Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Подбор сечения центрально сжатого стержня



1. Определяем требуемую площадь сечения одного уголка

 

 

где - коэффициент условий работы для растянутых стержней;
Ry
- расчетное сопротивление стали С 245 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 2 до 20 мм (т. 2.3 [1]);

– коэффициент продольного изгиба, предварительно принимаем .

2. Принимаем по т.7.[1] сечение из двух равнополочных уголков

, , .

3. По табл.2.3 [1] по толщине пера уточняем расчетное сопротивление стали Ry

4.Вычисляем гибкости стержня

,

где l-геометрическая длина стержня;

μ х =1 и μ y=2- коэффициенты расчетной длины.

5. По табл.3.10 [1] по расчетному сопротивлению Ry и максимальной гибкости уточняем коэффициент продольного изгиба φ.

6.Выполняем проверку устойчивости

<

7. Проверка гибкости стержня

где - предельная гибкость, определяется по формуле для сжатых стержней поясов и опорного раскоса.

Подбор сечений стержней фермы осуществляем с помощью программы Shumax.


4.4 Расчет и конструирование сварных швов ферм

Для сварки узлов принимаем полуавтоматическую сварку под флюсом АН-348-А сварной проволокой диаметром d=1, 4÷ 2 мм.

Проверка верхнего пояса ферм в стадии транспортирования и монтажа

.

Расчет и конструирование сварных швов:

МПа< МПа.

где , - коэффициенты глубины проплавления

- коэффициенты условий работы шва

МПа - расчётное сопротивление по металлу шва(т.4.4[1]);

МПа - расчётное сопротивление по металлу границы сплавления;

МПа – временное сопротивление стали С245 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 2 до 20мм (т. 2.3 [1]);

Прикреплять элементы решётки из уголков к фасонкам рекомендуется двумя фланговыми швами.

Распределение усилий между швами по обушку и перу

Тип сечения k1 k2
y   x x     y   0.7   0.3

 

Значение коэффициентов, учитывающих распределение усилия в элементе между швами по обушку и перу уголка, принимаются обушок уголка К1 =0.7; перо уголка К2 =0.3;

Требуемые расчетные длины швов:

- по обушку ; по перу ;

Катетом шва следует задаваться, исходя из конструктивных ограничений:

- по обушку ; -по перу ,

Конструктивная длина шва мм. Полученные по расчёту длины швов округляем в большую сторону до размера, кратного 5 мм. Если по расчёту длина шва меньше 50 мм, то принимаем 50 мм. Расчёт швов удобно выполнять в табличной форме (таблица 4.2).

Таблица 4.2 Расчет длин сварных швов

Элемент № стержня Сечение N, кН Шов по обушку Шов по перу  

 

 

,

 

,

 

,

 

,  
мм мм мм мм мм Мм  
Верхний пояс 63x5 481, 12 188, 99 4/5  
Нижний пояс 80x8 541, 26 177, 18 91, 12  
Раскосы 80x8 388, 87 127, 3 65, 47  
63x5 233, 32 91, 65 4/5 39, 28  
63x5 77, 77 30, 55 4/5 13, 09  
 
Стойки 63x5 49, 31 19, 37 4/5 8, 3  
63x5 98, 68 38, 74 4/5 16, 5  
97’ 63x5 4/5  

4.5 Расчет и конструирование узлов ферм

По полученным длинам швов крепления раскосов и стоек определяем размеры фасонки. Стержни решётки не доводим до поясов на расстояние мм, но не более 80 мм, - толщина фасонки в мм. Для рассчитываемой фермы мм< 80мм, принимаем а=50мм.

Узел 1.

 

Длина сварных швов крепления стойки к фасонке. Принимаем . Расчётная длина швов

, в расчёт включаем

Сварные швы крепления пояса рассчитываем на совместное действие усилий

 

Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам уголков:

 

Напряжения в наиболее нагруженных швах по перу уголков:

 

 


Узел 2.

 

 

Длина сварных швов крепления стойки к фасонке. Принимаем . Расчётная длина швов

, в расчёт включаем

Сварные швы крепления пояса рассчитываем на совместное действие усилий

 

 

Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам уголков:

 

 

Напряжения в наиболее нагруженных швах по перу уголков:

Узел 5.

Длина швов крепления пояса к фасонке составляет: по обушку 34 см, по перу – 31 см. Принимаем . Расчеты на прочность не выполняем.

 


Узел 6.

Швы крепления пояса к фасонке рассчитываем на совместное действие продольных усилий в смежных панелях пояса и и узловой нагрузки F.

Узловая нагрузка:.

По полученным при конструировании узла размерам фасонки длина швов крепления пояса составляет l = см. Принимаем

Расчетная длина шва:

, поэтому в расчет включаем

Напряжения в наиболее нагруженном шве по обушку:

 

 

Дополнительные напряжения от узловой нагрузки F:

 

 

где:

 

суммарная протяженность участков швов, передающих силу F.

Результирующее напряжение

 

 


Узел 7.

Длина швов крепления пояса к фасонке составляет: по обушку см, по перу – см. Принимаем . Расчеты на прочность не выполняем.

 

Узел 8.

Узел проектируем на высокопрочных болтах М из стали 40X “селект”, для крепления поясов принимаем 4 листовых накладки сечением.

Прочность стыка проверяем по усилию

 

 

Площадь сечения стыка определяем с учетом ослабления поперечного сечения каждой накладки одним отверстием диаметром, тогда площадь нетто горизонтальной и вертикальной накладок:

 

Усилие воспринимаемое одной накладкой:

 

где - коэффициент условий работы;

Ry = МПа – расчетное сопротивление стали С для листового проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 4 до 10мм (т. 2.3 [1]);

Средние напряжения в накладках:

 

 

Определяем несущая способность одной плоскости трения одного высокопрочного болта:

 

 

где Аbh= см2 –площадь одного болта нетто (т.5.5 [1]);

- расчетное сопротивление болтов растяжению;

-наименьшее временное сопротивление (т.5.7[1]);

- коэффициент условий работы при количестве болтов в стыке с одной стороны меньше n < 5 (т.5.3[1]);

- коэффициент трения для обработки стальными щетками контактных поверхностей без консервации и контроля натяжения болтов по моменту закручивания (т.5.9[1]);

Для прикрепления одной горизонтальной накладки при одной плоскости трения число болтов по одну сторону от оси стыка:

, принимаем болта М.

Для прикрепления одной вертикальной накладки при двух плоскостях трения число болтов по одну сторону от оси стыка:

, принимаем болта М

Так как площадь ослабленного сечения накладки

то необходима проверка его прочности по следующей формуле:

 

 

где - расчетная площадь сечения;

- количество болтов в рассматриваемом сечении;

- общее число болтов на накладке по одну сторону от оси стыка.

Сварные швы крепления фасонки к поясу принимаем конструктивно минимальной толщины

Узел 8’.

Узел проектируем на высокопрочных болтах М16 из стали 40X “селект”. Сечения накладок принимаем

Прочность стыка проверяем по усилию:

 

Площадь сечения одной накладки с учетом ослабления одним отверстием:

 

Среднее напряжение в накладках:

 

Определяем несущая способность одной плоскости трения одного высокопрочного болта:

 

где Аbh= см2 –площадь одного болта нетто (т.5.5 [1]);

- расчетное сопротивление болтов растяжению;

-наименьшее временное сопротивление (т.5.7[1]);

- коэффициент условий работы при количестве болтов в стыке с одной стороны меньше n < 5 (т.5.3[1]);

-коэффициент трения для обработки стальными щетками контактных поверхностей без консервации и контроля натяжения болтов по моменту закручивания (т.5.9[1]);

Усилие, воспринимаемое одной накладкой,

 

Требуемое число высокопрочных болтов для прикрепления одной горизонтальной накладки (k=1) по одну сторону от оси стыка:

, принимаем болта М.

Требуемое число высокопрочных болтов для прикрепления одной вертикальной накладки (k=2) по одну сторону от оси стыка:

, принимаем болта

Так как

то необходима проверка прочности ослабленного сечения.

 

Швы крепления фасонки к поясу принимаем конструктивно .

Соединительные прокладки.

Для обеспечения совместной работы уголков их необходимо соединить прокладками. Расстояние между прокладками должно быть не более 40i для сжатых элементов и 80i для растянутых элементов, где i – радиус инерции одного уголка относительно оси, параллельной плоскости прокладки. При этом в сжатых элементах ставится не менее двух прокладок. Ширину прокладок принимаем равной 60мм, длину - , толщину – 10мм, равной толщине фасонок.


Введение

Балки являются элементами работающими на изгиб. Их широко применяют в конструкциях гражданских и промышленных зданий, в балочных площадках, междуэтажных перекрытиях, мостах, складах, в подкрановых балках производственных зданий, в конструкциях гидротехнических шлюзов и затворов и в других сооружениях.

Наиболее часто используют балки двутаврового сечения, которые могут быть прокатными или сварными, симметричными и несимметричными. В тяжелых конструкциях при больших динамических воздействиях применяют составные балки с соединением на высокопрочных болтах. По статической схеме балки бывают разрезные (однопролётные), неразрезные (многопролётные) и консольные.

Система несущих балок, образующих конструкцию перекрытия называется балочной клеткой. Нагрузка на балку передаётся через металлический настил. Затем балочная система передаёт воспринимаемую нагрузку на колонну. Колонна в свою очередь передает нагрузку на фундамент.

Колонны бывают сплошные и сквозные, различного сечения.


Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы бала выполнена компоновка и выбор варианта балочной клетки:

-компоновка нормального типа балочной клетки

- компоновка усложненного типа балочной клетки

-расчет балок нормального типа балочной клетки

-расчет балок усложненного типа балочной клетки (балок настила, вспомогательных балок).

-выбор наиболее экономического варианта балочной клетки

-расчет прикрепления настила.

А также произведен расчет и конструирование:

1. главной балки

-подбор и проверка сечения главной балки

-изменение и проверка сечения главной балки

-проверка местной устойчивости пояса и стенки балки

-расчет соединения пояса со стенкой балки

-расчет опорного ребра главной балки

-расчет укрупнительного стыка главной балки

2. колонны

-подбор и проверка стержня колонны

-расчет базы колонны

-расчет и конструирование оголовка колонны

3. стропильной фермы

-сбор нагрузок и статический расчет фермы

-подбор стержней и расчет сварных швов фермы

-конструирование узлов фермы


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-03-15; Просмотров: 416; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.058 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь