Refbank.Ru - рефераты, курсовые работы, дипломы по разным дисциплинам
Рефераты и курсовые
 Банк готовых работ
Дипломные работы
 Банк дипломных работ
Заказ работы
Заказать Форма заказа
Лучшие дипломы
 Обвиняемый и его правовое положение
 Репродуктивное здоровье женщин в Российской Федерации и перспективы его улучшения
Рекомендуем
 
Новые статьи
 Как выбрать высшее учебное...
 Казино Вулкан (Vulkan) - это бренд, который является...
 Дипломы для ВУЗа - покупать, или...
 Попробуйте поиграть в разные онлайн слоты в казино...
 Сила разума: свободный университет сделает Японию...
 Вулкан Вип — играйте в казино...
 Управление бонусами казино Адмирал в ваших...
 Студентам на заметку. Тебя уволили: руководство к...
 Где оптовая продажа стеклобанок...
 Знаю, значит...
 Направления Государственной политики туризма и...
 Недорогая гостиница г....
 Слова, которых стоит...
 Игровая система "Лотерея" для...
 Колин - Институт политических и общественных наук в...


любое слово все слова вместе  Как искать?Как искать?

Любое слово
- ищутся работы, в названии которых встречается любое слово из запроса (рекомендуется).

Все слова вместе - ищутся работы, в названии которых встречаются все слова вместе из запроса ('строгий' поиск).

Поисковый запрос должен состоять минимум из 4 букв.

В запросе не нужно писать вид работы ("реферат", "курсовая", "диплом" и т.д.).

!!! Для более полного и точного анализа базы рекомендуем производить поиск с использованием символа "*".

К примеру, Вам нужно найти работу на тему:
"Основные принципы финансового менеджмента фирмы".

В этом случае поисковый запрос выглядит так:
основн* принцип* финанс* менеджмент* фирм*
Архитектура и строительство

курсовой проект

Проект стального каркаса одноэтажного производственного здания



ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. Количество пролетов.........................................1
2. Величина пролета.............................................30 м
3. Длина здания...................................................120 м
4. Шаг поперечных рам..........................................6 м
5. Отметка головки кранового рельса.........................12,0 м
6. Сопряжение ригиля со стойкой..............................шарнирное
7. Грузоподъемность кранов.....................................50 Н 2,5 т
8. Режим работы кранов...........................................5к
9. Район строительства.............................................г. Свободный
10. Материал конструкций..........................................С245
11. Класс бетона фундаментов.....................................В7,5
12. Конструкция кровли.............................................металл., теплая
13. Конструкция стенового заполнения..........................теплая
14. Монтажное соединения.........................................сварные, болтовые
15. Способ доставки конструкций.................................по выбору
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1. Компоновка каркаса здания 5
1.1. Разработка схемы поперечных рам, связей и фахверка 5
1.2. Определение генеральных размеров поперечной рамы цеха 6
2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха 7
2.1 Определение постоянной нагрузки от покрытий,
стеновых ограждений и от собственной массы конструкций 7
2.2. Определение нагрузок от давления снега и ветра 8
2.3. Определение нагрузки от крановых воздействий 11
2.4. Определение нагрузок от подвесного оборудования 13
3. Определение расчетных усилий в элементах ПРЦ 14
3.1. Предварительный подбор сечений стержней фермы 14
3.2. Составление задания на статический расчет ПРЦ на ЭВМ 16
3.3. Составление сводной таблицы усилий в колонне по
результатам расчета на ЭВМ 17
3.4. Установление расчетной комбинации усилий для подбора сечений
подкрановой и надкрановой частей колонны 18
3.5. Составление сводной таблицы усилий в стержнях фермы
по результатам расчета на ЭВМ 19
3.6. Установление расчетной комбинации усилий для подбора
сечений стержней фермы 20
4. Расчет стропильной фермы 21
4.1. Подбор сечений стержней фермы с составлением сводной таблицы 21
4.2. Расчет узлов, стыков фермы и стыков поясов 22
5. Подбор сечений верхней и нижней частей колонн 33
5.1. Определение расчетных длин колонны по осям Х-Х и У-У 33
5.2. Установление размеров сечений колонны с проверкой
на прочность, устойчивость и местную устойчивость 33
5.3. Расчет базы колонны и анкерных болтов 39
5.4. Расчет сопряжения верхней части колонны с нижней 42
Заключение 43
Список использованной литературы 44
ВВЕДЕНИЕ
В разрабатываемом курсовом проекте рассчитывается стальной каркас одноэтажного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки металлических конструкций.
Сбор нагрузок осуществляется в соответствии со СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия", а расчет конструкций - в соответствии со СНиП II-23-81* "Стальные конструкции. Нормы проектирования".
Сравнительно большие пролеты современных промышленных зданий наиболее экономично перекрывать стальными фермами, так как стальные балки получатся очень большой высоты, что приведет к большому расходу металла, а при применении железобетонных ферм покрытие будет иметь большой собственный вес, что в свою очередь приведет к удорожанию несущих конструкций.
Для уменьшения нагрузок вместо применявшихся долгое время и продолжающих применяться сейчас тяжелых железобетонных плит покрытия в проекте применяется легкое покрытие с использованием стального профилированного настила.
Применявшиеся ранее железобетонные подкрановые балки были очень недолговечны и быстро выходили из строя вследствие плохого восприятия динамической нагрузки. Сейчас они полностью вытеснены стальными подкрановыми балками, которые применяются не только в стальных, но и в железобетонных каркасах.
Из всего вышесказанного следует, что многие элементы каркаса, традиционно выполнявшиеся железобетонными, в настоящее время заменяются стальными.
1. КОМПОНОВКА КАРКАСА ЗДАНИЯ
1.1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПОПЕРЕЧНЫХ РАМ, СВЯЗЕЙ И ФАХВЕРКА
Основными элементами несущего стального каркаса промышленного здания, воспринимающего почти все нагрузки, являются плоские поперечные рамы, образованные колоннами и стропильными фермами. В продольном направлении элементами каркаса являются: подкрановые балки, ригели стенового ограждения, прогоны кровли, фонари.
Система конструктивных элементов, служащая для поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузки, называется фахверком. При самонесущих стенах, а также с длинами панелей, равными шагу колонн, необходимости в конструкции фахверка нет.
Важными элементами стального каркаса промышленного здания являются связи. Надлежащая компоновка связей обеспечивает совместную работу конструкций каркаса, что имеет большое значение для повышения жесткости сооружения и экономии материала. Связи, предназначенные для восприятия определенных силовых воздействий, должны обеспечивать последовательное доведение усилий от места приложения нагрузки до фундамента здания.
Система связей между колоннами обеспечивает геометрическую неизменяемость каркаса в продольном направлении и устойчивость из плоскости поперечных рам. Вертикальные связи ставят в середине цеха и между крайними колоннами.
Связи по покрытию устраивают для обеспечения пространственной жесткости каркаса, устойчивость покрытия в целом и отдельных его частей. Эти связи располагают в плоскости верхних и нижних поясов, а также между стропильными фермами.
Связи по верхним поясам предназначены для обеспечения устойчивости сжатых поясов из плоскости ферм и состоят из поперечных связевых ферм и распорок между ними.
Система связей по нижним поясам состоит из поперечных и продольных связевых ферм. Эти связи обеспечивают геометрическую неизменяемость конструкций каркаса в плане, уменьшают поперечные деформации отдельных плоских рам путем распределения сосредоточенных боксовых воздействий на соседние рамы, служат верхней опорой стоек торцевого фахверка, обеспечивают развязку нижних поясов ферм из плоскости рамы.
1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕНЕРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ ЦЕХА
Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса h1 и расстоянием от головки кранового рельса до низа конструкций покрытия h2.
Размер h2 диктуется высотой мостового крана:
h2 = (hk + 100) + a,
где (hк - 100) - габаритный размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия в зависимости от величины пролета.
h2 = (2800 + 100) + 200 ( 3100 мм.
Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм h ( h1 + h2 ,
где h1 = 14000 - заданная по условиям технологии отметка головки кранового рельса.
h ( 14000 ( 3100 ( 17100 мм.
Размер верхней части колонны - Нв ( h2 ( hб ( hр,
где hб - высота подкрановой балки (принимаем 600 мм);
hр - высота кранового рельса, принимаемая в зависимости от грузоподъемности крана (принимаем 120 мм);
Нв ( 3100 ( 600 ( 120 ( 3820 мм.
Высота нижней части колонны - Нн ( h1 ( hб - hр + Hф,
где Нф ( 800 мм - заглубление колонны ниже уровня пола.
Нн ( 14000 ( 600 - 120 + 800 ( 14080 мм.
Общая высота колонны от низа базы до низа ригеля:
Н ( Нв ( Нн ( 3820 ( 14080 = 17900 мм
Привязку нижней грани колонны к разбивочной оси принимаем bo = 250 мм.
Высота сечения верхней части колонны hв назначается с учетом унифицированной привязки ферм к разбивочной оси (hв ( 400 мм)
Высота сечения нижней части колонны hн зависит от принятого размера а и от расстояния между разбивочной осью колонны и осью подкрановой балки и равна их сумме. Высота сечения нижней части колонны будет равна hн ( 1000 мм(для кранов грузоподъемностью до 50 т.
2. УСТАНОВЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ПОПЕРЕЧНУЮ РАМУ ЦЕХА
На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от мостовых кранов и атмосферные воздействия снега и ветра.
На здание может действовать одновременно несколько нагрузок и возможно несколько их комбинаций с учетом отсутствия некоторых из них или возможного изменения схем их приложения. Поэтому раму рассчитывают на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляют расчетную комбинацию усилий при самом невыгодном сочетании нагрузок. При этом значения нагрузок должны подсчитываться отдельно, если даже они имеют одинаковые схемы распределения на конструкции, но отличаются по длительности воздействия.
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКИ ОТ ПОКРЫТИЙ, СТЕНОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ И ОТ СОБСТВЕННОЙ МАССЫ КОНСТРУКЦИЙ
Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных ферм и связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределенными по длине ригеля.
Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжелым или легким, утепленным или не утепленным. В данном курсовом проекте применяется тип покрытия I - стальной профилированный настил по прогонам.
Покрытие состоит из стального профнастила, опирающегося непосредственно на фермы, пароизоляции, теплоизоляционного слоя, водоизоляционного ковра, защитного слоя. Толщина теплоизоляционного слоя может быть принята без теплотехнического расчета в зависимости от расчетной зимней температуры наружного воздуха (наименование утеплителя(минераловатные плиты). Принимаем толщину утеплителя ? = 60 мм.
Конструкция кровель из рулонных материалов зависит от уклонов. При уклоне 2.5%...10%(3 слоя с защитным слоем гравия. Толщина защитного слоя из гравия должна составлять на кровлях покрытий с применением металлического профилированного настила ( 20 мм. Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу.
Таблица 2.1
Постоянные нагрузки № Вид нагрузки Нормативная,
кПа gf Расчетная,
кПа 1 Защитный слой (слой гравия, втопленный в мастику) 0.21 1.3 0.273 2 Трехслойный гидроизоляционный ковер 0.1 1.3 0.13 3 Минераловатные плиты d = 60 мм, r = 200 кг/м3. 0.12 1.3 0.156 4 Пароизоляция 0.04 1.3 0.052 5 Стальной профнастил. 0.12 1.05 0.126 6 Стальные прогоны при шаге 6 м 0.12 1.05 0.126 7 Собственный вес фермы со связями 0.2 1.05 0.21 Итого gn = 0.92 - g = 1.073 qрасч ( g•B•( 1.073•6 ( 6.438 кН/м
Постоянные нагрузки от второго пролета передаются на колонну первого пролета в уровне головки кранового рельса через опорную реакцию, которая при шарнирном опирании фермы на колонну определяются из рисунка:

Рис. 2.1
?МВ = 0; RA·30 - 6.438·302·0.5 = 0; RA = 96.57 кН.
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ОТ ДАВЛЕНИЯ СНЕГА И ВЕТРА
Расчетная погонная снеговая нагрузка на ригель рамы определяется по формуле:
s ( sо•?•B•?f ,
где so - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства. Город Сургут расположен в IV-ом снеговом районе. Нормативное значение снеговой нагрузки so ( 1.5 кПа;
? - коэффициент, учитывающий конфигурацию покрытия; для расчета рамы принимается ? = 1;
?f - коэффициент надежности по нагрузке, для снега принимаемый в зависимости от отношения нормативной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрытия. Отношение gn / so = 0.92 / 0.5 = 1.84 > 0.8, следовательно, ?f = 1.4;
B - шаг стропильных конструкций.
Согласно СНиП 2.01.07-85, учитывая, что скорость ветра v ( 4 м/с, необходимо коэффициент ? умножить на коэффициент k ( 1.2 ( 0.1•v ( 1.2 ( 0.1•4 ( 0.8; так как b < 90 м и h > 10 м коэффициент k необходимо дополнительно снижать умножением на коэффициент k1:
?1 = 1•k•k1 = 1•0.8•0.93 = 0.744
Произведём расчёт снеговой нагрузки на второй пролёт. Коэффициент ?2 (см. рис.1) следует принимать равным:
?2 = 1 + (m1•l1 + m2•l2) / h, но не более 2h / so = 12.8 и 4,
где m1 и m2 - принимаются по приложению 3 СНиП 2.01.07-85: m1 ( m2 ( 0.5;
h = 3.1 м - высота перепада;
l1 и l2 - в зависимости от наличия и ориентации фонарей принимаются: l1 = l1 = 30 м; l2 = l2 - 2h = 30 - 2•3.1 = 23.8 м.
?2 = 1 + (0.5•30 + 0.5•23.8) / 3.1 = 9.68 > 4. Принимаем ?2 = 4.
Длина зоны b при ?2 > 2h / so следует вычислять по формуле:
Коэффициент ?3 = 0.5 при m2 = 0.5. В соответствии с коэффициентами ?i найдем si:
s1 ( sо•?•B•?f = 1.5•0.744•6•1.4 = 9.37 кН/м;
s2 ( sо•?•B•?f = 1.5•4•6•1.4 = 50.4 кН/м;
s3 ( sо•?•B•?f = 1.5•0.5•6•1.4 = 6.3 кН/м.

Рис. 2.2
Снеговая нагрузка от второго пролета передается через опорную реакцию:
?М = 0, , Rсн = 381.65 кН.
При расчете одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1.5, размещаемых в местностях типов А и В, учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки, соответствующая установившемуся напору на здание. Характер распределения статической составляющей ветровой нагрузки в зависимости от высоты над поверхностью земли определяют по формуле:
wm = wo(k(c(?f ,
где wo - нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства. Город Сургут расположен во II-ом ветровом районе, wo ( 0.3 кПа;
k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания
с - аэродинамический коэффициент; c ( 0.8 ( для наветренной стороны, c ( 0.6 ( для подветренной стороны
Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму на высоте 5, 10, 15, 20 м, а также в уровне низа стропильных конструкций для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева и справа.
qwn = wo(k(c( B, кН/м
Таблица 2.2
Ветровые нагрузки h, м K Напор qw, кН/м Отсос qw, кН/м 5.0 0.5 0.72 0.54 10.0 0.65 0.936 0.702 13.88 0.728 1.048 0.786 17.0 0.79 1.138 0.853 17.1 0.792 1.140 0.855 18.25 0.815 1.174 0.880 20 0.85 1.224 0.918 21.5 0.869 1.251 0.939 Отобразим эпюры ветровых давлений на раму при действии ветра слева и справа:

Рис. 2.3

Рис. 2.4
Для упрощения расчёта фактическую ветровую нагрузку заменяем эквивалентной, равномерно распределенной по высоте колонны. Величину эквивалентной нагрузки находим из условия равенства изгибающих моментов в защемлённой стойке от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределённой нагрузки. Ветровую нагрузку на шатёр (от низа до верха фермы), заменяем сосредоточенной силой W, приложенной в уровне ригеля рамы (на расчётной схеме).
Ветер слева. Найдем эквивалентную нагрузку над опорой А:



Найдем эквивалентную нагрузку над опорой B:

Ветровая нагрузка при ветре слева, действующая на стойку второго пролета, передается на колонну основного пролета через опорную реакцию, приложенную в уровне головки кранового рельса, и определяемую из рисунка 2.3:
?Мс = 0; 0.5(0.88 + 0.702)·8.25·15 + 0.5(0.702 + 0.54)·5·8.3 + + 0.54·5·3.3 - W2,лев·14.7 = 0 W2,лев = 9.018 кН.
Ветер справа. Найдем эквивалентную нагрузку над опорой А:



Найдем эквивалентную нагрузку над опорой B:

Ветровая нагрузка при ветре справа, действующая на стойку второго пролета, передается на колонну основного пролета через опорную реакцию, приложенную в уровне головки кранового рельса, и определяемую из рисунка 2.4:
?Мс = 0; 0.5(1.174 + 0.936)·8.25·15 + 0.5(0.936 + 0.72)·5·8.3 + + 0.72·5·3.3 - W2,пр·14.7 = 0 W2,пр = 12.03 кН.
Мы получили необходимые нормативные значения ветровой нагрузки. Теперь чтобы найти расчетной значение необходимо умножить на коэффициент gf = 1.4.
Получаем следующие расчетные схемы при ветре слева и ветре справа:

Рис. 2.5 Рис. 2.6
2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ ОТ КРАНОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Производственные здания часто оборудуются большим числом мостовых кранов в каждом пролете. Одновременное неблагоприятное воздействие их на раму, маловероятно, поэтому при расчете нагрузка учитывается только от двух сближенных кранов.
Вертикальная крановая нагрузка передается на подкрановые балки в виде сосредоточенных сил Fmax и Fmin при их невыгодном положении на подкрановой балке. Расчетное давление на колонну, к которой приближена тележка, определяется по формуле:
Dmax = ?n•?f•?•?Fmax•yi;
на противоположную колонну:
Dmin = ?n•?f•?•?Fmin•yi,
где ?f = 1.1 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок;
? = 0.85 - коэффициент сочетаний при совместной работе двух кранов для групп режимов работы кранов 1К-6К;
Fmax - наибольшее вертикальное давление колес на подкрановую балку;
Согласно ГОСТ 25546-82 принимаем следующие характеристики для крана Q = 16/3.2т: Fmax = 170 кН, база крана А = 5000 мм, ширина крана В = 6000 мм.

Рис. 2.7
Наименьшее давление колеса крана вычисляется по формуле:

где Q - грузоподъемность крана в т;
Gk - полный вес крана с тележкой;
no - число колес на одной стороне крана.

Давление на колонну:
Dmax = 0.95•1.1•0.85•170•(1 + 5/6 + 1/6) = 302.01 кН;
Dmin = 0.95•1.1•0.85•66.18•(1 + 5/6 + 1/6) = 117.57 кН.
Подкрановые балки устанавливаются с эксцентриситетом по отношению к оси нижней части колонны, поэтому в раме возникают сосредоточенные моменты:
Mmax = Dmax•ek = 302.01•0.5 = 151 кНм;
Mmin = Dmin•ek = 117.57•0.5 = 58.78 кНм,
где ek - расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения подкрановой части колонны.
Горизонтальные силы поперечного торможения, возникающие при торможении крановой тележки, передаются на колонны через тормозные балки или фермы.
Нормативную поперечную горизонтальную силу от торможения тележки Тоn, действующую поперек цеха, определяют по формуле:
Тоn = к•(Q + Gt) = 0.05•(16 + 3.7) = 9.653 кН,
где к = 0.05 - коэффициент трения при торможении тележки с гибким подвесом;
Gt = 3.7 т - вес тележки.
Нормативная поперечная сила, действующая на одно колесо:
Ткn = Тоn/no = 9.653/2 = 4.827 кН,
Расчетное горизонтальное давление на колонну от двух сближенных кранов равно:
Т = ?n•?f •?•Ткn•? yi = 0.95•1.1•0.85•4.827•(1 + 5/6 + 1/6) = 8.57 кН.
2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ОТ ПОДВЕСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Вспомогательный цех имеет пролет L = 30 м. В связи с этим принимаем двух пролетную схему размещения подвесного транспорта:

Рис. 2.8
Согласно ГОСТ 7890-73 принимаем следующие характеристики для крана Q = 2т: Fmax = 16.4 кН, база крана А = 2100 мм, ширина крана В = 2450 мм. Наименьшее давление крана вычисляется по формуле:

где Q - грузоподъемность крана в т;
Gk - полный вес крана с тележкой;
no - число колес на одной стороне крана.
Для расчета рамы вертикальная нагрузка от подвесных кранов принимается от двух сближенных кранов при их невыгодном воздействии.

Рис. 2.9
Расчетная вертикальная нагрузка на ферму определяется по формулам:
Ff max = ?n•?f•?•Fmax•?yi + F•?f1;
Ff min = ?n•?f•?•Fmin•?yi + F•?f1,
где F - вес подвесных путей. F = 0.55 кН/м.
Ff max = 0.85•1.1•0.95•16.4•(0.8247 + 0.9996 + 1 + 0.7442) + 0.55•6•1.05 = 55.45 кН;
Ff min = 0.85•1.1•0.95•4.8•(0.8247 + 0.9996 + 1 + 0.7442) + 0.55•6•1.05 = 18.68 кН.
Найдем усилия, передаваемые с фермы на колонну основного пролета. Для этого составим схему загружения фермы:

Рис. 2.10
?MВ = Ff min 1.5 + Ff max•13.5 + Ff min 16.5 + Ff max 34.5 - RА•36 = 0; RА = 80.51 кН.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ПРЦ
3.1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПОДБОР СЕЧЕНИЙ СТЕРЖНЕЙ ФЕРМЫ
Для дальнейшего расчета поперечной рамы цеха необходимо произвести предварительный подбор сечений стержней фермы. Это связано с тем, что в данном курсовом проекте в расчетной схеме ПРЦ принимается не ригель бесконечной жесткости, а реальная шарнирно-стержневая ферма.
Для того чтобы ориентировочно подобрать сечения стержней фермы, необходимо произвести отдельно расчет фермы на постоянную и снеговую нагрузки, приняв расчетную схему фермы статически определимой. Снеговая нагрузка принимается распределенной на весь пролет и на половину пролета для определения невыгодного положения нагрузки для стержней фермы.
Для расчета фермы используется программа Nastran.

Рис. 3.1 . Расчетная схема фермы для предварительного подбора стержней.
Элементы фермы относятся к группе конструкций II; для климатического района II5 (t > 30 oC) принимаем сталь С255. Согласно СНиП II-23-81* Ry = 250 МПа
Расчетные усилия для предварительного подбора приведены в таблице 3.1. По данным расчета на ЭВМ произведем предварительный подбор сечений стержней фермы в табличной форме (табл. 3.2).
Таблица 3.1
Расчетные усилия в стержнях фермы N элемента Усилие в стержнях, кН Расчетное усилие, кН Постоянная нагрузка снег на весь пролет Снег на половине пролета 1 2 3 4 5 1-2 82.69 120.39 87.22 203.08 2-3 199.15 289.95 186.72 489.1 3-4 237.91 346.38 173.19 584.29 5-6 0 0 0 0 6-8 -150.69 -219.39 -151.17 -370.08 8-10 -228.21 -332.27 -194.06 -560.48 1-6 -124.96 -181.94 -131.81 -306.9 2-6 91.94 133.86 86.47 225.8 2-7 -19.31 -28.12 -28.12 -47.43 2-8 -71.19 -103.64 -52.24 -174.83 3-8 39.30 57.22 47.30 96.52 3-9 -19.31 -28.12 -28.12 -47.43 3-10 -14.24 -20.73 -51.40 -65.64 4-10 19.76 28.76 14.38 48.52
Таблица 3.2
Предварительный подбор сечений стержней фермы Эле-мент Nо эл-та N, кН Длина, мм Сечение элемента А, см2 ix, см lx jmin ?c N/A, N/(?·A) Ry·?c l lef,x Верхний пояс 6-7 -370.08 3000 3000 ¬- 100?? 27.6 3.08 97.40 0.56 0.95 -239.44 240 5-6 0 3000 3000 ¬- 100?? 27.6 3.08 97.40 0.56 0.95 0.00 240 8-9 -560.48 3000 3000 ¬- 125?? 39.4 3.87 77.52 0.703 0.95 -202.35 240 Нижний пояс 1-2 203.08 6000 6000 ¬- 50?? 9.6 1.52 394.74 1 0.95 211.54 240 2-3 489.1 6000 6000 ¬- 90?? 24.56 2.77 216.61 1 0.95 199.14 240 3-4 584.29 3000 3000 ¬- 90?? 24.56 2.77 108.30 1 0.95 237.90 240 Раскосы 2-6 225.8 4070 3256 ¬- 63?? 12.26 2.16 150.74 1 0.8 184.18 202.11 2-8 -174.83 4423 3538 ¬- 90?? 24.56 2.77 127.74 0.376 0.8 -189.32 202.11 3-8 96.52 4070 3256 ¬- 50?? 9.6 1.53 212.81 1 0.8 100.54 202.11 3-10 -65.64 4423 3538 ¬- 70?? 13.72 2.16 163.81 0.24 0.8 -199.34 202.11 1-6 -306.9 4423 4423 ¬- 125?? 39.4 3.87 114.29 0.453 0.95 -171.95 240 Стойки 2-6 -47.43 3000 2400 ¬- 50?? 9.6 1.53 156.86 0.254 0.8 -194.51 202.11 4-10 48.52 3000 2400 ¬- 50?? 9.6 1.53 156.86 1 0.8 50.54 202.11
3.2. СОСТАВЛЕНИЕ ЗАДАНИЯ НА СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРЦ НА ЭВМ
Сопряжение фермы с колонами первого пролета принимается жестким (ферма примыкает к колонне сбоку). При этом фланец верхнего опорного узла должен быть достаточной толщины и не изгибаться под действием горизонтальной силы от опорного момента. Сопряжение фермы второго пролета с колонной второго пролета и колонной первого пролета принимается шарнирным. Закрепление колонн в фундаменте принимается жестким, второго пролета-шарнирным в плоскости рамы и шарнирным из ее плоскости. Узлы фермы принимаются шарнирными.
Так как рама второго пролета является статически определимой, то для упрощения расчетов ее в расчетную схему не включают, а нагрузки от нее передают в уровне головки кранового рельса первого пролета в виде сосредоточенных опорных реакций.
Все размеры принимаются согласно задания на проектирование и пункта 1.2 настоящей пояснительной записки. Жесткости стержней фермы принимаются согласно предварительному подбору сечений. Геометрические характеристики сечений колонн принимаются приближенно:
для подкрановой части: АН = 147.1 см2, IН = 232156 см4;
для надкрановой части: АВ = 77.8 см2, IВ = 30956 см4.
Рама рассчитывается на десять загружений, после чего для некоторых сечений колонны и для стержней фермы будут определены наиболее невыгодные сочетания нагрузок, по которым следует подбирать поперечные сечения элементов рамы.
3.3. СОСТАВЛЕНИЕ СВОДНОЙ ТАБЛИЦЫ УСИЛИЙ В КОЛОННЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАСЧЕТА НА ЭВМ
По результатам расчета поперечной рамы на ЭВМ в колонне для сечений 1-1, 2-2, 3-3, 4-4 определяем усилия, занося их в таблицу.
Таблица 3.3
Усилия в колонне по результатам расчета на ЭВМ Вид загружений Подкрановая ветвь Надкрановая ветвь Сечение 1-1 Сечение 2-2 Сечение 3-3 Сечение 4-4 М, кНм N, кН М, кНм N, кН М, кНм N, кН М, кНм N, кН 1.Постоянная нагрузка на оба пролета 68.52 -193.62 28.17 -193.62 -29.92 -193.62 -60.18 -97.05 2. Снег 119.54 -524.16 125.56 -524.16 -31.69 -524.16 -106.39 -142.5 3. Кран слева 70.14 -118.42 -43.11 118.42 15.42 -0.85 -15.31 -0.85 4. Кран справа 2.96 301.15 -110.29 -301.15 40.96 0.85 36.16 0.85 5. Поп. торможение к левой колонне ( 46.25 -0.597 ( 0.13 -0.597 0 -0.597 ( 12.56 -0.597 6. Поп. торможение к правой колонне ( 61.9 -0.597 ( 12.6 -0.597 ( 12.8 -0.597 ( 5.4 -0.597 7. Ветер слева 283.6 -4.55 -20.76 -4.55 -22.12 -4.55 -60.7 -4.55 8. Ветер справа -286.16 4.35 -25.7 4.35 27.02 4.35 57.44 4.35 9. Подвесной транспорт на втором пролете 6.6 -80.91 28.17 -193.62 -29.92 -193.62 -60.18 -97.05 3.4. УСТАНОВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ КОМБИНАЦИИ УСИЛИЙ ДЛЯ ПОДБОРА СЕЧЕНИЙ ПОДКРАНОВОЙ И НАДКРАНОВОЙ ЧАСТЕЙ КОЛОННЫ
Для нахождения расчетных усилий (М и N) необходимо составить два основных сочетания: первое, включающее постоянную и одну наиболее существенно влияющую на величину усилий кратковременную нагрузку, значение которой учитывается без снижения (? = 1); второе, включающее постоянную и не менее двух кратковременных нагрузок, которые вводятся с коэффициентом сочетаний ? = 0.9. Обычно четыре комбинации усилий: Mmax > Nсоотв; Mmin > Nсоотв; Nmax > Mmax, соотв; Nmax > Mmin, соотв включают в себя невыгоднейшую для подбора сечения комбинацию усилий.
Для расчета анкерных болтов принимаем комбинацию усилий, которая дает наибольший момент и минимальную продольную силу. В большинстве случаев это комбинация усилий от постоянной и ветровой нагрузок. Так как продольная сила разгружает анкерные болты, значения усилий от постоянной нагрузки принимается с коэффициентом надежности по нагрузке ?f = 0.9.
Таблица 3.4
Расчетные сочетания усилий в колонне N Сочетание нагрузок Усилия Подкрановая часть колонны Надкрановая часть колонны Сечение 1-1 Сечение 2-2 Сечение 3-3 Сечение 4-4 М, кНм N, кН М, кНм N, кН М, кНм N, кН М, кНм N, кН 1 Основное сочетание: постоянная +
одна кратковременная с ?с = 1 Mmax-Nсоотв 1, 7 1, 7 1, 2 1, 2 1, 4, 7+ 1, 4, 7+ 1, 8 1, 8 352.12 -198.17 153.73 -717.78 23.84 -192.17 -2.74 -92.7 2 Mmin-Nсоотв 1, 8 1, 8 1, 4, 6- 1, 4, 6- 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 -217.64 -189.27 -94.72 -495.37 -61.61 -717.78 -166.57 -239.55 3 Nmax-Mmax, соотв 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 188.06 -717.78 153.73 -717.78 -61.61 -717.78 -166.57 -239.55 4 Nmax-Mmin, соотв 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 188.06 -717.78 153.73 -717.78 -61.61 -717.78 -166.57 -239.55 5 Основное сочетание: постоянная +
две и более кратковременных с ?с = 0.9 Mmax-Nсоотв 1,2,3,6+,7,9 1,2,3,6+,7,9 1,2,4,6+,9 1,2,4,6+,9 1,4,6+,8,9 1,4,6+,8,9 1,4,5+,8 1,4,5+,8 556.12 -849.4 139.07 -946.74 46.35 -262.52 35.52 -93.14 6 Mmin-Nсоотв 1,4,6-,8 1,4,6-,8 1,4,6-,8 1,4,6-,8 1,2,7 1,2,7 1,2,3,5-,7,9 1,2,3,5-,7,9 -242.07 -460.2 -94.72 -495.37 -78.35 -665.36 -245.72 -225.3 7 Nmax-Mmax, соотв 1,2,4,6+,7,9 1,2,4,6+,7,9 1,2,4,6+,9 1,2,4,6+,9 1,2,4,6+,8,9 1,2,4,6+,8,9 1,2,4,5+,8 1,2,4,5+,8 495.66 -1013.85 78.63 -1009.22 17.83 -732.32 -60.45 -225.37 8 Nmax-Mmin, соотв 1,2,3,6-,8,9 1,2,3,6-,8,9 1,2,4,6-,8,9 1,2,4,6-,8,9 1,2,7,9 1,2,7,9 1,2,3,5-,7 1,2,3,5-,7 -128.54 -1009.22 32.82 -1009.22 -74.78 -742.28 -235.64 -229.58 9 Анкерная комбинация Nmin-Mmax, соотв 1, 7 1, 7 - - - - - - 345.27 -178.81 - - - - - - 10 Nmin-Mmin, соотв 1, 8 1, 8 - - - - - - -224.49 -169.91 - - - - - - 3.5. СОСТАВЛЕНИЕ СВОДНОЙ ТАБЛИЦЫ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ ФЕРМЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАСЧЕТА НА ЭВМ
Таблица 3.5
Усилия в стержнях фермы от расчетных нагрузок Элемент фермы N0 элементов Усилия N, кН 1.Постоянная 2. Снег 3. Кран слева 4. Кран справа 5. Т ¬ 6. Т ® 7. Ветер слева 8. Ветер справа 9. Подв. транс-порт Верхний пояс 5-6 1.62 -7.55 -19.95 3.17 5.97 -10.44 -55.31 54.53 -3.31 6-8 -146.75 -218.12 -14.33 -0.33 2.12 -7.82 -34.84 35.44 -1.49 8-10 -221.89 -321.93 -8.61 -3.94 -1.81 -5.13 -13.87 15.88 0.38 14-15 13.87 40.89 3.17 -19.95 -10.44 5.97 47.44 -45.37 6.91 15-17 -139.32 -188.77 -0.33 -14.33 -7.82 2.12 27.41 -25.08 4.7 10-17 -219.41 -312.15 -3.94 -8.61 -5.13 -1.81 6.88 -4.30 2.44 Нижн. пояс 1-2 80.50 127.96 10.85 -7.79 -0.38 12.85 43.93 -48.78 3.59 2-3 194.56 288.45 5.15 -4.19 3.55 10.18 23.05 -29.31 1.73 3-4 230.94 335.82 -0.57 -0.57 7.49 7.49 2.08 -9.74 -0.14 12-13 70.62 88.90 -7.79 10.85 12.85 -0.38 -38.91 31.76 -4.65 11-12 189.61 268.88 -4.19 5.15 10.18 3.55 -18.45 11.04 -2.40 4-11 230.94 335.82 -0.57 -0.57 7.49 7.49 2.08 -9.75 -0.14 Раскосы 1-6 -123.26 -175.44 4.18 -2.58 -2.85 1.95 15.21 -14.18 1.35 2-6 90.32 127.76 -3.84 2.42 2.66 -1.79 -14.05 13.08 -1.25 2-8 -69.44 -96.99 0.42 -2.66 -2.89 1.98 15.40 -14.37 1.37 3-8 37.69 51.09 -3.87 2.44 2.66 -1.82 -14.17 13.23 -1.26 3-10 -12.49 -14.07 4.20 -2.66 -2.89 1.98 15.40 -14.37 1.37 13-15 -126.85 -189.61 -2.58 4.18 1.95 -2.85 -14.86 15.05 -1.64 12-15 93.64 140.87 2.42 -3.84 -1.79 2.66 13.77 -13.96 1.51 12-17 -73.07 -111.36 -2.66 4.20 1.98 -2.89 -15.08 15.27 -1.66 11-17 41.04 64.32 2.44 -3.87 -1.82 2.66 13.88 -14.05 1.53 11-10 -16.12 -28.44 -2.66 4.20 1.98 -2.89 -15.08 15.27 -1.66 Стойки 2-7 -19.31 -28.12 0 0 0 0 0 0 0 4-10 38.36 55.78 -0.09 -0.09 1.24 1.24 0.35 -1.62 -0.02 В графе "No элементов" стержни указаны по номерам узлов в соответствии со схемой на рисунке 3.1.
3.6. УСТАНОВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ КОМБИНАЦИИ УСИЛИЙ ДЛЯ ПОДБОРА СЕЧЕНИЙ СТЕРЖНЕЙ ФЕРМЫ
Таблица 3.6
Расчетные сочетания усилий в стержнях фермы Элемент
фермы N0 элемен- тов Основное сочетание: постоянная +
одна кратковременная с ?с = 1 Основное сочетание: постоянная +
две и более кратковременных с ?с = 0.9 N0 загру- жений Nmax N0 загру- жений Nmin N0 загру- жений Nmax N0 загру- жений Nmin Верхний пояс 5-6 1, 8 56.15 1, 7 -53.69 1,4,6+,8 62.95 1,2,3,6-,7,9 -85.28 6-8 1, 8 -111.31 1, 2 -364.87 1,4,6+,8 -108.11 1,2,3,6-,7,9 -395.69 8-10 1, 8 -207.60 1, 2 -543.82 1,4,6+,8 -206.53 1,2,3,6-,7 -536.48 14-15 1, 7 61.31 1, 8 -31.5 1,2,3,5+,7,9 111.84 1,4,5-,8 -54.31 15-17 1, 7 -111.91 1, 2 -328.09 1,3,5+,7,9 -103.68 1,2,4,5-,8 -351.72 10-17 1, 7 -212.53 1, 2 -531.56 1,3,5+,7,9 -209.95 1,2,4,5-,8 -516.58 Нижн. пояс 1-2 1, 2 208.46 1, 8 31.72 1,2,3,6+,7,9 259.76 1, 4, 6-,8 18.02 2-3 1, 2 483.01 1, 8 165.25 1,2,3,6+,7,9 490.26 1, 4, 6-,8 155.25 3-4 1, 2 565.82 1, 8 221.2 1,2,3,6+,7 541.28 1, 4, 6-,8,9 214.79 12-13 1, 2 159.52 1, 7 31.71 1,2,4,5+,8 200.54 1, 3, 5-,7,9 12.84 11-12 1, 2 458.49 1, 7 171.16 1,2,4,5+,8 455.34 1, 3, 5-,7,9 157.91 4-11 1, 2 565.82 1, 8 221.2 1,2,3,6+,7 541.28 1, 4, 6-,8,9 214.79 Раскосы 1-6 1, 7 -108.05 1, 2 -298.7 1,3,5+,7,9 -102.03 1,2,4,5-,8 -298.81 2-6 1, 2 218.08 1, 7 76.27 1,2,4,5+,8 221.65 1,3,5-,7,9 70.70 2-8 1, 7 -54.04 1, 2 -166.43 1,3,5+,7,9 -52.60 1,2,4,5-,8 -174.66 3-8 1, 2 88.78 1, 7 23.52 1,2,4,5+,8 100.17 1,3,5-,7,9 17.93 3-10 1, 7 2.91 1, 8 -26.86 1,3,5+,7,9 8.98 1,2,4,5-,8 -43.08 13-15 1, 8 -111.8 1, 2 -316.46 1,4,6+,8 -106.98 1,2,3,6-,7,9 -317.24 12-15 1, 2 234.51 1, 8 79.68 1,2,3,6+,7,9 238.75 1,4,6-,8 75.23 12-17 1, 8 -57.80 1, 2 -184.43 1,4,6+,8 -52.95 1,2,3,6-,7,9 -193.36 11-17 1, 2 105.36 1, 8 26.99 1,2,3,6+,7,9 117.39 1,4,6-,8 22.52 11-10 1, 8 -0.85 1, 2 -44.56 1,4,6+,8 4.00 1,2,3,6-,7,9 -61.78 Стойки 2-7 1, 2 -47.43 1, 2 -47.43 1, 2 -47.43 1, 2 -47.43 4-10 1, 2 94.14 1, 8 36.74 1,2,4,6+,7 89.91 1,3,6-,8,9 35.69 В графе "No элементов" стержни указаны по номерам узлов в соответствии со схемой на рисунке 3.1.
4. РАСЧЕТ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ
4.1. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ СТЕРЖНЕЙ ФЕРМЫ С СОСТАВЛЕНИЕМ СВОДНОЙ ТАБЛИЦЫ
По результатам статического расчета, после определения усилий в стержнях фермы от расчетных нагрузок, определяются наиболее невыгодные сочетания усилий по таблице 3.6 для каждого стержня и по расчетному усилию подбираются сечение стержней фермы. Все расчеты сводим в таблицу 4.1. Так как на верхний пояс опирается прогонный настил, то сечение его подбираем, как для сжато элемента на действие продольной силы, полученной по таблице 3.6.
Таблица 4.1
Подбор сечения стержней фермы Эле-мент Nо эл-та N, кН Длина, мм Сечение элемента А, см2 ix, см lx jmin ?c N/A, N/(?·A) Ry·?c l lef,x Верхний пояс 6-7 -395.69 3000 3000 ¬- 110?? 30.3 3.4 88.24 0.625 0.95 -208.95 240 5-6 -85.28 3000 3000 ¬- 110?? 30.3 3.4 88.24 0.625 0.95 -45.03 240 8-9 -543.82 3000 3000 ¬- 125?? 39.4 3.87 77.52 0.703 0.95 -196.34 240 Нижний пояс 1-2 259.76 6000 6000 ¬- 50?? 11.35 1.52 394.74 1 0.95 228.86 240 2-3 490.26 6000 6000 ¬- 90?? 24.56 2.77 216.61 1 0.95 199.62 240 3-4 565.82 3000 3000 ¬- 90?? 24.56 2.77 108.30 1 0.95 230.38 240 Раскосы 2-6 238.75 4070 3256 ¬- 70?? 13.72 2.16 150.74 1 0.8 174.02 202.11 2-8 -193.36 4423 3538 ¬- 100?? 27.6 3.08 114.88 0.392 0.8 -178.72 202.11 3-8 117.39 4070 3256 ¬- 50?? 9.6 1.53 212.81 1 0.8 122.28 202.11 3-10 -61.78 4423 3538 ¬- 70?? 13.72 2.16 163.81 0.24 0.8 -187.62 202.11 1-6 -317.24 4423 4423 ¬- 125?? 39.4 3.87 114.29 0.453 0.95 -177.74 240 Стойки 2-6 -47.43 3000 2400 ¬- 50?? 9.6 1.53 156.86 0.254 0.8 -194.51 202.11 4-10 94.19 3000 2400 ¬- 50?? 9.6 1.53 156.86 1 0.8 98.11 202.11
4.2. РАСЧЕТ УЗЛОВ, СТЫКОВ ФЕРМЫ И СТЫКОВ ПОЯСОВ
Геометрическая схема фермы с обозначение узлов показана на рисунке 4.1.

Рис. 4.1
При конструировании узлов ферм все сварные швы выполняются сварочной проволокой Св-08А ( ? 1.4 мм полуавтоматической сваркой под флюсом. Согласно СНиП II-23-81* принимаем Rwf = 180 МПа, Rwz = 0.45 Run = 0.45·380 = 171 МПа; ?f = 0.7,. ?z = 1.0; ?wf.= 1, ?wz.= 1.
?f Rwf ?wf ?с = 0.7·180·1·1 = 126 МПа; ?z Rwz ?wz ?с = 1·171·1·1 = 171 МПа.
То есть расчет швов ведем по металлу шва на ?f Rwf ?wf ?с = 126 МПа.
Минимальный катет шва принимаем согласно табл. 38* СНиП II-23-81* kf,min = 4 мм. Минимальная расчетная длина шва lw = 40 + 10 = 50 мм.
Геометрические схема узлов смотри на рисунке 4.1 и на листе 3 графического материала.
Узел 1 (см. рис. 4.2)
Размеры опорного фланца определим из условий работы его на смятие от опорной реакции в ферме. Требуемая площадь фланца:

Из условия расстановки болтов принимаем ширину фланца b = 180 мм. Тогда толщина фланца:
t = A / b = 631 / 180 = 3.51 мм.
Принимаем t = 16 мм.
Расчет шва Ш1: Принимаем kf,ш1 = 8 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш1 = 120 мм.
Расчет шва Ш2: Принимаем kf,ш2 = 6 мм.

Принимаем lш2 = 80 мм.
Расчет шва Ш3: По чертежу определяем lш3 = 190 - 10 = 180 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш3 = 4 мм.





Расчет шва Ш4: По чертежу определяем lш4 = 190 - 10 = 180 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш4 = 4 мм.
Расчет шва Ш5: По чертежу определяем lш3 = 340 - 10 = 330 мм. Данный шов работает на восприятие опорного давления фермы Fф и горизонтальной силы N. Суммарное напряжение в сварном шве проверяют по формуле:




где e - эксцентриситет силы N по отношению к середине шва, получаемый при конструировании узла.

Опорная реакция фермы передается с фланца на столик, приваренный к полке колонны. Торец фланца и верхняя кромка столика пристрагиваются.
Принимаем толщину столика tст = 20 мм. Ширина столика bст = 200 мм. Сварные швы рассчитывают по формуле:

где 1.3 - коэффициент, учитывающий возможную не параллельность торцов фланца фермы и столика из-за неточности изготовления, что приводит к неравномерному распределению реакции между вертикальными швами.
Согласно п.12.8 и табл.38* СНиП II-23-81* kf,min = 6 мм. Максимальный катет шва kf,max = 1.2tmin = 1.2·10 = 12 м.
Принимаем kf = 8 мм.
мм,
Принимаем длину столика lст = 160 мм.
Узел 5 (см. рис. 4.3)
Определим необходимое количество болтов для крепления фланца к колонне. Принимаем болты класса точности 4.8 диаметром 16 мм с площадью Аbn = 1.57 см2. Расчетное сопротивление болтов срезу согласно табл. 5* СНиП II-23-81* Rbt = 0.4 Rbun = 0.4·1100 = 440 МПа, где Rbun = 1100 МПа принято согласно табл. 61* СНиП II-23-81*.
.
Принимаем 6 болтов ( 16 мм.
Толщину фланца принимаем конструктивно tфл = 16 мм.
Расчет шва Ш1:
Так как усилие в стержне нулевое, то принимаем kf,ш1 = 4 мм, lш1 = 50 мм.
Расчет шва Ш2:
По чертежу определяем lш2 = 100 - 10 = 90 мм и принимаем kf,ш2 = 4 мм.
Расчет шва Ш3: По чертежу определяем lш3 = 260 - 10 = 250 мм. Суммарное напряжение в сварном шве проверяют по формуле:



где e - эксцентриситет силы N по отношению к середине шва, получаемый при конструировании узла.

Узел 2 (см. рис. 4.5)
Расчет заводского стыка.
Усилие, приходящееся на стык Nст = 1.2 N1 = 1.2·259.76 = 311.71 кН.
Усилие, приходящееся на горизонтальную накладку:
NГ = 0.7 Nст = 0.7·311.71 = 218.2 кН.
Усилие, приходящееся на фасонку:
NФ = 0.3 Nст = 0.3·311.71 = 93.5 кН.
По конструктивным соображениям принимаем горизонтальную накладку шириной b = 150 мм. Определим требуемую площадь накладки.

Тогда, требуемая толщина t = AГ / b = 909 / 150 = 6.06 мм. Принимаем t = 7 мм.
Требуемая длина швов крепления накладки:

Принимаем lш1 = 60 мм. Принимаем длину накладки lГ = 120 + 120 + 50 = 290 мм.
Требуемая длина швов крепления фасонки:
Расчет шва Ш2: Принимаем kf,ш2 = 6 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш2 = 60 мм.
Расчет шва Ш3: По чертежу определяем lш3 = 190 - 10 = 180 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш3 = 4 мм.
Расчет узла.
Расчет шва Ш4: Принимаем kf,ш4 = 6 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш4 = 120 мм.
Расчет шва Ш5: По чертежу определяем lш5 = 140 - 10 = 130 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш5 = 4 мм.
Расчет шва Ш6: Принимаем kf,ш6 = 4 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш6 = 70 мм.
Расчет шва Ш7: По чертежу определяем lш4 = 90 - 10 = 80 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш7 = 8 мм.
Расчет швов Ш8 и Ш9: По чертежу определяем lш8 = lш9 = 130 - 10 = 120 мм и находим требуемые катеты шва:


Принимаем kf,ш8 = kf,ш9 = 4 мм.
Усилие, воспринимаемое швами Ш10 и Ш11:
N = N2 - N1 = 490.26 - 259.76 = 230.5 кН.
Расчет швов Ш10 и Ш11:
По чертежу определяем lш10 = 450 - 10 = 440 мм; lш11 = 580 - 10 = 570 мм и находим требуемые катеты шва:


Принимаем kf,ш10 = kf,ш11 = 4 мм.
Узел 3 (см. рис. 4.6)
Расчет шва Ш1: Принимаем kf,ш1 = 6 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш1 = 70 мм.
Расчет шва Ш2: Принимаем kf,ш2 = 4 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш2 = 50 мм.
Расчет шва Ш3: Принимаем kf,ш3 = 4 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш3 = 50 мм.
Расчет шва Ш4: По чертежу определяем lш4 = 60 - 10 = 50 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш2 = 4 мм.
Расчет швов Ш5 и Ш6: По чертежу определяем lш5 = lш6 = 80 - 10 = 70 мм и находим требуемые катеты шва:


Принимаем kf,ш5 = kf,ш6 = 4 мм.
Усилие, воспринимаемое швами Ш7 и Ш8:
N = N2 - N1 = 490.26 - 565.82 = 75.56 кН.
Расчет швов Ш7 и Ш8:
По чертежу определяем lш10 = 420 - 10 = 410 мм; lш11 = 420 - 10 = 410 мм и находим требуемые катеты шва:


Принимаем kf,ш7 = kf,ш8 = 4 мм.
Узел 4 (см. рис. 4.7)
Расчет шва Ш1: Принимаем kf,ш1 = 6 мм.

Принимаем lш1 = 60 мм.
Расчет шва Ш2: По чертежу определяем lш2 = 60 - 10 = 50 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш2 = 4 мм.
Усилие, приходящееся на стык Nст = 1.2 N = 1.2·565.82 = 679.2кН.
Усилие, приходящееся на горизонтальную накладку:
NГ = 0.7 Nст = 0.7·679.2 = 475.31 кН.
Усилие, приходящееся на фасонку и вертикальную накладку:
NВ = 0.3 Nст = 0.3·679.2 = 203.71 кН.
По конструктивным соображениям принимаем две горизонтальные накладки шириной b = 70 мм. Определим требуемую площадь накладки.

Тогда, требуемая толщина t = AГ / b = 990 / 70 = 14.14 мм. Принимаем t = 16 мм.
Требуемая длина швов крепления накладки:

Принимаем lш3 = 130 мм. Принимаем длину накладки lГ = 550 мм.
По конструктивным соображениям принимаем две вертикальные накладки толщиной t = 10 мм. Определим требуемую площадь накладки.

Тогда, требуемая ширина b = AВ / t = 424 / 10 = 42.4 мм.
Требуемая длина швов крепления накладки:

Принимаем lш4 = 120 мм. Принимаем длину накладки lВ = 120 мм.
Требуемая длина швов крепления фасонки: Принимаем kf,ш5 = 6 мм.

Принимаем lш5 = 110 мм.
Расчет шва Ш6: По чертежу определяем lш6 = 110 - 10 = 100 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш6 = 4 мм.
Узел 6 (см. рис. 4.9)
Расчет шва Ш1: Принимаем kf,ш1 = 8 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш1 = 120 мм.
Расчет шва Ш2: Принимаем kf,ш2 = 6 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш2 = 80 мм.
Расчет шва Ш3: Принимаем kf,ш3 = 6 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш3 = 120 мм.
Расчет шва Ш4: По чертежу определяем lш4 = 130 - 10 = 120 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш4 = 4 мм.
Усилия, воспринимаемые швами Ш5 и Ш6:
N = N2 - N1 = 490.26 - 259.76 = 230.5 кН - продольные.
F = 47.43 кН - поперечные.
Проверим прочность швов Ш5 и Ш6:
По чертежу определяем lш5 = 220 - 10 = 210 мм; lш6 = 460 - 10 = 450 мм. Принимаем kf,ш10 = kf,ш11 = 4 мм.
Напряжение в швах от усилия F:
МПа.
МПа.
Прочность шва проверяют на совместное действие усилий по формуле:
МПа ? =180 МПа
Узел 8 (см. рис. 4.11)
Расчет заводского стыка.
Усилие, приходящееся на стык Nст = 1.2 N1 = 1.2·395.69 = 474.8 кН.
Усилие, приходящееся на горизонтальную накладку:
NГ = 0.7 Nст = 0.7·474.8 = 332.4 кН.
Усилие, приходящееся на фасонку:
NФ = 0.3 Nст = 0.3·474.8 = 142.45 кН.
По конструктивным соображениям принимаем две горизонтальные накладки шириной b = 90 мм. Определим требуемую площадь накладки.

Тогда, требуемая толщина t = AГ / b = 693 / 90 = 7.7 мм. Принимаем t = 8 мм.
Требуемая длина швов крепления накладки:

Принимаем lш1 = 100 мм. Принимаем длину накладки lГ = 100 + 100 + 50 = 250 мм.
Требуемая длина швов крепления фасонки:
Расчет шва Ш2: Принимаем kf,ш2 = 6 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш2 = 80 мм.
Расчет шва Ш3: По чертежу определяем lш3 = 80 - 10 = 70 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш3 = 4 мм.
Расчет узла.
Расчет шва Ш4: Принимаем kf,ш4 = 4 мм и определяем требуемую длину шва:

Принимаем lш4 = 70 мм.
Расчет шва Ш5: По чертежу определяем lш5 = 170 - 10 = 160 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш5 = 4 мм.
Расчет шва Ш6: Принимаем kf,ш6 = 4 мм.
Определяем требуемую длину сварного шва:

Принимаем lш6 = 100 мм.
Расчет шва Ш7: По чертежу определяем lш4 = 110 - 10 = 100 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш7 = 4 мм.
Конструктивно принимаем kf,ш8 = kf,ш9 = 4 мм.
Узел 7, 9 (см. рис. 4.10, 4.12)
Расчет шва Ш1: Принимаем kf,ш1 = 4 мм.

Принимаем lш1 = 50 мм.
Расчет шва Ш2: По чертежу определяем lш2 = 50 - 10 = 40 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш2 = 4 мм.
Узел 10 (см. рис. 4.8)
Расчет шва Ш1: Принимаем kf,ш1 = 6 мм.

Принимаем lш1 = 60 мм.
Расчет шва Ш2: По чертежу определяем lш2 = 60 - 10 = 50 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш2 = 4 мм.
Усилие, приходящееся на стык Nст = 1.2 N = 1.2·543.82 = 652.58 кН.
Усилие, приходящееся на горизонтальную накладку:
NГ = 0.7 Nст = 0.7·652.58 = 456.81 кН.
Усилие, приходящееся на фасонку и вертикальную накладку:
NВ = 0.3 Nст = 0.3·652.58 = 195.78 кН.
По конструктивным соображениям принимаем две горизонтальные накладки шириной b = 05 мм. Определим требуемую площадь накладки.

Тогда, требуемая толщина t = AГ / b = 952 / 115 = 8.27 мм. Принимаем t = 9 мм.
Требуемая длина швов крепления накладки:

Принимаем lш3 = 130 мм. Принимаем длину накладки lГ = 580 мм.
По конструктивным соображениям принимаем две вертикальные накладки толщиной t = 10 мм. Определим требуемую площадь накладки.

Тогда, требуемая ширина b = AВ / t = 408 / 10 = 40.8 мм.
Требуемая длина швов крепления накладки:

Принимаем lш4 = 110 мм. Принимаем длину накладки lВ = 110 мм.
Требуемая длина швов крепления фасонки: Принимаем kf,ш5 = 6 мм.

Принимаем lш5 = 100 мм.
Расчет шва Ш6: По чертежу определяем lш6 = 100 - 10 = 90 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш6 = 4 мм.
Расчет шва Ш7: По чертежу определяем lш7 = 100 - 10 = 90 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш7 = 4 мм.
Расчет шва Ш8: По чертежу определяем lш8 = 100 - 10 = 90 мм и находим требуемый катет шва:

Принимаем kf,ш8 = 4 мм.
Узел 11 (см. рис. 4.4)
Расчет шва Ш1, Ш2: Так как усилие в стержне нулевое, то принимаем kf,ш1 = 4 мм, lш1 = 50 мм, kf,ш2 = 4 мм, lш2 = 50 мм.
5. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ЧАСТЕЙ КОЛОНН
5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ДЛИН КОЛОННЫ ПО ОСЯМ Х-Х И У-У
Для расчета колонны принимаем следующие сочетания усилий:
- для подкрановой части N1 = -1013.85 кН, М1 = 495.66 кНм, момент на другой опоре М1 = 55.5 кНм; Qmax = 16.36 кН;
- для надкрановой части N2 = -225.5 кН, М2 = -245.72 кНм, момент на другой опоре М2 = -60.91 кНм.
Для одноступенчатой колонны расчетная длина определяется для каждого участка с постоянным моментом инерции: отдельно для верхней и отдельно для нижней части колонны. В плоскости рамы расчетные длины колонны равны:
для нижней части lef,1 = ?1·l1
для верхней части lef,2 = ?2·l2.
Согласно СНиП II-23-81* при отношении l2 / l1 ( 0.6 и при ? = N1 / N2 ( 3 значения ?1 и ?2 следует принимать по таблице 18. Так как l2 / l1 = 322 / 1488 = 0.216 < 0.6; ? = N1 / N2 = 1013.85 / 225.5 = 4.5, то принимаем ?1 = 2, ?2 = 3.
lef,1 = ?1·l1 = 2·1488 = 2976 см; lef,2 = ?2·l2 = 3·322 = 966 см.
Расчетная длина верхнего и нижнего участка из плоскости рамы принимается равной расстоянию между точками закрепления колонны от смещения вдоль здания. Такие точки для нижнего участка колонны - верх фундамента, место крепления распорки и нижний пояс подкрановой балки. Верхний участок колонны закреплен от смещения тормозными конструкциями и распорками по колоннам в уровне нижних поясов стропильных ферм.
5.2. УСТАНОВЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ СЕЧЕНИЙ КОЛОННЫ С ПРОВЕРКОЙ НА ПРОЧНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ И МЕСТНУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ
Для колонны принимаем сталь С255. Согласно СНиП II-23-81* Ry = 240 МПа Сечение колонны принимаем в виде сварного несимметричного двутавра высотой h = 100 см (рис. 5.1).
Согласно СНиП II-23-81* расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов в плоскости действия момента следует выполнять по формуле:

Приближенное значение радиуса и ядрового расстояния составит:
ix = 0.48·h = 0.48·100 = 48 см; ?x = 0.36·h = 0.36·100 = 36 см.
Гибкости и эксцентриситеты:
?x = lef,1 / ix = 2976 / 48 = 62 см;
e = M1 / N1 = 495.66 / 1013.85 = 0.489 м = 48.9 см; m = e / ?x = 48.9 / 36 = 1.358;
mef = ?·m = 1.358·1.523 = 2.068,
где ? - коэффициент влияния формы сечения. По табл. 73 СНиП II-23-81* определяем:
? = 1.6 - 0.01(5 - m)? = 1.6 - 0.01·(5 - 1.358)·2.116 = 1.523.
В зависимости от условной гибкости ? и приведенного относительного эксцентриситета mef по табл. 74 СНиП II-23-81* определяем коэффициент ?e = 0.39.
Определим необходимую площадь сечения:
см2.
Для нахождения ширины сечения b определяем значение момента в средней трети длины колонны:

ex = Mx / N1 = 356.56 / 1013.85 = 0.353 м = 35.2 см; mx = ex / ?x = 35.2 / 36 = 0.978.
Определяем предварительно коэффициент с по формуле:

где ? и ? - коэффициенты, принимаемые по табл. 10 СНиП II-23-81* исходя из предположения, что ? = 0.7; b = 1;
Определяем коэффициент ?y:
?y = ?e / c = 0.39 / 0.594 = 0.657
и по табл. 72 СНиП II-23-81* принимаем ?y = 84.
Определяем требуемый радиус инерции и ширину сечения с учетом того, что расчетная длина из плоскости рамы уменьшается постановкой распорки:

По Acal и bcal компонуем сечение колонны, принимая подкрановую полку из I24. Наружную полку принимаем из листа 240х11мм. Стенку принимаем толщиной tw = 9мм.
Определим геометрические характеристики принятого сечения:
А = 24·1.1 + 0.9·98 + 34.8 = 145.17 см2;




Гибкости стержня колонны:

Поверяем устойчивость стержня колонны в плоскости действия момента, для чего предварительно вычисляем параметры:


? = 1.6 - 0.01(5 - m)? = 1.6 - 0.01·(5 - 1.72)·2.65 = 1.51; mef = 1.51·1.72 = 2.61.
По табл. 74 СНиП II-23-81* определяем коэффициент ?e = 0.301.

недонапряжение ? = (240 - 232)·100 / 240 = 3.3 %.
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов из плоскости действия момента следует выполнять по формуле:

,
где mx = ex / ?x = 34.42 / 28.34 = 1.21;
? = 0.65 + 0.05 mx = 0.65 + 0.05·1.21 = 0.71;
т.к., то b = 1.

Произведем проверку устойчивости элементов колонны.
Устойчивость полки обеспечена, так как

где bef = (bf - tw)/2 = (240 - 9)/2 = 115.5 мм - свес полки.
Для определения устойчивости стенки найдем
? = (? - ?1) / ?
? = 1.4(2? - 1)? / ?


? = (190.31 + 50.63) / 190.31 = 1.266
? = 1.4(2·1.266 - 1)1.95 / 190.31 = 0.022.
Согласно СНиП II-23-81* при ? > 1 устойчивость стенки следует проверять по формуле:
или

то есть устойчивость стенки обеспечена.
Согласно СНиП II-23-81* так как то стенку колонны следует укреплять поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии (2.5 - 3)hef, т.е. 250 - 300 см.
Компонуем сечение надкрановой части колонны в виде сварного симметричного двутавра высотой h = 40 см (рис. 5.3). Принимаем полки из листа 240х10 мм. Стенку принимаем толщиной tw = 9 мм.
Определим геометрические характеристики принятого сечения:
А = 24·1·2 + 0.9·38 = 82.2 см2;
;



Гибкости стержня колонны:

Поверяем устойчивость стержня колонны в плоскости действия момента, для чего предварительно вычисляем параметры:


? = 1.25; mef = 1.25·8.01 = 10.01.
По табл. 74 СНиП II-23-81* определяем коэффициент ?e = 0.12.

недонапряжение ? = (240 - 228.61)·100 / 240 = 4.7 %.
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов из плоскости действия момента следует выполнять по формуле:


mx = ex / ?x = 81.6 / 13.61 = 6;
ex = Mx / N2 = 184.12 / 225.5 = 81.6 см;

? = 0.65 + 0.05 mx = 0.65 + 0.05·6 = 0.95;
т.к., то b = 1.

недонапряжение ? = (240 - 238.7)·100 / 240 = 0.5 %.
Произведем проверку устойчивости элементов колонны.
Устойчивость полки обеспечена, так как

где bef = (bf - tw)/2 = (240 - 9)/2 = 115.5 мм - свес полки.
Для определения устойчивости стенки найдем ? = (? - ?1) / ? и ? = 1.4(2? - 1)? / ?


? = (241.1 + 192.24) / 247.1 = 1.78;
? = 1.4(2·1.78 - 1)4.78 / 241.1 = 0.07.
Согласно СНиП II-23-81* при ? > 1 устойчивость стенки следует проверять по формуле:
или

то есть устойчивость стенки обеспечена.
Согласно СНиП II-23-81*, так как , то укрепление стенки колонны поперечными ребрами жесткости не требуется.
5.3. РАСЧЕТ БАЗЫ КОЛОННЫ И АНКЕРНЫХ БОЛТОВ

Рис. 5.5
База колонны служит для передачи нагрузки от стержня на фундамент и закрепления колонны в фундаменте. Базы сплошностенчатых колонн применяют с двустенчатой траверсой. Принимаем для фундамента класс бетона В15, для которого Rb = 8.5 МПа. Расчетное сопротивление бетона смятию:
Rbp = Rb·? = 8.5·1.2 = 10.2 МПа.
Ширину траверсы В назначают из конструктивных соображений
B = bk + 2(tтр + с) = 240 + 2(12 + 43) = 350 мм,
где bk - ширина колонны;
tтр = 12 мм - толщина траверсы;
с = 43 мм - свободный свес плиты.
Для баз внецентренно сжатых колонн сплошного типа характерно неравномерное распределение давления на фундамент под опорной плитой. Рабочая площадь опорной плиты определяется из условия, что наибольшее суммарное напряжение в бетоне не должно превышать расчетного сопротивления бетона при осевом сжатии. Исходя из этого определяется длина опорной плиты:

Принимаем L = 115 см.
Определяем фактические нормальные напряжения в бетоне фундамента:


Толщина опорной плиты определяется ее работой на изгиб как пластинки, опертой на торец колонны, траверсы и ребра. Можно выделить участки пластинки, опертые по одной, трем и четырем сторонам (кантам), соответственно обозначенные цифрами 1,3,4. Вырезав из консольного участка 1,опертого по одному канту (1), полоску единичной ширины, можно рассматривать ее как консольную балку с пролетом с и с поперечным сечением 1?tоп. Изгибающий момент в месте заделки консольной балки:

В пластинке опертой по трем сторонам (3), так как 5.8 / 24 = 0.24 < 0.5, то противоположные защемления не влияют на работу пластинки, и она работает как консольная балка с пролетом 5.8 см. Изгибающий момент будет равен:

В пластинке опертой по четырем кантам (4), так как 40 / 11.6 = 3.45 > 2, то левое и правое защемления не влияют на работу пластинки, и она работает по балочной схеме с пролетом а. Изгибающий момент будет равен:

В пластинке опертой по трем сторонам (5), так как 5.8 / 24 = 0.24 < 0.5, то противоположные защемления не влияют на работу пластинки, и она работает как консольная балка с пролетом 5.8 см. Изгибающий момент будет равен:

Толщину опорной плиты найдем по максимальному моменту по формуле

Принимаем tоп = 18 мм.
Высоту траверсы найдем по длине сварных швов прикрепления траверсы к ветвям колонны.
Сварной шов прикрепления траверсы к ветвям колонны рассчитаем на наибольшую опорную реакцию RВ = 413.8 кН и примем этот шов для остальных ветвей.

Принимаем полуавтоматическую сварку под флюсом. Согласно табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем флюс АН-348-А и сварочную проволоку Св-08А.
По табл. 56 с учетом требований п. 11.1* принимаем Rwf = 180 МПа.
По табл. 3 СНиП II-23-81* Rwz = 0.45 Run = 0.45·380 = 171 МПа.
Согласно п.12.8 и табл.38* СНиП II-23-81* kf,min = 6 мм. Максимальный катет шва kf,max = 1.2tmin = 1.2·12 = 14.4 м.
Согласно п.11.2* и табл.34* СНиП II-23-81* ?f = 0.8;. ?z = 1.0.
Согласно п. 11.2* СНиП II-23-81* ?wf.= 1; ?wz.= 1.
Принимаем kf = 8 мм.
.
Принимаем hтр = 380 мм.
Проверим условие hтр = 380 мм < 85?fkf = 85·0.8·8 = 544 мм.
Рассчитаем швы прикрепления левой траверсы к опорному листу. Длину шва примем равной lw = 450 - 0.01 = 440 м.

Принимаем kf = 8 мм.
Для подбора анкерных болтов используем следующую комбинацию усилий: Na = -178.81 кН, Ma = 345,27 кНм. Требуемая площадь анкерных болтов определяется исходя из предположения, что растягивающая сила Fa, соответствующая растянутой зоне эпюры напряжений, полностью воспринимается анкерными болтами.


Геометрические размеры a = 36.43 см; y = 101.43 см и с = 63.2 см определяем по рисунку 5.7.
Уравнение равновесия относительно центра тяжести сжатой зоны бетона имеет вид:
Mа - Nа·a - Fa·y = 0.
Отсюда усилие, действующее в анкерных болтах (с одной стороны базы)
Fa = (Mа - Nа·a) / y.
и требуемая площадь сечения одного болта

где n - количество анкерных болтов с одной стороны базы;
Rd - расчетное сопротивление анкерных болтов, принимаемое по табл. 60 СНиП II-23-81*.
Принимаем анкерные болты ? 36 мм.
Анкерную плитку рассчитаем как однопролетную балку, опертую на траверсы и загруженную силами, равными несущей способности анкерных болтов.
Из условия размещения анкерных болтов принимаем ширину анкерной плитки bпл = 160 мм.

Тогда требуемая толщина анкерной плитки:

где bпл = 160 - (36 + 5) = 119 мм - ширина плитки с учетом ослабления ее отверстиями под анкерные болты.
Принимаем толщину анкерной плитки tпл = 39 мм.
5.4. РАСЧЕТ СОПРЯЖЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ КОЛОННЫ С НИЖНЕЙ
Стык осуществляется в монтажных условиях.
Принимаем высоту траверсы:
hтр = 0.8·hк = 0.8 м.
Толщину траверсы определим из условия ее работы на местное смятие:
м.
Принимаем tтр = 9 мм.
Накладка рассчитывается на усилие Nf.
кН.
Площадь накладки принимается равной площади полки надкрановой части колонны.
мм2.
Ширина из условия свариваемости:
мм.
Определим толщину накладки.
мм.
Принимаем 12 мм.
Длина накладки определяется длиной сварного шва.
Принимаем полуавтоматическую сварку под флюсом. Согласно табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем флюс АН-348-А и сварочную проволоку Св-08А.
Согласно п.12.8 и табл.38* СНиП II-23-81* kf,min = 5 мм. Максимальный катет шва kf,max = 1.2tmin = 1.2·12 = 14.4 мм.

Принимаем общую длину накладки 400 мм.
Рассчитаем шов ш2 на усилие Dmax.

Принимаем kf = kf,min = 4 мм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте была рассчитана поперечная рама цеха, ее элементы и узлы их сопряжения.
Расчет поперечной рамы цеха вследствие большой трудоемкости ручных расчетов производился на ЭВМ программным комплексом "Nastran".
Так как поперечная рама цеха является статически неопределимой системой, полученные при статическом расчете усилия в элементах зависят от принятых жесткостей и площадей этих элементов. Поэтому необходимо сравнение принятых и полученных жесткостей и площадей элементов.
Сравним жесткости верхней и нижней частей колонны:


Сравним площади:


Так как расхождение момента инерции подкрановой части колонны и площади надкрановой и подкрановых частей, составляет менее 30%, то перерасчет поперечной рамы цеха не нужен.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988 г.
СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990 г.
Василъченко В.Т. и др. Справочник конструктора металлических конструкций. - Киев, 1990.
Лихтарников Я.М. и др. Расчет стальных конструкций. - Киев, 1984.
Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций. - М., 1991.
Металлические конструкции. / Под ред. Беленя Е.И. - М., 1986.
Металлические конструкции. / Под ред. В.В Горева. - М., 2001.
Нинов А.А. и др. Статные конструкции производственных здания (справочник). - Киев, 1986.

19

Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками, графиками, приложениями и т.д., достаточно просто её СКАЧАТЬ.



Мы выполняем любые темы
экономические
гуманитарные
юридические
технические
Закажите сейчас
Лучшие работы
 Вымогательство: вопросы квалификации
 Реклама, стимулирование сбыта и пропаганда
Ваши отзывы
Добрый день, Refbank! То, что Вы мне прислали - выше всяких похвал! Я поражена, что за 3 дня можно сделать такую работу! Все очень профессионально. В наше время трудно доверять кому бы то ни было, но это не про вас! Спасибо Вам!
Екатерина О.

Copyright © www.refbank.ru 2005-2018
Все права на представленные на сайте материалы принадлежат www.refbank.ru.
Перепечатка, копирование материалов без разрешения администрации сайта запрещено.