Узел 3.
Рис. 3.7. Конструирование промежуточного узла №3.
Т.к.
, значение е
не учитываем.
Стержень 3
Проверка стенки пояса:
Проверка ребер:
,
где
Определим длину сварного шва, прикрепляющего стержень к поясу:
принимаю катет шва
Стержень 4
Проверка стенки пояса:
Проверка ребер:
,
где
Определим длину сварного шва, прикрепляющего стержень к поясу:
принимаю катет шва
,
т.к.
Верхний монтажный стык.
Рис. 3.8. конструирование верхнего монтажного стыка.
Принимаем фланец толщиной 16 мм из стали С345.
Конструктивно принимаем 4 болта класса
5.6
.
Принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08ГА.
Длина шва:
.
Расчетный катет шва:
принимаю катет шва
,
т.к.
.
Нижний монтажный стык.
Рис. 3.9. конструирование нижнего монтажного стыка.
.
Материал фланцев – сталь С345, толщина 30 мм.
Используются высокопрочные
болты М42 из стали 30Х3МФ (СНиП II-23-81,
Прил.2, табл.61
),
диаметр шайб
,
диаметр отверстий 30 мм.
,
Принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08ГА.
Длина шва:
.
Расчетный катет шва:
принимаю катет шва
,
т.к.
.
Усилие предварительного натяжения болтов:
.
Несущая способность болтов внутренней зоны:
.
Несущая способность болтов наружной зоны:
.
Количество болтов наружной зоны:
Несущая способность обеспечивается болтами внутренней зоны:
Проверка фланцевого соединения на сдвиг:
.
4. Расчет и конструирование колонны.
Исходные данные:
Для верхней части:
,
,
.
Соотношение жесткостей
верхней и нижней частей колонны:
;
Для конструирования колонны используется сталь С235, С245, С255.
Принимаю сталь С245 с
,
Бетон фундамента В22,5.
,
,
,
.
Определение расчетных длин колонны.
Расчетные длины в плоскости рамы определяются по формулам:
;
,
где
-
значение
в сечении CN;
-
значение
в сечении B.
Находим
(
СНиП II-23-81,
Прил.6, табл.68)
.
;
.
Расчетные длины из плоскости рамы определяются по формулам:
;
.
4.1. Подбор сечения верхней части колонны.
Рис. 4.1. Расчетное сечение верхней части колонны.
Сечение верхней части колонны принимается в виде сварного двутавра высотой .
Определим требуемую площадь сечения по формуле:
Для симметричного двутавра:
– радиус инерции:
– ядровое расстояние:
– относительный эксцентриситет
сечения:
– условная гибкость стержня:
– расчетный эксцентриситет:
,
где
-
коэффициент влияния формы сечения;
принимаю
,
(
СНиП II-23-81,
Прил.6, табл.73)
– коэффициент устойчивости:
;
(СНиП II-23-81,
Прил.6, табл.74)
Требуемая площадь сечения:
Компоновка сечения:
Предварительно задаюсь
толщиной полки
Высота стенки:
Т.к.
и
,
то из условия местной устойчивости
предельная гибкость стенки:
Требуемая толщина стенки:
Требуемая площадь полки:
Принимаю
,
где
Рис. 4.2. Сечение верхней части колонны.
Геометрические характеристики сечения:
Определим моменты инерции:
Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости рамы.
Проверку устойчивости сплошной внецентренно сжатой колонны выполняем по формуле:
,
где - коэффициент снижения расчетного сопротивления при внецентренном сжатии.
,
где
( СНиП II-23-81,
Прил.6, табл.73)
(СНиП II-23-81,
Прил.6, табл.74)
Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости рамы.
Проверку устойчивости из плоскости действия момента выполняем по формуле:
,
где
- коэффициент продольного изгиба,
определяемый по (СНиП II-23-81,
Прил.6, табл.72) в
зависимости от
;
с -
коэффициент, учитывающий влияние момента
при изгибно-крутильной
форме
потере устойчивости.
Для определения найдем максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня:
где
при
при
(при
принимается
)
