Узел сопряжения верхней и нижней частей колонны

В узле сопряжения расположен монтажный сварной стык верхней и нижней частей колонны. Нагрузками являются, M1=774.5; N1=581.9,M2=125.4 N21301.13 , взятые из таблицы расчетных сочетаний в сечении выше уступа. При воздействии этих комбинаций прочность стыкового шва должна быть обеспечена:

где,  и  − площадь и момент сопротивления сварного двутавра верхней части колонны.

 

Толщина стенки траверсы назначается из условия смятия:

; ;

где,  − давление крана на опорное ребро подкрановой балки

        − ширина ребра подкрановой балки

Принимаем  согласно табл.5 приложения 14 [1]

Высота траверсы . Сечения горизонтальных пластин узла сопряжения назначаются конструктивно по размерам полок колонны  и . В отличии от колонны траверса сплошной колонны на изгиб не проверяется, т.к. стенка нижней части колонны является сплошной опорой для траверсы.

Необходимо лишь проверить прочность вертикальных швов:

;

где,

Прочность 4 швов обеспечена.

 

                                                  3. Расчет фермы

 3.1 Подбор сечения стержней фермы

Исходные данные: предварительно необходимо определить для каждого элемента фермы расчетные длины и усилия. Усилия выявляются при её статическом расчёте. Расчётные длины в плоскости l_x принимаются:

l_x = l – для поясов, опорных раскосов и опорных стоек;

l_x = 0,8·l – для прочих элементов решётки

l – расстояние между центрами узлов. Расчётные длины из плоскости фермы (в направлении, перпендикулярном плоскости фермы) l_у – расстояние между узлами, закреплёнными от смешения из плоскости фермы связями, плитами покрытия, распорками и другими жёсткими элементами. Следует выбирать материал конструкции согласно [1] или в соответствии с заданием на проектирование и установить расчётные сопротивления принятой стали. Основные сведения о материале металлоконструкций см. приложение 1. Расчётные параметры сварных швов и болтовых соединений приведены в приложениях 2 и 3. Толщина фасонки (расстояние между спаренными уголками) определяетсяпо величине расчетного усилия в опорном раскосе N_p в соответствии с рекомендациями табл.1

 Сечения растянутых стержней определяются уз условия прочности:

           A_тр = N/R_у·γ_с

где A_тр – требуемая площадь сечения,

R_y – расчетное сопротивление стали по пределу текучести (см. приложение 1) γ_с = 1. По найденному значению A_тр принимаем сечение по сортаменту или приложению 5, у которого общая площадь сечения А больше требуемой, но без лишнего запаса. Сечения сжатых стержней определяются из условий устойчивости, предварительно задавшись гибкостью λ_зад = 70...100 и соответствующим ей коэффициентам продольного изгиба φ_зад = 0,8…0,6 (приложение 4).

При этих предположениях и находятся требуемые значения:

             A_тр = N/φ_зад·R_у·γ_с и      i^тр_х,у= l_х,у/λ_зад.

 По приложению 5 подбирается сечение, у которого А≈A_тр и i_х,у≈ i^тр_х,у

где i_х,у – радиусы инерции сечения относительно осей х или у. Определяется гибкость, принятого сечения стержня в плоскости и из плоскости фермы

             λ_х = l_х/i_х                  и        λ_у = l_у/i_у

По наибольшей из них находится φ (приложение 4) и проверяется устойчивость:

                            σ = N/φ·А ≤ R_у ·γ_с,

Если запас велик – уменьшают сечение; если же устойчивость необеспечена – сечение уменьшают и снова производят проверку

Таблица подбора сечений стержней фермы

элем.	стержень	Расчётные  усилия	подбираемое сечение	площадь   А [см2]	расчётные длины [см]		радиусы инерции [см2]		гибкости			φ	γс	σ кН/см2	принятое сечение
					lх	lу	iх	iу	λх	λу	[λ]
Верхний пояс	7 - 8 8 - 9 9 - 10	120,6 -561,9 -561,9	63×5 125×10	6,13 48,6	300	300	1,94 3,85	3,04 5,59	154 78	99 54	400 124	– 0,65	1	22 21,8	125×10
	10 - 11 11 - 12	-842,8 -842,8	140×10	49,4			4,33	6,19	69,2	48,4	132	0,75		20,34	140×10
Нижний пояс	1 - 2	872,2	180×110	77,6	600	1500	5,6	7,81	107	192	400     400	–	1	15	180×110
	2 - 3 3 - 4	2035,1 2422,7	200×125 ×16	49,8			6,38	5,03	94	298,2				20	200×125 ×16
Раскосы	1-8	-1264,7	200×125 ×16	49,8	2026	617	6,38	3,52	317,6	175,3	140	0,6	1	25,3	200×125 ×16
	2-8	938,6	180×110 ×10	28,3	952	276	5,8	3,12	164	88,5	400	–	1	33,2	180×110 ×10
	2-10	-702,6	180×110 ×10	28,3	952	276	5,8	3,12	164	88,5	163	0,41	0,8	31,1	180×110 ×10
	3-10 3-12	403,2 -159,6	160×100 ×10	25,3	667	204	5,13	2,84	130	71,8	160 400	–	1	15,9 6,3	160×100 ×10
													1
Стойки	2-9	203,5	125×9	22	372	520	3,86	4,86	96,3	107	160	-	0,8	11,6	125×9
	3-11	-203,5	125×9	22	372	520	3,86	4,86	96,3	107	160	-	0,8	11,6	125×9

После подбора всех стержней фермы необходимо проверить монтажную гибкость верхнего пояса при минимальном количестве распорок в системе горизонтальных связей:

в середине и на опорах фермы (в узлах 7,12 и 17)

если l_у^монт= 15 м и i_у = 5,56 см в сечении 9 –10 125×10 получим следующее λ_у^монт=1500/5,56 = 270 > [λ] = 220 необходимо изменять расстановку монтажных распорок.

Установим их в узлы 7,11,13 и 17. Тогда l_у^монт= 12 м

λ_у^монт=1200/5,56 = 216< [λ] = 220

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: