
- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Введение
- •Исходные данные
- •1. Статический расчет поперечной рамы каркаса промышленного здания
- •1.1. Определение нагрузок на поперечную раму
- •1.1.1. Постоянные нагрузки от веса покрытия
- •1.1.2. Постоянная нагрузка от веса колонн и стенового ограждения
- •1.2. Кратковременные нагрузки
- •1.2.1. Снеговая нагрузка
- •Уточнение типа профилированного листа
- •1.2.2 Ветровая нагрузка
- •1.3. Связи жесткости каркаса
- •2. Статический расчет фермы
- •2.1. Определение усилий от вертикальной нагрузки
- •2.2 Определение расчетных усилий в стержнях фермы
- •3. Подбор сечений стержней фермы
- •3.1. Верхний пояс
- •3.3.1. По условию устойчивости
- •3.3.2. Проверка гибкости стенки с учетом закругления углов сечения r
- •3.3.3 Проверка принятого сечения при внецентренном сжатии
- •3.4 Подбор сечения нижнего пояса
- •3.5 Проверка шарнирности расчетной схемы
- •3.6 Подбор сечения стержней решетки
- •3.7 Уточнение расчетной схемы фермы
- •4. Проектирование узлов фермы с применением гсп
- •4.1. Расчет узла 2
- •4.1.1. Расчет на продавливание раскосом р2 полки верхнего пояса
- •4.1.2. Расчет на вырывание полки верхнего пояса раскосом р3
- •4.1.3. Проверка местной устойчивости боковых граней (стенок) пояса над сжатым раскосом р2
- •4.1.4. Проверка местной устойчивости боковых граней («щек») стержней решетки фермы
- •4.1.5. Расчет сварных швов раскос р2 - вп
- •4.1.6. Расчет сварных швов раскос р3 - вп
- •4.2. Расчет узла 3
- •4.2.1. Расчет на продавливание раскосом р2 полки нижнего пояса
- •4.2.2. Расчет на вырывание полки нижнего пояса раскосом р1
- •4.2.3. Проверка местной устойчивости боковых граней (стенок) пояса над сжатым раскосом р2
- •4.2.4. Проверка местной устойчивости боковых граней («щек») стержней решетки фермы
- •4.2.5. Расчет сварных швов раскос р2 - нп
- •4.2.6. Расчет сварных швов раскос р1 - нп
- •4.3 Расчет опорного узла 4
- •4.3.1. Расчет на вырывание полки верхнего пояса раскосом р1
- •4.3.2. Расчет сварных швов раскос р1- вп
- •4.3.3. Расчет опирания фермы на колонну
- •4.4. Нижний монтажный узел (узел 5)
- •4.4.1. Конструирование и расчет фланцевого соединения.
- •4.4.2. Расчет сварных швов
- •4.5. Верхний монтажный узел (узел 1)
- •4.5.1. Конструирование фланцевого соединения
- •4.5.2. Расчет сварных швов
- •5. Проверка жесткости стропильной фермы покрытия.
- •6. Проектирование и расчет перекрытий
- •6.1.Определение нагрузок на ригель перекрытия
- •7. Расчет колонны
- •8. Расчет оголовка колонны
- •9. Проектирование и расчет базы внецентренно-сжатой колонны
- •9.1.Определение размеров опорной плиты
- •9.2. Определение толщины опорной плиты
- •9.2.1.Расчет первого отсека
- •9.2.2.Расчет второго отсека
- •9.2.3. Расчет третьего отсека (свеса опорной плиты)
- •9.3. Подбор сечения анкерных болтов
- •9.4. Расчет траверс
- •9.5. Расчет крепления траверс к колонне
4.2.6. Расчет сварных швов раскос р1 - нп
Заводские сварные швы соединения элементов следует выполнять полуавтоматической сваркой, на монтаже допускается применение ручной сварки. В заводских условиях для сварки элементов применяют:
- полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа по ГОСТ 8050-85 или в смеси углекислого газа с аргоном (по ГОСТ 10157-79*), сварочная проволока Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
-допускается применение порошковой проволоки ГШ-АН-8.
При выполнении сварных швов с установленным зазором равным (0,5-0,7)∙tв при полном проплавлении стенки профиля, проверку прочности сварных швов следует проводить как стыковых.
Из удобства наложения сварного шва по «носку» устанавливают зазор 2с>2 см. Со стороны «пятки» качественный шов получить и диагностировать трудно, поэтому в расчетах он не учитывается. Толщина стыковых швов принимается равной толщине наиболее тонкой стенки соединяемых элементов, т. е.
При расчете сварного шва узла 2:
Расчетная схема сварного шва для растянутого раскоса показана на рис. 4.13.
Рис. 4.13. К расчету шва раскос-пояс.
Напряжение в сварном шве:
где Ry=2450 кг/см2- расчетное сопротивление по пределу текучести стали
стержня решетки;
Rwy=0,85Ry – расчетное сопротивление сварного шва растяжению;
Rwcp=0,58Ry – расчетное сопротивление сварного шва касательным напряжением;
γc=0,85 – коэффициент запаса прочности.
Проверка прочности шва по четвертой теории прочности:
Прочность сварного шва обеспечена.
4.3 Расчет опорного узла 4
Конструкция узла 4 верхнего пояса, усилия, действующие в узле, расчётные схемы на продавливание и вырывание полки верхнего пояса фермы приведены на рисунке 4.14.
Рис. 4.14 Расчетная схема на продавливание и вырывание грани трубы ВП раскосом Р1.
4.3.1. Расчет на вырывание полки верхнего пояса раскосом р1
Проверка прочности пояса над растянутым стержнем (раскосом) производится в той же последовательности, что и на продавливание:
Определяем длину участка пересечения сжатого раскоса с поясом
Определяем соотношения:
при соотношениях
несущая способность на вырывание:
,
где t – толщина стенки ВП
f
может быть найдена по формуле:
Тогда несущая способность на вырывание:
Величина внешней
вырывающей силы, перпендикулярной оси
пояса
Определяют коэффициент γd, учитывающий уровень и характер напряженного состояния пояса:
Предварительно определяют среднее напряжение в верхнем поясе на участке примыкающего раскоса (правого вырывающего)
где Ап - площадь поперечного сечения пояса;
Несущая способность пояса на вырывание обеспечена, если выполняется условие
где γc - коэффициент условий работы, γc = 1, т.к. верхний пояс не является
гибким элементом;
γD - коэффициент влияния продольной силы в поясе, γD =1 т.к.
γd - коэффициент влияния знака усилия в примыкающем элементе
γd= 1,2 т.к. раскос вырывает пояс.
Несущая способность пояса на вырывание обеспечена.
4.3.2. Расчет сварных швов раскос р1- вп
Заводские сварные швы соединения элементов следует выполнять полуавтоматической сваркой, на монтаже допускается применение ручной сварки. В заводских условиях для сварки элементов применяют:
- полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа по ГОСТ 8050-85 или в смеси углекислого газа с аргоном (по ГОСТ 10157-79*), сварочная проволока Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.
-допускается применение порошковой проволоки ГШ-АН-8.
При выполнении сварных швов с установленным зазором равным (0,5-0,7)∙tв при полном проплавлении стенки профиля, проверку прочности сварных швов следует проводить как стыковых.
Из удобства наложения сварного шва по «носку» устанавливают зазор 2с>2 см. Со стороны «пятки» качественный шов получить и диагностировать трудно, поэтому в расчетах он не учитывается. Толщина стыковых швов принимается равной толщине наиболее тонкой стенки соединяемых элементов, т. е.
При расчете сварного шва узла 4:
Расчетная схема сварного шва для растянутого раскоса показана на рис. 4.15.
Рис. 4.15. К расчету шва раскос-пояс.
Напряжение в сварном шве:
где Ry=3200 кг/см2- расчетное сопротивление по пределу текучести стали
стержня решетки;
Rwy=0,85Ry – расчетное сопротивление сварного шва растяжению;
Rwcp=0,58Ry – расчетное сопротивление сварного шва касательным напряжением;
γc=0,85 – коэффициент запаса прочности.
Проверка прочности шва по четвертой теории прочности:
Прочность сварного шва обеспечена.