Навигация
4 ─ │ ─ 4 8 ─ │ ─ 8 │
─┴─ ─┴─ ┼
L - 2 * e
┼────────────────────────────┼
Рис. 3 .1
Расчётная схема рамы для основных сочетаний нагрузок
приведена на рис. 3 .2
Расчётная схема рамы с нагрузками, входящими в основное сочетание qс -
qп -
Wa Wo
──> -> ┌────────────────────────────┐ -> ──> -┼
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> │ T T │ -> │ h2
-> │──> - ->│ -> │
-> │<- - <- - │ -> │
-> └┐ | Dmax Dmin | ┌┘ -> -┼
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
qa - -> │ │ -> - qo │
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │ h1
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> ─┴─ ─┴─ -> -┼
L-2*e
┼──────────────────────────┼
Рис. 3 .2
Расчётная схема второй от торца рамы при действии сейсмической
нагрузки поперёк здания приведена на рис. 3 .2, рис. 3 .3
Расчётная схема рамы при действии сейсмической нагрузки
Spp
──> -> ┌──────────────────────────────┐ -> ┼
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │ h2
-> │ │ -> │
-> │ Spb Spb │ -> │
-> └┐──> ──>┌┘ -> ┼
-> │ │ -> │
->e││ │ -> │
->─┼┼ │ -> │
-> │ │ -> │ h1
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
-> │ │ -> │
- -> ─┴─ ─┴─ -> -┼
Sc+Sk L - 2 * e Sc+Sk
┼────────────────────────────┼
Рис. 3 .3
Расчётная схема рамы при действии местной сейсмической нагрузки
┌──┤ ──┼
│ │
│ │
│ │ h2
│ │
Skr │ │
<- - ──> └┐ ─┼
│ │
e││ │
─┼┼ │
│ │ h1
│ │
│ │
│ │
│ │
│ │
─┴─ ──┼
Рис. 3 .4
4 Расчет ступенчатой колонны производственного здания Исходные данные.
Требуется подобрать сечения сплошной верхней и сквозной нижней частей колонны однопролетного производственного здания (ригель имеет жесткое сопряжение с колонной). Расчетные усилия:
Для верхней части колонны:
– в сечении 1-1 N = -344,3 кН; M = -74,5 кНм; Q = 3,6 кН;
– в сечении 2-2 N = -373,0 кН; M = -91,8 кНм; Q = 3,6 кН;
.
Материал колонны сталь марки С245, бетон фундамента марки М150.
Конструктивная схема колонны показана на рис. 4.1.
4.1 Расчет верхней части колонны4.1.1 Определение расчетных длин колонны
Расчетные длины для верхней и нижней частей колонны в плоскости рамы определим по формулам:
и 
.
Так как
,
,
значения 
и 
определим по табл. 14.1 [1].
В однопролетной раме с жестким сопряжением ригеля с колонной верхний конец колонны закреплен только от поворота;
= 2; = 3.
Таким образом, для нижней части колонны:
;
для верхней:
.
Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей равны соответственно:
;
.
Конструктивная схема колонны.
Рис. 4.1.
4.1.2 Подбор сечения верхней части колонны
Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра высотой:
По формуле 14.16. [1] определим требуемую площадь сечения.
Для симметричного двутавра:
;
;
,
Для стали C245 толщиной до 20 мм Ry = 240 МПа = 24 кН/см2;
.
Значение коэффициента 
определим по прил. 10 [1].
Примем в первом приближении 
, тогда
;
.
По прил. 8 [1] при 
и 
: 
.
Компоновка сечения: высота стенки
,
принимаем предварительно толщину полок 
.
По табл. 14.2 [1] при 
и 
из условия местной устойчивости
,
.
Принимаем 
и включаем в расчетную площадь сечения колонны два крайних участка стенки шириной по
.
Требуемая площадь полки:
.
Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки:
из условия местной устойчивости полки по формуле:
где 
.
Принимаем 
; 
; 
;
.
Расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки:
.
| Параметр | Значение | ||
| A | Площадь поперечного сечения | 78.4 | см2 |
| a | Угол наклона главных осей инерции | -90.0 | град |
| Iy | Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y | 1776.501 | см4 |
| Ix | Момент инерции относительно центральной оси X1 параллельной оси X | 26600.133 | см4 |
| It | Момент инерции при свободном кручении | 20.693 | см4 |
| iy | Радиус инерции относительно оси Y1 | 4.76 | см |
| ix | Радиус инерции относительно оси X1 | 18.42 | см |
| Wu+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси U | 1182.228 | см3 |
| Wu- | Минимальный момент сопротивления относительно оси U | 1182.228 | см3 |
| Wv+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси V | 161.5 | см3 |
| Wv- | Минимальный момент сопротивления относительно оси V | 161.5 | см3 |
| Wpl,u | Пластический момент сопротивления относительно оси U | 1337.8 | см3 |
| Wpl,v | Пластический момент сопротивления относительно оси V | 248.88 | см3 |
| Iu | Максимальный момент инерции | 26600.133 | см4 |
| Iv | Минимальный момент инерции | 1776.501 | см4 |
| iu | Максимальный радиус инерции | 18.42 | см |
| iv | Минимальный радиус инерции | 4.76 | см |
| au+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U) | 15.079 | см |
| au- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U) | 15.079 | см |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси X(V) | 2.06 | см |
| av- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси X(V) | 2.06 | см |
| yM | Координата центра тяжести по оси Y | 21.5 | см |
| xM | Координата центра тяжести по оси X | 0.4 | см |
Значение коэффициента определяем по прил. 10 [1] при 
:
;
;
по прил. 8 [1].
В расчетное сечение включаем всю площадь сечения:
.
Недонапряжение: 
.
Условие обеспечения общей устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента выполняется.
Проверка устойчивости стенки верхней части колонны:
,
где 
.
;
;
;
.
Поскольку
,
принимаем
.
Так как
,
условие соблюдается, следовательно проверку устойчивости колонны из плоскости действия момента проводят с учетом всей площади сечения.
Так как
,
Устойчивость стенки верхней части колонны обеспечена.
4.1.4 Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента
;
по прил. 7 [1].
Для определения 
найдем максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня:
По модулю
при 
коэффициент 
.
Значения 
и 
определим по [ 1, прил. 11 ]:
.
Поскольку
,
в расчетное сечение включаем полное сечение стенки:
.
Недонапряжение:
Условие обеспечения общей устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента выполняется.
4.2 Подбор сечения нижней части колонны– N1 = -1489,2 кН; M1 = -725,6 кНм (изгибающий момент догружает подкрановую ветвь);
– N2 = -508,0 кН; М2 = 827,5 кНм (изгибающий момент догружает наружную ветвь);
– Qmax= -102,5 кН.
Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения 
.
Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного сечения из листа и двух уголков.
Определим по формуле 14.32 [1] ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем zо = 2,5 см; hо = hн - zо = 150 - 2,5 = 147,5 см.
;
.
Усилия в ветвях определим по формулам:
В подкрановой ветви:
.
В наружной ветви:
.
Определяем требуемую площадь ветвей и назначаем сечение.
Для подкрановой ветви:
,
задаемся 
; R = 240 МПа = 24 кН/см2 ( сталь С245, фасонный прокат), тогда
.
| Элемент сечения | Угол поворота | Зеркально |
| Двутавp широкополочный по ГОСТ 26020-83 30Ш2 |
Габариты сечения 200.0 x 294.9 мм
Геометрические характеристики сечения
| Параметр | Значение | ||
| A | Площадь поперечного сечения | 77.65 | см2 |
| | Угол наклона главных осей инерции | 0.0 | град |
| Iy | Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y | 12200.0 | см4 |
| Iz | Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z | 1737.0 | см4 |
| It | Момент инерции при свободном кручении | 44.161 | см4 |
| iy | Радиус инерции относительно оси Y1 | 12.535 | см |
| iz | Радиус инерции относительно оси Z1 | 4.73 | см |
| Wu+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси U | 827.119 | см3 |
| Wu- | Минимальный момент сопротивления относительно оси U | 827.119 | см3 |
| Wv+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси V | 173.7 | см3 |
| Wv- | Минимальный момент сопротивления относительно оси V | 173.7 | см3 |
| Wpl,u | Пластический момент сопротивления относительно оси U | 923.242 | см3 |
| Wpl,v | Пластический момент сопротивления относительно оси V | 267.103 | см3 |
| Iu | Максимальный момент инерции | 12200.0 | см4 |
| Iv | Минимальный момент инерции | 1737.0 | см4 |
| iu | Максимальный радиус инерции | 12.535 | см |
| iv | Минимальный радиус инерции | 4.73 | см |
| au+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U) | 10.652 | см |
| au- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U) | 10.652 | см |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V) | 2.237 | см |
| av- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V) | 2.237 | см |
| yM | Координата центра тяжести по оси Y | 10.0 | см |
| zM | Координата центра тяжести по оси Z | -14.75 | см |
Для наружной ветви:
.
Для удобства прикрепления элементов решетки расстояние между внешними гранями полок принимаем таким же, как в подкрановой ветви (295 мм). Толщину стенки швеллера 
для удобства ее соединения встык с полкой надкрановой части колонны принимаем равной 10 мм; высота стенки из условия размещения сварных швов 
.
Требуемая площадь полок (уголков):
.
Элемент сечения | Угол поворота | Зеркально |
| Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L90x9 |
Габариты сечения 90.0 x 90.0 мм
Геометрические характеристики сечения
| Параметр | Значение | ||
| A | Площадь поперечного сечения | 15.6 | см2 |
| | Угол наклона главных осей инерции | 45.0 | град |
| Iy | Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y | 117.476 | см4 |
| Iz | Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z | 117.476 | см4 |
| It | Момент инерции при свободном кручении | 3.894 | см4 |
| iy | Радиус инерции относительно оси Y1 | 2.744 | см |
| iz | Радиус инерции относительно оси Z1 | 2.744 | см |
| Wu+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси U | 29.17 | см3 |
| Wu- | Минимальный момент сопротивления относительно оси U | 29.17 | см3 |
| Wv+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси V | 13.688 | см3 |
| Wv- | Минимальный момент сопротивления относительно оси V | 15.586 | см3 |
| Wpl,u | Пластический момент сопротивления относительно оси U | 45.825 | см3 |
| Wpl,v | Пластический момент сопротивления относительно оси V | 23.531 | см3 |
| Iu | Максимальный момент инерции | 185.635 | см4 |
| Iv | Минимальный момент инерции | 49.317 | см4 |
| iu | Максимальный радиус инерции | 3.45 | см |
| iv | Минимальный радиус инерции | 1.778 | см |
| au+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U) | 1.87 | см |
| au- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U) | 1.87 | см |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V) | 0.877 | см |
| av- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V) | 0.999 | см |
| yM | Координата центра тяжести по оси Y | 2.548 | см |
| zM | Координата центра тяжести по оси Z | -2.548 | см |
Геометрические характеристики ветви:
| Элемент сечения | Угол поворота | Зеркально |
| Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L90x9 | ||
| Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L90x9 | + | |
| Лист 270 x 10 |
Габариты сечения 295.0 x 100.0 мм
Геометрические характеристики сечения
| Параметр | Значение | ||
| A | Площадь поперечного сечения | 58.2 | см2 |
| | Угол наклона главных осей инерции | -90.0 | град |
| Iy | Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y | 371.641 | см4 |
| Iz | Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z | 6520.791 | см4 |
| It | Момент инерции при свободном кручении | 16.247 | см4 |
| iy | Радиус инерции относительно оси Y1 | 2.527 | см |
| iz | Радиус инерции относительно оси Z1 | 10.585 | см |
| Wu+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси U | 442.088 | см3 |
| Wu- | Минимальный момент сопротивления относительно оси U | 442.088 | см3 |
| Wv+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси V | 47.245 | см3 |
| Wv- | Минимальный момент сопротивления относительно оси V | 174.169 | см3 |
| Wpl,u | Пластический момент сопротивления относительно оси U | 560.588 | см3 |
| Wpl,v | Пластический момент сопротивления относительно оси V | 110.46 | см3 |
| Iu | Максимальный момент инерции | 6520.791 | см4 |
| Iv | Минимальный момент инерции | 371.641 | см4 |
| iu | Максимальный радиус инерции | 10.585 | см |
| iv | Минимальный радиус инерции | 2.527 | см |
| au+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U) | 7.596 | см |
| au- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U) | 7.596 | см |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V) | 0.812 | см |
| av- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V) | 2.993 | см |
| yM | Координата центра тяжести по оси Y | 14.75 | см |
| zM | Координата центра тяжести по оси Z | -1.134 | см |
Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:
Отличие от первоначально принятых размеров мало, поэтому усилия в ветвях не пересчитываем.
4.2.1 Проверка устойчивости ветвейИз плоскости рамы (относительно оси y-y): 
.
Подкрановая ветвь:
Наружная ветвь:
Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки:
Принимаем 
, разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей (5 шт). Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы (относительно осей 
и 
).
Для подкрановой ветви:
Для наружной ветви:
Поперечная сила в сечении колонны 
.
Условная поперечная сила:
.
Расчет решетки проводим на 
.
Усилие сжатия в раскосе:
где 
(угол наклона раскоса, см. рис. 4.1.).
Задаемся;
.
Требуемая площадь раскоса:
.
R = 240 МПа = 24 кН/см2 (фасонный прокат из стали С245);
(сжатый уголок, прикрепляемый одной полкой).
| Элемент сечения | Угол поворота | Зеркально |
| Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L80x10 |
Габариты сечения 79.9 x 79.9 мм
Геометрические характеристики сечения
| Параметр | Значение | ||
| A | Площадь поперечного сечения | 15.14 | см2 |
| | Угол наклона главных осей инерции | 45.0 | град |
| Iy | Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y | 88.538 | см4 |
| Iz | Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z | 88.538 | см4 |
| It | Момент инерции при свободном кручении | 4.606 | см4 |
| iy | Радиус инерции относительно оси Y1 | 2.418 | см |
| iz | Радиус инерции относительно оси Z1 | 2.418 | см |
| Wu+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси U | 24.727 | см3 |
| Wu- | Минимальный момент сопротивления относительно оси U | 24.727 | см3 |
| Wv+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси V | 11.206 | см3 |
| Wv- | Минимальный момент сопротивления относительно оси V | 13.133 | см3 |
| Wpl,u | Пластический момент сопротивления относительно оси U | 39.179 | см3 |
| Wpl,v | Пластический момент сопротивления относительно оси V | 19.952 | см3 |
| Iu | Максимальный момент инерции | 139.879 | см4 |
| Iv | Минимальный момент инерции | 37.197 | см4 |
| iu | Максимальный радиус инерции | 3.04 | см |
| iv | Минимальный радиус инерции | 1.567 | см |
| au+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U) | 1.633 | см |
| au- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U) | 1.633 | см |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V) | 0.74 | см |
| av- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V) | 0.867 | см |
| yM | Координата центра тяжести по оси Y | 17.097 | см |
| zM | Координата центра тяжести по оси Z | -2.347 | см |
.
Напряжения в раскосе:
.
Геометрические характеристики всего сечения:
Приведенная гибкость:
.
Коэффициент 
зависит от угла наклона раскосов.
При , 
.
– площадь сечения раскосов по двум граням сечения колонны.
.
Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь (сечение 4-4):
N2 = -508,0 кН; М2 = 827,5 кНм
Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь (сечение 4-4):
N1 = -1489,2 кН; M1 = -725,6 кНм
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
4.3 Узел сопряжения верхней и нижней частей колонныРасчетные комбинации усилий в сечениях над уступом:
N= -373,0 кН; M = -91,8 кНм; Q = 3,6 кН;
Давление кранов 
.
Прочность стыкового шва (ш1)проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части. Площадь шва равна площади сечения колонны.
Наружная полка:
.
Внутренняя полка:
.
Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия по формуле:
; принимаем 
Принимаем tтр=1,6 см.
Усилие во внутренней полке верхней части колонны:
.
Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (ш2):
.
Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08А, d = 1,4...2 мм.
Назначаем:
;
.
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы. Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (ш3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы.
Такой комбинацией будет сочетание (1, 2, 7) М = -151,8 кН·м; N = -353,8 кН:
Коэффициент 0,9 учитывает, что усилия N и M приняты для второго основного сочетания нагрузок.
Требуемая длина шва:
Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы (линия 1-1) определяем высоту траверсы 
по формуле:
где 
– толщина стенки I 30Ш2; 
– расчетное сопротивление срезу фасонного проката из стали С245. Принимаем 
.
Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, M и 
.
Расчетная схема и сечение траверсы приведены на рис. 4.3.
Узел сопряжения верхней и нижней части колонны.
Рис. 4.3.
Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 270
16 мм, верхние горизонтальные ребра – из двух листов 14016 мм.
Геометрические характеристики траверсы.
| Элемент сечения | Угол поворота | Зеркально |
| Лист 270 x 16 | ||
| Лист 380 x 16 | 90.0 | |
| Лист 140 x 16 | ||
| Лист 140 x 16 |
Габариты сечения 296.0 x 396.0 мм
Геометрические характеристики сечения
| Параметр | Значение | ||
| A | Площадь поперечного сечения | 148.8 | см2 |
| | Угол наклона главных осей инерции | 0.0 | град |
| Iy | Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y | 21323.038 | см4 |
| Iz | Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z | 6094.736 | см4 |
| It | Момент инерции при свободном кручении | 118.859 | см4 |
| iy | Радиус инерции относительно оси Y1 | 11.971 | см |
| iz | Радиус инерции относительно оси Z1 | 6.4 | см |
| Wu+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси U | 896.493 | см3 |
| Wu- | Минимальный момент сопротивления относительно оси U | 1348.275 | см3 |
| Wv+ | Максимальный момент сопротивления относительно оси V | 411.806 | см3 |
| Wv- | Минимальный момент сопротивления относительно оси V | 411.806 | см3 |
| Wpl,u | Пластический момент сопротивления относительно оси U | 1620.609 | см3 |
| Wpl,v | Пластический момент сопротивления относительно оси V | 665.36 | см3 |
| Iu | Максимальный момент инерции | 21323.038 | см4 |
| Iv | Минимальный момент инерции | 6094.736 | см4 |
| iu | Максимальный радиус инерции | 11.971 | см |
| iv | Минимальный радиус инерции | 6.4 | см |
| au+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U) | 6.025 | см |
| au- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U) | 9.061 | см |
| av+ | Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V) | 2.768 | см |
| av- | Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V) | 2.768 | см |
| yM | Координата центра тяжести по оси Y | 0.0 | см |
| zM | Координата центра тяжести по оси Z | -15.815 | см |
Максимальный изгибающий момент в траверсе:
.
Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов возникает при комбинации усилий (1, 2, 7) М = -151,8 кН·м; N = -353,8 кН :
.
Коэффициент k = 1,2 учитывает неравномерную передачу усилия .
.
Ширина нижней части колонны превышает 1 м, поэтому проектируем базу раздельного типа (рис. 4.4.).
База колонны.
Рис. 4.4.
Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):
1) N1 = -1489,2 кН; M1 = -725,6 кНм (для расчета базы подкрановой ветви);
2) N2 = -508,0 кН; М2 = 827,5 кНм (для расчета базы наружной ветви).
Усилия в ветвях колонны определим по формулам:
В подкрановой ветви:
.
В наружной ветви:
.
База наружной ветви. Требуемая площадь плиты.
,
(бетон М150).
По конструктивным соображениям свес плиты 
должен быть не менее 4 см.
Тогда 
, принимаем В = 40 см.
,
принимаем Lтр = 30 см.
.
Среднее напряжение в бетоне под плитой
.
Из условия симметричного 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 четыре стороны 
):
;
Участок 4 (плита, опертая на четыре стороны
):
.
Принимаем для расчета 
.
Требуемая толщина плиты:
,
R = 235 МПа = 23,5 кН/см2 для стали С255 толщиной 18-40 мм.
Принимаем 
(3 мм припуск 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-08А, d = 1,4..2 мм.
Требуемая длина шва определяется по формуле:
Принимаем 
Расчетные характеристики:
прикрепления рассчитываем по металлу шва, принимая катет угловых швов 
.
.
Проверяем допустимую длину шва:
.
Требования к максимальной длине швов выполняется. Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами 
.
Проверяем прочность швов:
.
Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1 см на непровар.
Приварка торца колонны к плите выполняется конструктивными швами 
, так как эти швы в расчете не учитывались.
|
|
.
Максимальный изгибающий момент:
.
Максимальная поперечная сила:
.
|
, 
.
Нормальные напряжения возникающие траверсе:
.
Касательные напряжения возникающие в траверсе:
.
Для расчёта анкерных болтов принимаем комбинацию нагрузок, дающую наибольший момент при минимальной силе.
Комбинации усилий для расчёта анкерных болтов в сечении 4-4:
M=827,5 кНм, N=508 кН,
Суммарное усилие во всех анкерных болтах, приходящихся на одну ветвь колонны:
;
;
Требуемая площадь сечения анкерных болтов находится по формуле:
,
для стали С235 [2, табл. 60].
Принимаем 4 болта Æ30, 
. Нормальная заделка l = 1500 мм по типу соединения с помощью шайб.
4.6 Расчет анкерной плитки
Плитка под анкерные болты рассчитывается как балка, лежащая на траверсах и нагруженная сосредоточенными силами:
– расстояние между траверсами в осях,
– усилие от одного анкерного болта.
Принимаем в качестве материала для анкерной плитки сталь С255 с Ry=230 МПа (t=20440 мм) табл. 51 [5].
Максимальный изгибающий момент:
.
Максимальная поперечная сила: 
.
Требуемый момент сопротивления анкерной плитки:
Wn=Mмах/Ry·gc=250/23·1=10,86 см3.
Принимаем диаметр отверстия под анкерный болт d=32 мм, а толщину анкерной плитки t=30 мм, тогда ширина анкерной плиты равна:
b=(6Wn/t2)+d=(6·10,86/32)+3,2=10,44 см.
Принимаем ширину анкерной плиты b=12 см.
5 Расчет фермы в осях А-Б 5.1 Геометрические размеры и расчётная схема фермы
Размеры фермы приведены для её геометрической схемы, которая
получена путём пересечения линий, проходящих через центры тяжести
стержней и отсутствии расцентровки в узлах:
пролёт фермы L= 23.600 M; высота на опоре H= 3.150 M ;
высота в середине H1= 3.325 M ; уклон верхнего пояса i= 0.015.
Длины стержней (в метрах):
верхнего пояса нижнего пояса
панель 1 L= 2.800 панель 2 L= 3.000 панель 1 L= 5.800
панель 3 L= 3.000 панель 4 L= 3.000 панель 2 L= 6.000
панель 5 L= 3.000 панель 6 L= 3.000 панель 3 L= 6.000
панель 7 L= 3.000 панель 8 L= 2.800 панель 4 L= 5.800
раскосов стоек
раскос 1 L= 4.246 раскос 2 L= 4.380 стойка 1 L= 3.150
раскос 3 L= 4.445 раскос 4 L= 4.445 стойка 2 L= 3.236
раскос 5 L= 4.445 раскос 6 L= 4.445 стойка 3 L= 3.325
раскос 7 L= 4.380 раскос 8 L= 4.246 стойка 4 L= 3.236
стойка 5 L= 3.150
Расчётная схема фермы с нумерацией узлов и стержней приведена
на рис.5.1.1.
Похожие работы
... изгибающие моменты на отдельных участках плиты: участок 1 – консольный свес: участок 2 – плита, опертая на три канта: где – коэффициент, принимаемый по табл.8.7 Е. И. Беленя «Металлические конструкции» в зависимости от отношения закрепленной стороны пластинки к свободной участок 3 – плита, опертая на четыре канта: так как отношение длинной стороны к короткой то α ...
... назначении требуемого катета шва kf. Длина шва lω, определяется высотой стенки вспомогательной балки lω = hef –1см, где hef = 0.85·h – высота стенки прокатной балки до закругления. При проектировании ребер главных и вспомогательных балок из одной стали катет шва, равен: kf ³ V·γn /(βf·lω·Ry·γωf·γc), (3.2.40) где V – реакция вспомогательной балки ...
... . При расчете рамы считают, что сила поперечного торможения тележки крана распределяется поровну на все колеса одной стороны крана и через подкрановую балку и тормозные конструкции передаются на каркас (поперечные рамы) цеха. Нормативная горизонтальная нагрузка на колесо крана Ткн = 0,5f(Qк + Gт)/n0 = 0,5·0,1(500 + 620)/2 = 28 кН, где f – коэффициент трения при торможении тележки; Qк – ...
... 1798181,5 - - - - Всего сметная стоимость 39868706 1820139 2511253 295369 - 33869 5280 Объектная смета на строительство завода цинкования мелкоразмерных конструкций Результат сметных расчетов по общестроительным, санитарно-техническим, электрическим работам сводятся в смету на объект, которая составляется ...
0 комментариев