Одноэтажное промышленное здание

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический университет

Кафедра:

«Строительные конструкции»

Курсовой проект

Одноэтажное промышленное здание



Содержание

1. Исходные данные

1.1 Данные для проектирования

1.2 Характеристики мостового крана

2. Компоновка конструктивной схемы здания

2.1 Компоновка однопролетных рам

2.2 Определение системы связей

3. Расчет поперечной рамы каркаса

3.1 Конструктивная схема рамы

3.2 Расчетная схема рамы

3.3 Сбор нагрузок на поперечную раму

3.3.1 Постоянные нагрузки

3.3.2 Снеговая нагрузка

3.3.3 Крановые нагрузки

3.3.4 Ветровые нагрузки

3.4 Определение расчетных усилий в сечениях рамы

3.4.1 Снеговая нагрузка

3.4.2 Расчет на вертикальную нагрузку от мостовых кранов

3.4.3 Расчет на горизонтальные воздействия мостовых кранов

3.4.4 Ветровая нагрузка

3.5 Таблица расчетных усилий в раме

4. Проектирование подкрановых конструкций

4.1 Определение расчетных усилий

4.2 Подбор сечения подкрановых конструкций

4.3 Компоновка поперечного сечения подкрановой конструкции

4.4.1 Определение геометрических характеристик

4.4.2 Проверка верхнего пояса на нормальные напряжения

4.4.3 Проверка прочности стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана

4.4.4 Проверка на приведенные напряжения

4.4.5 Проверка прочности стенок подкрановых балок под краны особого режима работы с учетом всех компонентов напряженного состояния

4.4.6 Проверка местной устойчивости элементов подкрановой балки

5. Расчет ступенчатой колонны

5.1 Проектирование верхней части колонны

5.2 Проектирование нижней части колонны

5.3 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

5.4 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

6. Расчет стропильной фермы

6.1 Сбор нагрузок на ферму

6.2 Подбор сечений элементов фермы

6.2.1 Подбор сечений элементов фермы

6.2.2 Проверка сечений на прочность и устойчивость

6.2.3 Таблица проверки сечений фермы

6.3 Расчет сварных швов прикрепления решетки

Список литературы



1. Исходные данные

здание колонна ступенчатый подкрановый

Для расчета металлического каркаса одноэтажного промышленного здания с кранами требуется 2 основных параметров

1.1 Данные для проектирования

Пролет Цеха - 24 м.

Грузоподъемность мостового крана 160/32 т.

Шаг поперечных рам - 12 м.

Длина здания 132 м.

Отметка головки кранового рельса - 14600.

Район строительства - г. Калуга.

1.2 Характеристики мостового крана

Для кранов с грузоподъемностью 100 т при пролете здания 24 м:

Нк=4800 мм;

В1=500 мм;

В2=10500 мм;

К=1500 мм.

Максимальное давление на колеса:

Fn1=310 кН;

Fn2=320 кН;

Вес тележки:

Gт=549 кН;

Вес крана с тележкой:

Gк= 1617 кН;

Тип кранового рельса:

КР-120;

Высота рельса:

hр=170 мм;

Высота подкрановой балки:

hб=1800 мм.



2. Компоновка конструктивной схемы здания

2.1 Компоновка однопролетных рам

Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных (габаритных) размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Размеры по вертикали привязывают к отметке уровня пола, принимая ее нулевой. Размеры по горизонтали привязывают к продольным осям здания. Все размеры принимают в соответствии с основными положениями по унификации. Сначала целесообразно установить вертикальные размеры.

Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства. Они определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса (Н1=14,6 м) и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия Н2. В сумме размеры Н1 и Н2 определяют полезную высоту цеха H0.

Размер Н2 диктуется высотой мостового крана:

, где

HK + 100 мм - габаритный размер от головки рельса до верхней точки тележки крана (4800 мм) плюс установленный по требованиям техники безопасности зазор между этой точкой и строительной конструкциями, равный 100 мм;

f - размер, учитывающий прогиб конструкции покрытия (ферм, связей), принимаемый равным 200400 мм, в зависимости от величины пролета.

В нашем случае L = 24 м, принимаем f = 300 мм;

Тогда:

Н2 = (4800 + 100) + 300 мм = 5200 мм.

Далее устанавливаем высоту цеха от уровня пола до низа стропильных ферм:

Н0=14600 мм + 5200 мм=19800мм;

В соответствии с «Основными положениями по унификации» высоту цеха от уровня пола до низа стропильных ферм Н принимаем до высоты 10,8 м кратной 1,2м, а при большей высоте кратно 1,8 м: Н0 = 19,8 м.

Высота верхней части колонны HB:

где

hб - высота подкрановой балки, которая предварительно принимается 1/81/10 пролета балки, принимаем по таблице мм.

hр - высота кранового рельса - 170 мм.

HB=1800 + 170 + 5200 = 7170 мм

Размер нижней части колонны:

где Нзагл = (6001000) мм - обычно принимаемое заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.

Hн=19800 мм - 7170 мм + 1000 мм = 13630 мм;

Общая высота колонны рамы:

H = 7170 + 13630 =20800 мм;

Высота фермы зависит от принятой конструкции стропильных ферм и принимается hоп=2250 мм - для ферм пролетом 24 метра.

Исходя их того, что в здании используется мостовой кран Q = 160 т принимаем привязку наружной грани колонны а = 500 мм.

Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны принимаеммм, исходя из грузоподъемности крана.

Ширина нижней части колонны

мм

Ширина верхней части колонны:

Принимаем высоту верхней части ступенчатой колонны hВ = 1000 мм.

Проверим условие:

Пролет мостового крана:

мм = 22,5 м

2.2 Определение системы связей

Вертикальные связи между колоннами каркаса в продольном направлении обеспечивают жесткость и неизменяемость каркаса здания в продольном направлении от воздействия продольных нагрузок; ветровых - на торцевые стены здания и тормозных сил от мостовых кранов. Также эти связи служат для обеспечения устойчивости колонн.

Связи по колоннам:

Связи нижнего яруса следует располагать ближе к середине здания или температурного блока для того, чтобы обеспечить свободу температурных деформаций продольных элементов и избежать дополнительных температурных напряжений, которые могут быть весьма значительны и ведут к повреждению конструкций.

Верхние вертикальные связи ставят в тех же осях, что и нижние. Иногда для повышения жесткости каркаса верхние связи 2 ставят в торцах здания или температурного блока, т.к. небольшая жесткость надкрановой части колонн незначительно влияет на температурные напряжения. В пределах высоты стропильных ферм в связевом блоке и по торцам здания ставят связи 3, которые идут на монтаж в виде готовой связевой фермы. В остальных местах колонны соединяются распорками.

Вертикальные связи по покрытию:

Связи между фермами, создавая общую пространственную жесткость каркаса, обеспечивают:

устойчивость сжатых элементов ригеля из плоскости ферм;

перераспределение местных нагрузок (например, крановых), приложенных к одной из рам, на соседние рамы;

удобство монтажа;

заданную геометрию каркаса;

восприятие и передачу на колонны некоторых нагрузок.

Связи по нижнему поясу ферм:

Система связей покрытия состоит из горизонтальных и вертикальных связей.



3. Расчет поперечной рамы каркаса

3.1 Конструктивная схема рамы

Ферма с параллельными поясами пролетом 24 м и высотой 2250мм Без светоаэрационного фонаря.

3.2 Расчетная схема рамы

Конструктивную схему рамы приводим к расчетной схеме, соблюдая следующее:

оси колонн проходят через центры тяжестей сечений;

заделка колонн принимается на уровне низа башмака;

ригель проходит по оси нижнего пояса фермы и принимается горизонтальным, т.к. уклон фермы менее 1/8.

Расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонн: 

мм.

3.3 Сбор нагрузок на поперечную раму

3.3.1 Постоянные нагрузки

Согласно таблице 11.3. определяем постоянные нагрузки:

Состав кровли	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Защитный слой гравия	0,3	1,3	0,39
Гидроизоляция (4 слоя рубероида)	0,2	1,3	0,26
Цементная стяжка	0,4	1,3	0,52
Пенопласт 100 мм	0,05	1,2	0,06
Пароизоляция (1 слой рубероида)	0,05	1,3	0,07
Ж/Б ребристая плита 300 мм	2,7	1,1	2,97
Стропильные фермы и связи покрытия	0,35	1,05	0,37
Итого:

Принимаем уклон кровли горизонтальным, т.к. уклон фермы менее 1/8 и не оказывает существенного влияния. 

Cos 0 = 1.

Где В - шаг поперечных рам (ферм)

- коэффициент надежности по назначению, равный 0,95

Тогда опорная реакция ригеля рамы равна:

В F1, F2 входят: вес верхнего и нижнего участков колонны, а также собственный вес стенового ограждения с переплетами, прикрепленными к этим участкам.

Схема установки стеновых и оконных панелей:



- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициенты надежности по нагрузке;

g1 = 2 кН/м2 - поверхностная масса навесных стен;

g2 = 0,35 кН/м2 - поверхностная масса оконных переплетов с остеклением;

b = 12 м - ширина грузовой площади стен;

- суммарная высота стеновых панелей, нагрузка с которых передается на верхнюю часть колонны;

- суммарная высота оконных переплетов, нагрузка с которых передается на верхнюю часть колонны;

- суммарная высота стеновых панелей, нагрузка с которых передается на нижнюю часть колонны;

- суммарная высота оконных переплетов, нагрузка с которых передается на нижнюю часть колонны;

- Вес верхней части колонны

- Вес нижней части колонны

Тогда:

3.3.2 Снеговая нагрузка

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы определяется:



,

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие (прил.3 СНиП «Нагрузки и воздействия»);

Sg=1,8 кПа - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 поверхности земли (III снеговой район).

Тогда:

Опорная реакция ригеля рамы:

3.3.3 Крановые нагрузки

Для расчета крановой нагрузки составляем расчетную схему.

- Рассматриваем 2 пролета

- на средней опоре размещается наиболее нагруженное колесо мостового крана. Задние колеса чаще всего более нагружены, чем передние.

Второй кран вплотную приближен к первому задними колесами. Строим эпюру линии влияния с максимальной ординатой под средней опорой. Под каждым колесом строим остальные ординаты линии влияния.

Остальные ординаты определяем из подобия треугольников.

Крановая нагрузка равна:

,

Где - коэффициент, учитывающий сочетание крановой нагрузки. Для тяжелого режима работы равен 0,95

- коэффициент перегрузки при действии крановой нагрузки, равный 1,1

- вес подкрановой балки.

= 1,05

Линия влияния опорных реакций подкрановых балок:

Тогда:

Где - максимальная грузоподъемность крана.

- собственный вес крана с грузовой тележкой.

- число колес одного мостового крана, располагаемых на крановом рельсе с одной стороны.

Эксцентриситет приложения крановой нагрузки равен:

Принимаем в среднем

Изгибающие моменты приложены в уступах колонн. Помимо крановых моментов каждому колесу мостового крана приложена тормозная сила.

Где - коэффициент, учитывающий способ подвески груза к крюку мостового крана. Принимаем его равным 0,05 для гибкой подвески груза.

- грузоподъемность крана.

- вес тележки крана.

Тогда:

Считаем, что горизонтальная сила от мостовых кранов приложена в уровне уступа колонны.

3.3.4 Ветровые нагрузки

Расчетная ветровая нагрузка в любой точке по высоте рамы будет равна:

с наветренной стороны:



с подветренной стороны:

,

где - коэффициент надежности по нагрузке;

W0 = 0,30 кПа - нормативный скоростной напор в зависимости от ветрового района Город Калуга относится к II ветровому району (http://www.incab.ru/information/cable/city_rime/) ;

се = 0,8; се3 = 0,6 - аэродинамические коэффициенты (по прил.4 СНиП «Нагрузки и воздействия»;

Схема ветровой нагрузки:

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (высота здания с учетом парапетной панели - 22,5м).

В = 12 м - шаг колонн.

Тип местности - В.

Тогда ветровая нагрузка на высоте 5, 13,75 и 22,5 м равна с соответствующей интерполяцией коэффициента k :

1) С подветренной стороны:

На уровне низа фермы:

2) Со стороны аэродинамического разряжения:

На уровне низа фермы:

Приближенно можно определить:

где - коэффициент, зависящий от высоты здания.

Ветровая нагрузка, которая действует на участке h' от низа ригеля до наиболее высокой точки здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля.

3.4 Определение расчетных усилий в сечениях рамы

Сосредоточенный момент из-за смещения осей участков колонн

Основная схема метода перемещений:

Каноническое уравнение для левого узла:

Узлам ненагруженной рамы дается смещение на угол ц = 1 и строится эпюра М на растянутых волокнах:

где ;

КА = 0,715, КС = - 0,116, КВ = - 0,563 - коэффициенты для определения изгибающих моментов, определяемые по таблице 12.4 [2] в зависимости от параметров n и б.

Момент в ригеле:

Моменты от нагрузки на стойках:

Моменты на опорах ригеля определяются как в защемленной балке:

Определяем коэффициенты канонического уравнения из условия равновесия узлов:

Угол поворота

Строим эпюру моментов от постоянной нагрузки (рис. 29, г):



Строим эпюру Q :



Строим эпюру N :

3.4.1 Снеговая нагрузка

Находим сосредоточенный момент:

Каноническое уравнение:

Моменты от нагрузки на стойках:

Моменты на опорах ригеля определяются как в защемленной балке:.

Определяем коэффициенты канонического уравнения:



;

Угол поворота

Строим эпюру моментов от постоянной нагрузки:

Строим эпюру Q:

Строим эпюру N:



Эпюры M, Q, N от действия снеговой нагрузки:

3.4.2 Расчет на вертикальную нагрузку от мостовых кранов

Расчет проводится при расположении тележки крана у левой стойки.

Проверка возможности считать ригель абсолютно жестким:

Каноническое уравнение для определения смещения плоской рамы:

Раме дают единичное смещение на =1 и определяют моменты и реакции от этого смещения:

Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки:



Усилия на правой стойке можно получить аналогично или умножая усилия левой стойки на отношение:

Реакция верхних концов стоек:

Смещение плоской рамы:

Крановая нагрузка - местная, поэтому пр1. С учетом крепления связей на сварке принимаем:

Коэффициент:

Тогда:

Смещение с учетом пространственной работы:

Для построения промежуточной эпюры

Расчетные схемы рамы на вертикальную нагрузку от мостовых кранов:



3.4.3 Расчет на горизонтальные воздействия мостовых кранов

Основная система, эпюра М1, каноническое уравнение, коэффициент пр - такие же, как и при расчете на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.

Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки:

Смещение верхних концов с учетом пространственной работы



3.4.4 Ветровая нагрузка

Основная система и эпюра М1 - как для крановых воздействий.

Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки:

На правой стойке усилия получаются умножением на коэффициент

Коэффициенты канонического уравнения:

Смещение рамы (ветровая нагрузка воздействует на всю раму, поэтому пр=1)

Эпюра Q на левой стойке:

Эпюра Q на правой стойке:

При правильном решении сумма поперечных сил внизу должна быть равна сумме всех горизонтальных нагрузок:

Строим эпюры:



3.5 Таблица расчетных усилий в раме

Рама симметричная, поэтому таблица составляется для характерных сечений одной стойки

№ Нагр.	Нагрузки. Комбинации усилий	?	Сечения стойки
			1 - 1	2 - 2	3 - 3	4 - 4
			M	N	Q	M	N	M	N	M	N	Q
1	Постоянная	1	-124	-554	37	-393	-807	716	-807	217	-1038	-37
2	Снеговая	1	-81	-246	7	-129	-246	210	-246	121	-246	7
		0,9	-73	-222	6	-116	-222	189	-222	109	-222	6
3	Dmax	на левую стойку	1	-483	0	-199	943	0	-2568	-4013	85	-4013	-199
			0,9	-435	0	-179	849	0	-2311	-3611	76	-3611	-179
3*		на правую стойку	1	-338	0	101	349	0	-578	-1060	772	-1060	101
			0,9	-304	0	91	314	0	-520	-954	694	-954	91
4	Т	на левую стойку	1	± 41	0	± 33	±196	0	± 196	0	± 1051	0	± 91
			0,9	± 37	0	± 29	±176	0	± 176	0	± 946	0	± 82
4*		на правую стойку	1	± 198	0	± 38	± 79	0	± 79	0	± 593	0	± 38
			0,9	± 178	0	± 34	± 71	0	± 71	0	± 533	0	± 34
5	ветровая	слева	1	43	0	6	66	0	66	0	-672	0	63
			0,9	38	0	5	60	0	60	0	-605	0	57
5*		справа	1	-71	0	12	-34	0	-34	0	618	0	55
			0,9	-64	0	10	-31	0	-31	0	556	0	49
1	+Mmax,Nсоотв	?=1	N нагр.	-	1, 3, 4	1, 2	1, 3, 4
			Усилия	-	-	-	746	- 807	922	-1053	1353	-5051	-327
		?=0,9	N нагр.	-	1, 3, 4, 5	1, 2, 3*, 4, 5	1, 2, 3*, 4, 5*
			Усилия	-	-	-	692	- 807	563	-1029	2522	-2214	191
2	-Mmax,Nсоотв.	?=1	N нагр.	1, 3, 4*	1, 2	1, 3, 4	1, 3, 4
			Усилия	-805	-554	200	-522	- 1053	-1791	-4418	-749	-5051	-373
		?=0,9	N нагр.	1, 2, 3, 4*, 5*	1, 2, 4, 5*	1, 3, 4, 5*	1, 3, 4, 5
			Усилия	-874	-778	-92	-402	-1029	-1803	-4418	-1258	-4649	-94
3	Nmax,+Mсоотв.	?=1	N нагр.	-	-	1, 2	1, 3, 4
			Усилия	-	-	-	-	-	926	-1053	1353	-6005	-327
		?=0,9	N нагр.	-	-	1, 2, 3, 4, 5	1, 2, 3, 4, 5*
			Усилия	-	-	-	-	-	-1070	-4640	1904	4871	-243
4	Nmax, -Mсоотв.	?=1	N нагр.	1, 2	1, 2	1, 3, 4	-
			Усилия	-205	-800	44	-522	-1053	-2051	-4418	-	-
		?=0,9	N нагр.	1, 2, 3, 4*, 5*	1, 2, 4, 5*	1, 3, 4, 5*	-
			Усилия	-874	-778	-92	-402	-1029	-2059	-4820	-	-
5	Nmin, +Mсоотв.	?=1	N нагр.	-	-	-	1, 3*, 4
			Усилия	-	-	-	-	-	-	-	1997	- 1890
	Nmin, -Mсоотв.	?=1	N нагр.	-	-	-	1, 3, 4
			Усилия	-	-	-	-	-	-	-	- 793	- 4845
Qmax	?=0,9	N нагр.	-	-	-	1, 3, 4 -
		Усилия	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-298



4. Проектирование подкрановых конструкций

4.1 Определение расчетных усилий

Рассмотрим различные варианты положения крана на подкрановой балке для определения наиболее невыгодного загружения:

- коэффициент динамичности для тяжелого режима работы крана 7К

- 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке;

гn=0,95 - коэффициент надежности по назначению;

ш=0,95 (при учете 2-х кранов группы режима работы 7К) - коэффициент сочетания;

Тогда:

Схема нагружения подкрановой балки:



Равнодействующая вертикальных расчетных давлений колес:

Плечо равнодействующей силы:

Установка будет расчетной, если ближайшее к равнодействующей колесо будет являться критическим грузом:



где a, b - расстояние от опор до критического груза;

Fcr - проверяемый критический груз;

Ra = 4·338,53 = 1354,12 кН - равнодействующая всех грузов, расположенных слева от критического;

Rb = 4·349,45+ 338,53 = 1736,33 кН - равнодействующая всех грузов, расположенных справа от критического.

Тогда:

Условие не выполняется, проверяем другую расчетную схему.

2) Равнодействующая вертикальных расчетных давлений колес:

Схема нагружения подкрановой балки:



Плечо равнодействующей силы:

Равнодействующая всех грузов, расположенных слева от критического:

Ra = 2·338,53 + 3·349,45 = 1725,41 кН

Равнодействующая всех грузов, расположенных справа от критического:

Rb = 349,45+ 4·338,53 = 1703,57 кН

Тогда:



Условие выполняется, следовательно, принятая схема загружения является расчетной.

Определяем ординату линии влияния изгибающего момента для сечения под критическим грузом:

Далее строим линию влияния изгибающих моментов, и остальные ординаты получаем графически:

Расчетный изгибающий момент от вертикальной нагрузки:



Расчетный изгибающий момент от горизонтальной нагрузки:

Здесь - расчетное горизонтальное давление колес крана;

Нормативное горизонтальное давление колес крана:

где Q = 1570 кН - грузоподъемность крана;

GТ = 549 кН - вес тележки крана;

n0 = 8 - число колес крана по одну сторону;

f = 0,05 (для кранов с гибким подвесом) - коэффициент трения.

Расчетное горизонтальное давление колес крана:

Расчетный момент от горизонтальной нагрузки:

Наибольшая поперечная сила Qmax в разрезной балке будет при таком положении нагрузки, когда одна из сил находится непосредственно у опоры, а остальные расположены как можно ближе к этой же опоре.

Максимальная поперечная перерезывающая сила от вертикальных нагрузок:

где = 1,05 (для балки l = 12 м) - коэффициент, учитывающий вес подкрановой балки и полезную нагрузку от тормозной балки.

4.2 Подбор сечения подкрановых конструкций

Вначале подберем сечение подкрановой балки. Требуемый момент сопротивления сечения подкрановой балки:

где - коэффициент, учитывающий изгиб конструкции в 2-х плоскостях;

гс = 1 - коэффициент условий работы конструкции;

Ry= 30 кН/см2 - для стали С345, для листового широкополосного универсального проката толщиной 2040 мм.

где - предварительная высота подкрановой балки;

hT = 1750 мм - ширина тормозной конструкции, предварительно принимается равной ширине нижней части колонны hн.

Минимальная высота подкрановой балки:

Е = 2,06·105 МПа - модуль упругости прокатной стали;

l = 12 м - длина подкрановой балки;

(для кранов группы режима К7) - предельный относительный прогиб подкрановой балки;

- расчетный момент от горизонтальной нагрузки.

Минимальная высота подкрановой балки:

Оптимальная высота подкрановой балки:



где w = 120 - гибкость стенки (принята предварительно).

Принимаем высоту подкрановой балки h = 150 см, что больше hmin= 139,32 см.

Определяем толщину стенки подкрановой балки из 2-х условий:

1) Условие на срез:

где Rs = 0,58Ry = 0,58·30 кН/см2 = 17,4 кН/см2;

hw = h - 2tf =150 см 22 см = 146 см - высота стенки подкрановой балки;

tf = 2 см - толщина поясов подкрановой балки (принята предварительно).

2) Условие местной устойчивости без продольных ребер:

Принимаем толщину стенки подкрановой балки tw=1,2 cм.

Требуемый момент инерции подкрановой балки:



Проектируем пояса подкрановой балки.

Требуемый момент инерции двух поясов подкрановой балки:

Требуемая площадь пояса подкрановой балки:

hf = 150cм 2см = 148cм.

Принимаем толщину пояса подкрановой балки tf = 2 см.

Тогда, требуемая ширина пояса подкрановой балки:

Принимаем ширину поясов подкрановой балки bf = 45 см.

Проверка условия местной устойчивости сжатого пояса:

Условие выполняется.

4.3 Компоновка поперечного сечения подкрановой конструкции

Производим компоновку всего сечения подкрановой конструкции с учетом тормозной балки и определяем положение центра тяжести подкрановой конструкции. Принимаем тормозную балку из швеллера № 30 и рифленого листа толщиной tрл= 8 мм.

Компоновка поперечного сечения подкрановой конструкции:

Вертикальные нагрузки нормировано воспринимает только подкрановая балка, поэтому ось Х будет проходить через центр тяжести подкрановой балки. Если подкрановая балка симметричная, то ось Х проходит посередине.

Горизонтальные нагрузки воспринимает только тормозная балка, которая состоит из трех элементов: верхнего пояса, рифленого листа и поддерживающего швеллера. Ось У будет проходить через центр тяжести тормозной балки.

4.4.1 Определение геометрических характеристик

Находим центр тяжести подкрановой конструкции:

Поверка прочности сечения. Определяем геометрические характеристики принятого сечения относительно оси Х-Х:

Геометрические характеристики тормозной балки относительно оси Y-Y, при этом в состав тормозной балки входит верхний пояс, тормозной лист и швеллер:

4.4.2 Проверка верхнего пояса на нормальные напряжения

Верхний пояс работает одновременно на изгиб в вертикальной и горизонтальной плоскости. Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А):

, где

Тогда:

4.4.3 Проверка прочности стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана

Локальное напряжение под колесом крана должно соответсвоваь:

- при кранах режима работы 7К с гибким подвесом груза

F'k - расчетное вертикальное давление колеса крана без учета коэффициента динамичности;

n = 0,95 - коэффициент надежности по назначению;

f = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке;

Fnmax= 320 кН - нормативное вертикальное давление колеса крана.

Условная длина распределения местного давления колес крана:



- где

с = 3,25 - коэффициент для сварных балок;

If1 - сумма собственных моментов инерций верхнего пояса балки и кранового рельса:

здесь Iр = 4923,79 см4 - момент инерции кранового рельса КР-120 (ГОСТ 4121-76).

Условие выполняется.

4.4.4 Проверка на приведенные напряжения

Где - коэффициент, равный 1,3 для неразрезных балок.

; ;

Касательные напряжения:



При этих значениях:

Условие выполняется.

4.4.5 Проверка прочности стенок подкрановых балок под краны особого режима работы с учетом всех компонентов напряженного состояния. Дополнительные напряжения от изгиба в стенке

Сумма собственных моментов инерции кручения рельса и пояса:

Крутящий момент вычисляется по формуле:

, где

- условный эксцентриситет рельса, равный 15 мм.

- высота кранового рельса, равный по заданию 170 мм.

Нормальные напряжения в стенке в продольном направлении от сосредоточенного давления колеса крана:



Местные касательные напряжения от сосредоточенного усилия

Местные касательные напряжении я от изгиба стенки в поперечном направлении:

Проверка прочности стенок подкрановых балок под краны особого режима работы с учетом всех компонентов напряженного состояния:

Условия выполняются.

4.4.6 Проверка местной устойчивости элементов подкрановой балки

Условная гибкость стенки:

= = 4,64 > 2,5 - требуется проверка стенки на местную устойчивость, здесь hef hw = 146 см.

При 4,64 > 2,2 необходима постановка поперечных ребер жесткости.

По условиям технологичности и металлоемкости назначаем расстояние между ребрами жесткости равным а = 2000 мм < 2 hef = 2*1250 = 2500 мм .

Определяем сечение ребер жесткости по конструктивным требованиям норм:

ширина ребра - мм, принимаем bh = 100 мм ;

толщина ребра - = = 7,63 мм, принимаем ts = 8 мм.

Для проверки местной устойчивости стенки балки выделяем крайний и средний отсеки балки:

Проверяем первый отсек у опроры:

Схема разбивки подкрановой балки у опоры:



По длине балки ребра ставятся по аналогии с типовыми проектами с шагом 1,5 м.

Каждый отсек стенки подкрановой балки проверяется на местную устойчивость по формуле:

Схема загружения подкрановой балки:



Находим расчетные отсеки:

Опорная реакция:



Находим средние значения поперечной силы и изгибающего момента:

Здесь - коэффициент, учитывающий собственный вес конструкций при пролете 12 м.

Находим нормальные и касательные напряжения:

Коэффициент :

где =0,8.

Так как и

,



где - отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;

где d = hw = 146 см - меньшая из сторон отсека.

Здесь

Исходя из этих данных

Местная устойчивость сжатого пояса и стенки крайнего отсека балки обеспечена.

2) Проверяем средний отсек:

а = 1,5м > hef = hw = 146 см

Проверяем сечения расположенные на расстоянии от края отсека:

0,5 hw = 0,5*146 = 73 см

Длину расчетного отсека принимаем а0 = hw = 146 см.

Расстояние от опоры до середины расчетного отсека определяем из расчетной схемы:



мм

Перераспределяем максимальное напряжение на расчетный отсек по схеме:

Опорная реакция:

Находим средние значения поперечной силы и изгибающего момента:

Здесь - коэффициент, учитывающий собственный вес конструкций при пролете 12 м.

Находим нормальные и касательные напряжения:

Коэффициент :

где =0,8.

Так как и

,

где - отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;

где d = hw = 146 см - меньшая из сторон отсека.

Здесь

Исходя из этих данных

Условие выполняется. Местная устойчивость сжатого пояса и стенки среднего отсека балки обеспечена.



5. Расчет ступенчатой колонны

Расчетные длины верхней и нижней частей колонны:

где

l1 = HН = 13,63 м - длина нижнего участка колонны;

l2 = HB = 7,17 м - длина верхнего участка колонны;

- коэффициенты расчетной длины нижнего и верхнего участков колонны.

Т.к. условия и соблюдается, то коэффициенты определяется по табл. 14.1 . В однопролетной раме с жестким сопряжением ригеля с колонной верхний конец колонны закреплен только от поворота: .

Таким образом для нижней части колонны:

Находим расчетные длины из плоскости рамы:



5.1 Проектирование верхней части колонны

Выбираем наиболее невыгодную комбинацию усилий:

; N= -778 кН.

Вычисляем требуемую площадь поперечного сечения верхней части колонны:

где - коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент снижения расчетного сопротивления при внецентренном сжатии по табл.74 СНиП.

Радиус инерции:

,

где hB = 100 см. - высота сечения верхней части колонны.

Ядровое расстояние:

Условная гибкость:

Относительный эксцентриситет:



Задаемся отношением .

Приведенный относительный эксцентриситет:

,

где:

По табл.74 СНиП . (определено интерполяцией)

Высота стенки будет равна:

(Принимаем толщину полок 1,6 см).

При наибольшая условная гибкость (табл.27 СНиП):

Из условия местной устойчивости находим толщину стенки:

Принимаем толщину стенки tw = 1 см. Стенка получается заведомо неустойчивой, потому в расчетную площадь сечения колонны будем включать только пояса и примыкающие к ним участки стенки:

Определяем требуемую площадь одного пояса:

Принимаем

Проверяем пояс из условия обеспечения местной устойчивости:

Предварительная компоновка верхнего сечения колонны:

Определяем фактические характеристики скомпонованного сечения:

Редуцированная площадь сечения:

Моменты инерции:

Радиусы инерции:

,

Момент сопротивления:

Ядровое расстояние:

Проверка устойчивости в плоскости действия момента:



При:

При:

По интерполяции:

.

Приведенный относительный эксцентриситет:

По табл. 74 СНиП .

Устойчивость колонны в плоскости действия момента:

Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента:



Двутавровому сечению соответствует тип кривой устойчивости «В», при

Для определения найдем максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня при сочетании нагрузок 1, 2, 3, 4*, 5* по схеме:

Определение расчетного момента :



При :

При :

При :

Тогда:

Поскольку проверка прочности не требуется.

5.2 Проектирование нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения . Подкрановую ветвь колонны принимаем из двутавра, наружную - составного сечения в виде швеллера.

Сечение нижней части колонны:

Из таблицы сочетания нагрузок выбираем наиболее невыгодные комбинации усилий для ветвей (сечения 3-3, 4-4). Но так как выбор наиболее невыгодного варианта невозможен однозначно, то проверяем 2 варианта.

Вариант нагрузки 1

Для подкрановой ветви (в.1):

; (сечение 3-3).

Для наружной ветви (в.2):

; .

Задаемся .

Усилие в подкрановой ветви:

Усилие в наружной ветви:

Определяем требуемую площадь ветвей, задаваясь коэффициентом продольного изгиба :

Для наружной ветви:

Вариант нагрузки 2

Для подкрановой ветви (в.1):

; (сечение 3-3).

Для наружной ветви (в.2):

; .

Задаемся .

Усилие в подкрановой ветви:

Усилие в наружной ветви:

Определяем требуемую площадь ветвей, задаваясь коэффициентом продольного изгиба :

Для наружной ветви:



Далее выбираем этот вариант, так как требуемые сечения в этом случае больше.

Для подкрановой (внутренней) ветви принимаем двутавр 90Б1 :

; ;

(для удобства соединения встык с полками верхней части колонны);

; ;

;

;

;

Для удобства прикрепления элементов решетки просвет между внутренними гранями полок принимаем таким же как и в подкрановой ветви: (

Ширину стенки из условия размещения швов:

Требуемая площадь полок:

Из условия местной устойчивости полок:

Принимаем:

Геометрические характеристики ветви:

Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:

Отличия от первоначально принятых значений меньше 5%, поэтому усилия не пересчитываем.

Проверка устойчивости ветвей

Подкрановая ветвь (тип устойчивости «в»):



Наружная ветвь (тип устойчивости «с»):

Условие не выполняется, увеличиваем ширину стенок до 16 см:

Геометрические характеристики ветви:

Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:

Для увеличенного сечения наружной ветви:

Условие выполняется. Устойчивость ветви обеспечена.

Сечение нижней части колонны:

Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки:

Для подкрановой ветви:

Для наружной ветви:

Принимаем высоту траверсы htr = 90 см.

Разбиваем нижнюю часть колонны на 5 блоков по 2526 мм.

Для подкрановой ветви

Устойчивость обеспечена

Для наружной ветви:

Устойчивость обеспечена

Схема нижней части колонны с условным расположением решетки:



Расчет решетки подкрановой части колонны.

Фактическая поперечная сила в сечении колонны Qmax=166 кН.

Условная поперечная сила:

Расчет ведем по Qmax.

Усилие сжатия в раскосе:

Задаемся гибкостью раскоса л = 100

Находим соответствующий цр = 0,562 и определяем требуемую площадь раскоса:

Здесь - коэффициент условий работы (учитываем, что раскос из уголка и крепится к ветви одной полкой).

Принимаем равнополочный уголок:

125Ч9: Aр = 22 см2, imin = 2,48 см.

Геометрическая длина раскоса

Максимальная гибкость раскоса

По гибкости раскоса находим цmin=0,598 и проверяем устойчивость раскоса:

Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня.

Определяем геометрические характеристики всего сечения:

Приведенная гибкость:

где - коэффициент, зависящий от угла наклона раскосов:

Условная приведенная гибкость:

Вычисляем относительные эксцентриситеты.

Для подкрановой ветви:

Для наружной ветви:



По приложению 9 определяем коэффициенты

Устойчивость сквозной колонны в плоскости рамы обеспечена. Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей относительно оси у.

Для того, чтобы колонна сохраняла первоначальную форму и не закручивалась, в сквозных колоннах ставят поперечные диафрагмы через 3-4 м по высоте колонны (не менее 2х на отправочную марку).

5.3 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом

1)

2)

Давление кранов

Прочность стыкового шва проверяем в крайних точках сечения надкрановой части.

1) Первая комбинация М и N (сжата наружная полка):

Наружная полка



Внутренняя полка:

Вторая комбинация М и N (сжата внутренняя полка):

Наружная полка

Внутренняя полка:

Толщину стенки траверсы определяем из условия ее смятия по формуле:

Для этого

Принимаем = 2см,

Тогда:

Учитывая возможный перекос опорного ребра балки, принимаем

При второй комбинации M и N усилия во внутренней полке (в запас несущей способности):

Узел сопряжения верхней и нижней частей колонны:

Длинна шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (ш2):



Применяем полуавтоматическую сварку в нижнем положении в среде углекислого газа сварочной проволокой СВ-0,8 Г2С.

Для этого примем следующие значения:

Расчет ведем по металлу границы сплавления. Принимаем = 6 мм.

В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы. Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (ш3) составляем комбинацию усилий в сечении 2-2, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание 1, 2, 3, 4-, 5*

Найдем реакцию подкрановой части колонны:



Коэффициент учитывает, что усилия N и М приняты для 2-го основного сочетания нагрузок. Требуемая длина шва ( = 6 мм = 0,6 см):

Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определим высоту траверсы по формуле:

Где - толщина стенки двутавра 90Б1

расчетное сопротивление срезу стали С235

Тогда:

Принимаем высоту траверсы равной 90 см.

Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов возникает при комбинации усилий 1, 2, 3, 4-, 5*



Коэффициент k = 1,2 учитывает неравномерную передачу усилия

Условие выполняется.

5.4 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

Ширина нижней части колонны превышает 1м, поэтому проектируем базу раздельного типа.

Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):

Для расчета базы наружной ветви

А)

Б)

2) Для расчета базы подкрановой ветви, сочетание 1, 3, 4-

Для начала сравним варианты «А» и «Б»:

А)

Б)

Вариант «Б» наибольший, поэтому принимаем его для дальнейшего расчета.

Тогда усилие в первой ветви колонны:

База наружной плиты:

Требуемая площадь плиты

Здесь:

(бетон В15).

- расчетное сопротивление бетона класса В15 смятию.

По конструктивным соображениям свес плиты с2 должен быть не менее 4 см. Тогда . Принимаем

Длина траверсы:

Принимаем 45 см. Фактическая площадь траверсы:

Среднее напряжение в бетоне под плитой



Из условия симметрично расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:

При толщине траверсы 12 мм:

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты.

Участок 1 (консольный свес ):

Участок 2 (консольный свес ):

Участок 3 (плита, опертая на 4 стороны ):

Участок 4 (плита, опертая на 4 стороны ):



Принимаем для расчета

По наибольшему из найденных изгибающих моментов определяют требуемую толщину плиты:

для стали Вст3кп2 толщиной 21-40 мм.

Принимаем ( 2 мм пропуск на фрезеровку)

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08Г2С:

Требуемая толщина шва определяется по формуле:

Принимаем высоту траверсы 60 см.

Проверка прочности траверсы:

Траверсы работают как двухконсольные балки под действием отпора бетона фундамента. Погонная нагрузка на одну ветвь траверсы равна:



Сила, действующая на одну ветвь траверсы:

В опорном сечении траверсы:

Выбираем наибольшее значение поперечной силы Q1 = 830,3 кН в опорном сечении. Момент в консоли:

Прочность траверсы по касательным напряжениям:

Прочность траверсы по нормальным напряжениям:

Прочность траверсы по редуцированным напряжениям:

В пролетном сечении траверсы Q2 = 0.

Схема базы колонны:

Расчет анкерных болтов крепления подкрановой ветви.

Нагрузки:

N = 1890 кН;

Растягивающее усилие в анкерных болтах:



Требуемая площадь сечения болтов из стали Вст3кп2:

Конструктивно принимаем анкерные болты М 36 с площадью сечения нетто Аbn = 10,18 см2 (Аф = 10,18*2=20,36 см2 )Диаметр отверстия в анкерной плите составляет 27 мм. Размеры сечения плиты 120Ч30 мм.



6. Расчет стропильной фермы

6.1 Сбор нагрузок на ферму

Постоянная нагрузка на любой узел фермы равна:

где qкр = 4,05 кН/м2- расчетная поверхностная нагрузка от покрытия;

bф = 12 м - шаг ферм;

d1 = d2 = 3 м - длины примыкающих к узлу панелей.

Опорные реакции:

Расчетная снеговая нагрузка в узел:

Опорные реакции:

Нагрузка от рамных моментов:

Первая комбинация:

1) 1, 2, 3, 4*, 5*

2) 1, 2, 3*, 4, 5

Вторая комбинация (без учета снеговой нагрузки):

1) 1, 3, 4*, 5*

2) 1, 3*, 4, 5

Нагрузка от распора рамы:

Первая комбинация:

1)

2)

Вторая комбинация:

1)

2)

Расчетная схема фермы при постоянной нагрузке:

Расчетная схема фермы при снеговой нагрузке (левая половина фермы, так как нагрузка симметрична):



Расчетная схема фермы от единичного момента:

Расчетные усилия в стержнях фермы определяем раздельно для каждой нагрузки методом перемещений. За расчетную высоту принимаем расстояние между осями поясов. Для симметричных нагрузок (постоянной и снеговой) расчет ведем по левой половине фермы.

Единичный момент заменяем парой сил:

Расчетные усилия в стержнях ферм:

Элемент	№ стержней	Усилия от постоянной нагрузки	Усилия от снеговой нагрузки	Усилия от опорных моментов	Усилия от распора рамы	Расчетные усилия
										№ нагрузок	Растяжение	№ нагрузок	Сжатие
		1	2а	2в			3	4	5
Верхний пояс	В-1	0	0	0	-0,464	0	405,54	0	-	3	405,54	-	-
	В-2	-1042,03	-463,125	-416,813	-0,353	-0,111	308,52	72,37	-	-	-	1, 2а	-1505,155
	В-3	-1042,03	-463,125	-416,813	-0,353	-0,111	308,52	72,37	-	-	-	1, 2а	-1505,155
	В-4	-1226,78	-634,125	-570,713	-0,232	-0,232	202,77	151,26	-	-	-	1, 2а	-1860,905
Нижний пояс	Н-1	561,094	249,375	224,438	0,414	0,051	-176,36	-10,40	-203,122	1, 2а	810,469	-	-
	Н-2	1330,59	591,375	532,238	0,293	0,172	-124,82	-35,09	-179,287	1, 2а	1921,97	-	-
Решетка	Р-1	0	0	0	0	0	0	0	-	-	-	-	-
	Р-2	-741,514	-329,592	-296,633	0,0667	-0,0667	-58,30	43,49	-	-	-	1, 2 а	-1071,106
	Р-3	592,627	263,390	237,051	-0,0746	0,0746	65,20	-48,64	-	1, 2а	856,017	-
	Р-4	-138,51	-61,560	-55,404	0	0	0	0	-	-	-	1, 2а	-200,070
	Р-5	-355,576	-158,034	-142,231	0,0746	-0,0746	-65,20	48,64	-	-	-	1, 2а	-513,610
	Р-6	118,525	52,678	47,410	-0,0746	0,0746	65,20	-48,64	-	1, 2а	171,203	-
	Р-7	-138,51	-51,560	-46,404	0	0	0	0	-	-	-	1, 2а	-190,070

6.2 Подбор сечений элементов фермы

Ферма принята с поясами из широкополочных тавров и решеткой из спаренных равнополочных уголков, которые соединяются через прокладки толщиной 10 мм.

Сжатые элементы подбираются из требования общей устойчивости. В соответствии с требуемыми радиусами инерции и площадью сечения по сортаменту выбираем нужный номер профиля.

где определяется по гибкости (для поясов, опорного раскоса) и (для остальных элементов решетки).

N - расчетное сжимающее усилие в стержне

Rу - расчетное сопротивление стали по пределу текучести

ц - коэффициент продольного изгиба

гс =0,8 - коэффициент условий работы

Требуемые радиусы инерции:

Принятое сечение проверяем на общую устойчивость. Растянутые элементы подбираются из условия прочности. В соответствии с требуемой площадью сечения по сортаменту выбираем необходимый номер профиля.



Принятое сечение проверяем на прочность.

6.2.1 Подбор сечений элементов фермы

1) Верхний пояс:

А) Требуемое сечение В-1 (растянут):

Принимаем 2 уголка равнополочных 80х6 общей площадью

Б) Принимаем конструктивно единый профиль для расчетных участков В-1, В-3, В-4, которые является сжатым и проведем подбор сечения по наибольшей нагрузке:

Тогда: (по приложению 8)

Требуемое сечение второй части верхнего пояса:

Принимаем 2 равнополочных уголка 220х16 общей площадью

2) Нижний пояс (все элементы растянуты):

А) Требуемое сечение Н-1 :



Принимаем 2 уголка неравнополочных 140х90х8 общей площадью

Б) Требуемое сечение Н-2 :

Принимаем 2 уголка неравнополочных 200х125х16 общей площадью

3) Раскосы:

А) Требуемое сечение Р-2 (сжат):

Тогда: (по приложению 8)

Требуемое сечение:

Принимаем 2 неравнополочных уголка 200х125х16 общей площадью

Б) Требуемое сечение Р-3 (растянут) :



Принимаем 2 уголка неравнополочных 140х90х10 общей площадью

В) Требуемое сечение Р-5 (сжат):

Тогда: (по приложению 8)

Требуемое сечение:

Принимаем 2 неравнополочных уголка 140х90х10 общей площадью

Г) Требуемое сечение Р-6 (растянут) :

Принимаем 2 уголка неравнополочных 75х50х5 общей площадью

Стойки (сжаты):

А) Требуемое сечение Р-4 (С-1):

Тогда: (по приложению 8)

Требуемое сечение второй части верхнего пояса:

Принимаем 2 неравнополочных уголка 100х63х8 общей площадью

Б) Требуемое сечение Р-7 (С-2):

Тогда: (по приложению 8)

Требуемое сечение второй части верхнего пояса:

Принимаем 2 неравнополочных уголка 100х63х8 общей площадью

6.2.2 Проверка сечений на прочность и устойчивость

1) На прочность:

Элемент Н-1(нижний пояс):

Элемент Н-2 (нижний пояс):

Элемент Р-3 (раскос):

Элемент Р-6 (раскос):

2) На устойчивость:

Элемент Н-1 (нижний пояс):

Элементы В-2, В-3, В-4 по максимальному усилию (верхний пояс):

Раскос Р-2

Раскос Р-5

Стойки С-1, С-2 по максимальной продольной силе:

Все данные заносим в сводную таблицу проверки сечений стержней фермы.

6.2.3 Таблица проверки сечений фермы

я	№ стержней	Расчетное усилие, кН	Сечение	Площадь А, см	, см	,см			[]			Проверка сечения
		Растяжение	Сжатие										Прочность	Устойчивость
Верхний пояс	В-1	405,54	-		18,76	250 250	-	-	-	-	-	0,95	-	-
	В-2	-	1505,155		120,4	300 900	6,81 9,68	44,05 92,98	3,17	[115]	0,593	0,95	-	23,13 < 24
	В-3	-	1505,155
	В-4	-	2060,905
В стадии монтажа
Нижний пояс	Н-1	810,469	-		36	600 600	4,49 3,75	133,63 160	3,11	[250]	0,607	0,95	22,51 < 24	9,29 < 24
	Н-2	1921,965	-		99,6	600 600	6,38 5,1	94,04 117,64	-	[250]	-	0,95	19,30 < 24	-
Раскосы	Р-2	-	1071,106		99,6	266 332	6,38 5,1	41,69 65,1	2,22	[158]	0,781	0,95	-	13,77< 24
	Р-3	856,017	-		44,4	292 365	4,47 3,8	63,32 96,05	-	[300]	-	0,95	19,28 < 24	-
	Р-5	-	513,61		44,4	300 374	4,47 3,8	67,12 98,42	3,36	[154]	0,558	0,8	-	20,12 < 20,2
	Р-6	171,203	-		12,22	292 365	2,39 2,35	122,18 55,32	-	[300]	-	0,95	14,10 < 24	-
Стойки	Р-4 (С-1)	-	200,07		25,2	173 216	3,18 2,82	54,41 99,09	3,38	[150]	0,551	0,8	-	14,41< 20,2
	Р-7 (С-2)	-	190,07		25,2	173 216	3,18 2,82

6.3 Расчет сварных швов прикрепления решетки

Сварку узлов фермы принимаем полуавтоматическую проволокой Св-08Г2С:

Несущая способность швов определяется прочностью по границе сплавления:

Длины сварных швов, которыми раскосы и стойки из равнополочных уголков прикрепляются к фасонкам и поясам фермы, определяются по следующим формулам:

- по обушку;

- по перу;

Расчет швов приведен в сводной таблице:

Стержень	Сечение ¬-, мм	N, кН	Шов по обушку	Шов по перу
			Nоб=0,7N, кН	kf, см	lw, см	Nоб=0,3N, кН	kf, см	lw, см
В-1	80х6	406	304,5	0,8	10,88	101,5	0,8	3,63
В-2-3-4	200х125х16	1861	1442,7	0,8	51,53	618,3	0,8	22,08
Н-1	140х90х8	811	567,7	0,8	20,28	243,3	0,8	8,69
Н-2	200х125х16	1922	1345,4	0,8	48,05	576,6	0,8	20,59
Р-2	200х125х16	1072	750,4	0,8	26,80	321,6	0,8	11,49
Р-3	140х90х10	857	599,9	0,8	21,43	257,1	0,8	9,18
Р-5	140х90х10	514	359,8	0,8	12,85	154,2	0,6	7,34
Р-6	75х50х5	172	120,4	0,6	5,73	51,6	0,4	3,69
С-1-2	100х63х8	201	140,7	0,6	6,70	60,3	0,4	4,31

По данным таблицы производим компоновку фермы.



Список литературы

1. Металлические конструкции: учебник для студентов .высших учебных заведений / Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя; под. Ред Ю.И. Кудишина. - 11-е изд. - М. : Издательский центр «Академия», 2008.

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1990.

3. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Под общ. ред. Е.И.Беленя. М.:Стройиздат,1986.

Размещено на Allbest.ru