3.4. Конструирование узлов ферм

Опорный уел фермы из равнополочных уголков.

Усилие в стержне

Принимаем для сварки электроды Э 42, а расчётное сопротивление .

Назначаем толщину швов крапления опорного раскоса: на обушке на пере; определяем их длины исходя из распределения усилия на обушке — 0,7 и на пере — 0,3 по формулам:

, где

— коэффициент учитывающий неполномерность шва;

Усилие в стержне

Принимаем для сварки электроды Э 42, а расчётное сопротивление .

Назначаем толщину швов крапления нижнего пояса: на обушке на пере; определяем их длины исходя из распределения усилия на обушке — 0,7 и на пере — 0,3 по формулам:

, где

По требуемым расчётным длинам швов с учётом конструктивных требований (добавка 1 см длины шва на непровар и зазор между швами мм) принимаем фасонку 360×480

Промежуточный узел фермы из уголков с изменением сечения.

Усилие в стержне

Принимаем для сварки электроды Э 42, а расчётное сопротивление .

Назначаем толщину швов: на обушке на пере; определяем их длины исходя из распределения усилия на обушке — 0,7 и на пере — 0,3 по формулам:

, где

— коэффициент учитывающий неполномерность шва;

Усилие в стержне

Принимаем для сварки электроды Э 42, а расчётное сопротивление .

Назначаем толщину швов крапления нижнего пояса: на обушке на пере; определяем их длины исходя из распределения усилия на обушке — 0,7 и на пере — 0,3 по формулам:

, где

По требуемым расчётным длинам швов с учётом конструктивных требований (добавка 1 см длины шва на непровар и зазор между швами мм) принимаем фасонку 170×1070 мм

Укрупнённый узел из уголков.

Конструктивно принимаем фасонку 160×1100 мм

4. Расчёт поперечной рамы

4.1. Нагрузки, действующие на раму

4.1.1. Постоянные нагрузки.

От ригеля рамы.Данные о нагрузках на ригель рамы принимаем из таблицы 1. Опорная реакция ригеля рамы:

От колонны. Принимаем вес верхней части колонны, а нижней —.

От веса подкрановой балки.

, где

— площадь сечения тормозной и подкрановой балок;

— объёмный вес стали.

Суммарное действие всех перечисленных видов постоянной нагрузки вызывают момент в уровне подкрановой ступени рамы, и они могут быть им заменены:

, где

иэксцентриситеты:

;

4.1.2. Временные нагрузки

Снеговая нагрузка.

Опорная реакция и момент от снеговой нагрузки (см. табл. 1):

Крановая вертикальная нагрузка. При определении максимального давления на раму одно из колёс устанавливаем на опору так, чтобы оставшиеся колёса были максимально близки к ней (рис. 13).

, где

— коэффициент надёжности по нагрузке;

— коэффициент сочетаний;

— нормативное вертикальное давление колеса;

— ординаты линии влияния;

— минимальное вертикальное давление колеса;

, где

Q= 1600 кН — грузоподъёмность крана;

n= 8 — число колёс с одной стороны крана;

— вес крана с тележкой

Силы ,приложены по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на неё изгибающие моменты:

Горизонтальная поперечная сила от кранов:

, где

— вес тележки крана

Горизонтальная поперечная нагрузка от кранов действует в уровне тормозной балки и приложена к одной стойке рамы.

Ветровая нагрузка

Расчётное значение погонной ветровой нагрузки на колонну определяем по формуле:

, где

— коэффициент надёжности по ветровой нагрузке;

— нормативное значение ветрового давления для 4 ветрового района;

— коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте для открытой местности, при, при, при;

— аэродинамический коэффициент, с подветренной стороны, с наветренной

Определяем значения погонного ветрового давления в характерных точках (см. рис 14):

На высоте 10 м:

На высоте 20 м:

На высоте 30 м:

Промежуточные значения определяем интерполяцией:

На высоте 18 м (верхняя часть колонны):

На высоте 21,15 м (верхняя часть фермы):

Для упрощения расчёта принимаем равномерное распределение ветровой нагрузки по высоте стойки. Эквивалентную равномерно распределённую по высоте колонны нагрузку находим из условия равенства изгибающих моментов в основании защемлённой стойки от фактической эпюры ветрового давления и эквивалентно распределённой нагрузки:

, где

,— изгибающий момент в консольной стойке высотойH₀от фактической эпюры ветрового давления на колонну.

Ветровую нагрузку, действующую на ригель, заменяем сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы.