем дополнительную нулевую стойку, тогда расчетная длина ox = 0,5 = 200 см; расчетная длина из плоскости - oy = = 401 см; предельная гибкость [] = 120. Порядок расчета аналогичен расчету верхнего сжатого пояса.
5.3.4. Подбор сечений раскосов и стоек
Расчетные длины элементов решетки ox = 0,8; oy = ; предельная гибкость сжатых стержней [] = 150; растянутых - по табл.20* СНиП.
Раскосы и стойки фермы (кроме средней стойки) принимаем таврового сечения из равнобоких уголков; средняя стойка принимается крестового сечения. Сечения менее 2 50 х 5 принимать не рекомендуется. Порядок расчета растянутых и сжатых стержней аналогичен изложенным выше.
5.4. Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам фермы
При расчете узлов фермы определяют размеры сварных швов и назначают габариты фасонок с таким расчетом, чтобы на них размещались все сварные швы стержней.
На сварной шов у обушка передается большая часть силы, чем на шов у пера. Для равнопологих уголков распределение силы N принимается так: на обушок 0,7N, на перо 0,3N. Для неравнопологих уголков: на обушок 0,75 или 065N и на перо 0,25 или 0,35N, соответственно для короткой и длинной полки (см. табл. ___). Задаваясь толщиной сварного шва kf, длину его на один уголок вычисляем по формуле (в сечении по металлу шва):
на обушок
см;
у пера
см,
где k - коэффициент распределения усилия на обушок и перо (табл.9, прилож.1).
При расчете по металлу границы сплавления формулы имеют следующий вид
см;
у пера
см,
где f и z - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали с пределом текучести до 530 МПа по табл. 34* [3];
wf и wz - коэффициенты условий работы шва, равны 1;
kf - катет шва; по обушку следует принимать не более толщины привариваемого уголка, а по перу - по табл.
Для сварки узлов фермы принимаем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С d =1,4 ... 2 мм; kf.max = 8 мм; f = 0,8; z = 1,05; wf = zf = 1 (см. табл. 34* и п.11.2*); Rwf f = 215 0,8 = 193 МПа > Rwz z = 0,45 Ru z = = 0,453701,05 = 174 МПа. Несущая способность швов определяется по границе сплавления.
Таблица расчета швов
№ стержня |
Сечение |
Усилие, кН |
Шов по обушку |
Шов по перу | ||||
|
|
|
Nоб, кН |
kf, см |
w, см |
Nп, кН |
kf, см |
w, см |
8 - 9 |
|
345 |
0,7N = 241 |
0,8 |
10 |
0,3N = 104 |
|
|
1 - 9 |
|
627,4 |
0,7N = 439 |
1,0* |
14 |
0,3N = 188 |
|
|
2 - 9 |
|
969,1 |
0,7N = 678 |
1,0* |
22 |
0,3N = 291 |
|
|
2 - 11 |
|
682 |
0,7N = 477 |
|
|
0,3N = 205 |
|
|
3 - 11 |
|
421 |
0,7N = 295 |
|
|
0,3N = 126 |
|
|
3 - 13 |
|
255,2 |
0,7N = 179 |
|
|
0,3N = 76 |
|
|
4 - 13 |
|
18,4 |
0,7N = 13 |
|
|
0,3N = 15 |
|
|
2 - 10 |
|
132,8 |
0,7N = 93 |
|
|
0,3N = 40 |
|
|
3 - 12 |
|
149,3 |
0,7N = 104 |
|
|
0,3N = 45 |
|
|
1 - 2 |
|
969 |
0,7N = 678 |
0,8*** |
|
0,3N = 291 |
|
|
* Для катета сварного шва kf = 10 мм Rwzz = 0,453701 = 166 МПа.
** kf = 1,0 см < 1,2tf = 1,20,9 = 1,08.
*** kf = 0,8 см < 1,2tf = 1,20,7 = 0,84.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица 1