- •Содержание
- •Введение.
- •I. Размещение колонн в плане, с указанием связей.
- •II. Компоновка поперечной рамы производственного здания.
- •1. Сбор нагрузок на поперечную раму.
- •2. Статический расчёт рамы
- •III. Расчет и конструирование стропильной фермы
- •1. Сбор нагрузок на ферму
- •2. Статический расчёт фермы
- •3. Подбор сечения стержней фермы.
- •4. Конструирование фермы.
- •IV. Расчёт и конструирование колонны.
- •1. Исходные данные
- •2. Расчёт верхней части колонны.
- •3. Расчёт подкрановой части колонны.
- •4. Расчёт решётки.
- •5. Проверка устойчивости колонны.
- •6. Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
- •7. Расчёт и конструирование базы колонны.
- •V. Расчёт и конструирование подкрановой балки.
- •1. Сбор нагрузок.
- •2. Определение расчётных усилий.
- •3. Подбор сечения подкрановой балки.
- •4. Опорный узел.
- •Список литературы.
- •Приложение 1.
- •Приложение 2.
4. Расчёт решётки.
=0,26(145,7+142,88)=75 кН
Для Ry=24 -α=0,26
кН
(α=42,5º)
Уголки решётки привариваются с одной стороны, поэтому γс=0,75
Задаемся =>
Принимаю ∟140×9
Аd = 24,72 см2, imin =2,79 см,
Напряжение в раскосе
Для приварки решётки к колонне применяю полуавтоматическую сварку проволокой по ГОСТ 2246 – 70* СВ – 08Г2С .
Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной силы следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям: по металлу шва и по границе сплавления.
Определение сечения, по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез:
Где 20,17,,
Минимальная длина сварного шва 60мм, максимальная
5. Проверка устойчивости колонны.
А=288,58 см2
см
Для комбинации усилий, догружающих наружнюю ветвь (a–a, +Mmax,Ns):
N2 = 1274 кН; М2 = 2088,3 кНм
Для комбинации усилий, догружающих наружнюю ветвь (a–a, Nmax, +Ms):
N3 = 2964,8 кН; М3 = 1890,7 кНм
Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь (cn–cn, -Mmax,Ns):
N1 = 2828,5 кН; М1 = 1548,4 кНм
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
6. Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
Прикрепление верхней части внецентренно сжатой колонны к нижней проектируем с помощью одностенчатой траверсы. Траверса работает на изгиб как балка на двух опорах. Для повышения общей жесткости узла соединения частей колонны дополнительно ставим ребра жесткости и горизонтальные диафрагмы.
Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:
N1 = 552,5 кН; М1 = 318,9 кНм (сочетание: 1, 2, 3, 5(-), 7)
N2 = 454 кН; М2 = 853,28 кНм (сочетание: 1, 3, 5)
Давление кранов Dmax = 2374,53 кН.
Прочность стыкового шва (ш1) проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части колонны. Площадь шва равна площади сечения колонны.
1-я комбинация М1 и N1:
наружняя полка
внутренняя полка
2-я комбинация М и N:
наружная полка
внутренняя полка
Конструирование траверсы.
Толщину сечения траверсы определяем из условия смятия по формуле:
расчетное сопротивление торцевой поверхности смятию,
γm = 1,025 – коэффициент надежности по материалу.
мм,
где – ширина опорного ребра подкрановой балки,
tpl = 25 мм – толщина опорной плиты.
Принимаю ttr=18 мм
Принимаю tf=14 мм
Усилие во внутренней полке верхней части колонны (2-я комбинация)
Прочность шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (ш2) проверяется по формуле
Для сварки применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки по ГОСТ 2246 – 70* СВ – 08А .
Определение сечения, по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез:
Где 18[1, Табл. П4.2],
16,5[1, Табл. П4.2],,[1, Табл. П4.4].
htr – tf – 1см=100-1,4-1=97,6 см
По конструктивным требованиям , т.к. толщина наиболее толстого из свариваемых элементов[1, Табл. П4.5],
Принимаю катет сварного шва 10 мм.
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, 3, 5(-)(сечениеcn-cn):
М3 = -1548,4 кН·м; N3 = 2828,5 кН
Для сварки применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки по ГОСТ 2246 – 70* СВ – 08А .
Определение сечения, по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез:
Где 18[1, Табл. П4.2],
16,5[1, Табл. П4.2],,[1, Табл. П4.4].
htr – tf – 1см=100-1,4-1=97,6 см
По конструктивным требованиям , т.к. толщина наиболее толстого из свариваемых элементов[1, Табл. П4.5],
Принимаю катет сварного шва 12 мм.
Рис. 27 Сопряжение надкрановой и подкрановой части колонны
Прочность стенки двутавра на срез.
Геометрические характеристики:
Расчёт стенки траверсы на изгиб:
Максимальная поперечная сила, при наличии крановой нагрузки:
Проверка стенки траверсы на срез: