Расчет узла сопряжения фермы с колонной

 

При жестком сопряжении ферма крепится к колонне в узлах 1 и 7 (рис.25). Расчетные усилия M, N, Q принимаются из таблицы сочетаний в рассматриваемом сечении рамы. Изгибающий момент М заменяется парой сил Н = М/h₀. Расчетные усилия в узлах сопряжения фермы с колонной представлены на рис.29.

Вертикальная опорная реакция N передается на опорный столик колонны через опорный фланец фермы в узле 1 (рис.30).

Рис.29 Расчетные усилия в опорном узле Рис.30 Жесткое сопряжение

фермы при жестком сопряжении с колонной фермы с колонной в узле 1 (рис.25)

Ширина опорного фланца b_фл принимается конструктивно по размеру полки колонны. Длина фланца l_фл определяется размером фасонки, которая лимитируется длинами сварных швов крепления опорного раскоса и нижнего пояса.

Расчет этих швов по обушку и перу уголка рассмотрен в разделе 3. В соответствии с правилами конструирования фасонка должна описать эти швы. Для удобства монтажа необходимо предусмотреть между нижним поясом и опорным столиком зазор 150мм. Толщина опорного фланца t_фл определяется из условия смятия от воздействия вертикальной опорной реакции N:

t_фл ≥ (R_p – см. Приложение 1)

Два вертикальных шва крепления опорного фланца к фасонке воспринимают опорную реакцию N и приложенные эксцентриситетом е горизонтальные силы (Н+Q). Прочность этих швов обеспечена, если

;

где τ _WN = ; τ _WНQ = ; τ _WM = ;

 

l_W = l_фл – 1 см – расчетная длина вертикального сварного шва;

е – эксцентриситет приложения сил Q и Н ( расстояние от Ѕ l_W до оси нижнего пояса фермы).

Вертикальные сварные швы крепления опорного столика к колонне l_ст рассчитываются на воздействие N. Из-за возможных несовпадений поверхности контакта фланца и столика вводится коэффициент 1, 2.

l_ст ≥

Катеты сварных швов принимаются по толщинам стыкуемых элементов.

Верхний опорный узел 7 (рис.31) воспринимает силу Н. швы крепления пояса к фасонке по обушку и перу поясного уголка:

 

;

 

С фасонки усилие Н передается на фланец посредством двух вертикальных швов. При соблюдении правил конструирования прочность этих швов будет обеспечена. Фланец крепится к колоне 4 болтами, которые необходимо подобрать из условия прочности при растяжении. При расчетном сопротивлении болтов растяжению R_bt (приложение 3) необходимая площадь сечения каждого из 4 болтов будет А_b^треб ≥ Н / 4R_bt. По требуемой площади подбирается диаметр стандартного болта.

 

Рис.31 Жестокое сопряжение фермы с колонной в узле 7

 

Фланец работает на изгиб как балка, защемленная болтами и загруженная сосредоточенной силой Н. расчетный изгибающий момент:

М = ,

Где b – расстояние между болтами в плане (рис.31).

Момент сопротивления фланца при изгибе

W_фл =

Где а – высота фланца,

t_фл – его толщина.

Из условия прочности при изгибе σ = М /W_фл ≤ R_yγ _C определяется необходимая толщина фланца

t_фл ≥ .

Толщина фланца принимается по сортаменту и должна быть не менее 20 мм из условия жесткости.

При шарнирном сопряжении ферма опирается на колонну сверху в узле 1 (рис.25). Схема шарнирного опирания представлена на рис.32.

 

Рис.32 Схема шарнирного Рис.33 Опорный узел фермы

опирания фермы на колонну

 

Расчет сварных швов крепления уголков к фасонке по усилиям S₁, S₂ и S₃ аналогичен вышеизложенному. Особенностью расчета этого узла (рис.33) является передача вертикальной опорной реакции V от фермы на колонну. Эта опорная реакция передается посредством фланца. Толщина фланца определяется из условия смятия:

(R_p – см. Приложение 9)

Ширина фланца b_фл принимается конструктивно по размерам сечений уголков фермы и оголовка колонны. С торца фланца V передается на 2 вертикальных сварных шва крепления фланца к фасонке. Расчетная длина каждого этого шва:

Возможны иные конструктивные решения шарнирных узлов опирания фермы на колонны.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР - М.: ЦИТП Госстроя СССР, - 36 с.

2. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990, - 96 с.

3. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для ВУЗов. - 6-е изд. / Под общ. ред. Е.И. Беленя. - М.: Стройиздат, 1985. - 550 с.

 

Приложения

Приложение 1. Таблица 1*

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Выбор геометрической схемы фермы, определение длин стержней
2. Геометрические размеры фермы и поперечные сечения элементов
3. Железобетонные и металлические подкрановые балки и фермы.
4. И фермы, описание конструкции, область применения
5. Методика выбора вида сопряжения
6. Обоснование выбора степени точности, вида сопряжения и комплекса контролируемых параметров
7. Организация вызова SQL-запросов из узла проекта
8. Подбор сечений стержней фермы
9. Прогрессивные методы сборки и сварки узла
10. Разработка узлов сопряжения элементов здания
11. Расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
12. Расчет узла сопряжения нижней части колонны с верхней