Металлоконструкции

N, які дають максимальну реакцію траверси зі сторони підкранової гілки

колони, з урахуванням моментів від Dmax і T.

В даному прикладі

M = -153,56 кН(м; N = -503,96 кН;

Зусилля для розрахунку зварних швів:

Необхідна довжина зварного шва при kf = 9 мм;

Необхідна висота траверси за умови міцності стінки підкранової гілки колони

на зріз

Таким чином прийняту висоту траверси залишаємо без змін.

Нижній пояс траверси приймаємо конструктивно з листа 560х14 мм,

а верхні горизонтальні ребра траверси – із двох листів 180х14 мм.

Визначаємо геометричні характеристики траверси – положення центра ваги

перерізу відносно нижній грані пояса траверси

Момент інерції

Мінімальний момент опору:

Максимальний згинаючий момент в траверсі

Нормальні напруження в траверсі

Максимальна поперечна сила в траверсі

Дотичні напруги:

міцність траверси забезпечена.

База колони

Вихідні дані: розрахункові сполучення зусиль – для розрахунку бази

підкранової гілки колони на рівні зрізу фундаменту: M = -912,77 кН(м;

N = -1232,9 кН; матеріал фундаменту – важкий бетон класу В10 матеріали

елементів бази – сталь С235.

Розрахункове зусилля в підкрановій гілці колони

Необхідна площа опорної плити бази

Товщину траверси приймаємо ttr = 12 мм; а звис плити призначаємо

c = 4,8 см;

Ширина опорної плити

Необхідна довжина плити

Так як Lpl < висоти перерізу підкранової гілки, тобто < 60 см; то приймаємо

мінімально допустиму довжину бази, тобто:

Lpl = 60 + 2(2,5 = 65 см;

Фактичні напруження під опорною плитою

Для визначення товщини плити

розглянемо три ділянки:

- консольна (ділянка 1);

- обперту на чотири сторони (ділянка 2);

- обперту на три сторони (ділянка 3);

Згинаючий момент на ділянці 1.

Згинаючий момент на ділянці 2 визначаємо як в балці прольотом a, так як

b/a = 58/9,6 = 6,04 > 2

Згинаючий момент на ділянці 3

Необхідну товщину плити визначаємо по максимальному моменту (ділянка 3)

Приймаємо товщину плити з урахуванням припуску на фрезерування 20 мм.

Висоту траверси визначаємо за умови розміщення зварних швів, кріплення

траверси до гілки колони (зусилля передаються через 4 шва). Зварювання

напівавтоматичне дротом СВ-08А d = 1,4…2 мм при катеті шва kf = 5 мм;

Приймаємо htr = 20 см;

Рівномірно розподілене лінійне навантаження на траверсу

Згинаючий момент в траверси як в балці обпертій на полиці колони

Поперечна сила

Геометричні характеристики траверси:

Нормальні напруження в траверси

Дотичні напруження:

Приведені напруження:

міцність траверси забезпечена.

III. Розрахунок підкранової балки

Ведемо розрахунок підкранової балки крайнього ряду прольотом 12 м

під два крана вантажепідйомністю Q = 50/10 т; Режим роботи крана –

середній. Проліт цеху – 24 м. Матеріал балки – сталь Вст3Гпс 5-1;

R = 230 МПа = 23 кН/см2; Rср = 135 МПа = 13,5 кН/см2.

Навантаження на підкранову балку

Для крана Q = 50/10 т середнього режиму роботи Fmax = 470 кН; вага візка

qm = 180 кН; тип кранового рельсу КР-80.

Для крану середнього режиму роботи горизонтальне зусилля на колесо крана

Tкн = 17 кН;

Розрахункові значення зусиль на колесо крану знаходимо по формулі з

урахуванням коефіцієнту надійності по призначенню (n = 0,95.

Визначення розрахункових зусиль:

Розрахунковий момент від вертикального навантаження:

Розрахунковий момент від горизонтального навантаження:

Розрахункове значення вертикальної та горизонтальної поперечних сил

Підбір перерізу балки

Приймаємо підкранову балку симетричного перерізу з гальмівною

конструкцією в вигляді листа з ріфльоної сталі t = 6 мм і швелера № 36.

Значення коефіцієнту ( знаходимо по формулі:

Задаймося kст = hст/tст = 120

Мінімальна висота балки:

Приймаємо hб = 130 см (кратного 10 см).

Задаємося товщиною полиць tн = 2 см;

hст = hб ( 2(tн = 130 (2(2 = 126 см;

Приймаємо стінку товщиною 1 см; kст = 126/1 = 126;

Розміри поясних листів знаходимо:

Приймаємо пояс з листа перерізом 20х380 мм, An = 76 см2;

Стійкість пояса забезпечена, так як

Перевірка міцності перерізу

Визначаємо геометричні

характеристики перерізу:

Геометричні характеристики гальмівної

балки відносно осі y-y (у склад гальмівної

балки входять верхній пояс, гальмівний

лист і швелер).

- відстань від осі підкранової балки до

центру ваги перерізу

Перевіряємо нормальні напруження в верхньому поясі (точка А).

Міцність на дію дотичних напружень на опорі забезпечена, так як товщина

стінки більше той, яку ми знайшли виходячи з умов зрізу.

Жорсткість балки теж забезпечена, так як прийнята висота балки

hб > hmin.

Перевіряємо міцність стінки балки від дії місцевих напружень під колесом

крану.

IV. Розрахунок та конструювання кроквяних ферм

Збір навантажень на ферму

а) Постійні навантаження:

Постійні навантаження за винятком ваги ліхтаря

Величина вузлових навантажень:

Реакції ферми від постійного навантаження:

б) Навантаження від снігу:

Розрахункове значення лінійного рівномірного навантаження від снігу:

в) Навантаження від рамних моментів

Перша комбінація (для оцінок можливостей додаткових зусиль в розкосах і

опорній панелі верхнього поясу, а також розрахунку опорного вузла).

Найбільший по абсолютній величіні згинаючий момент

Відповідний момент для правої сторони при тих же навантаженнях

Друга комбінація (для оцінки можливих стискаючих зусиль в нижньому поясі).

Стиск нижнього поясу від опорних моментів може виникнути при мінімальному

розтягуючому зусиллі в поясі. Таке зусилля може виникнути при врахуванні

тільки постійного навантаження, а тому з першої комбінації виключаємо

навантаження від ригелю:

г) Навантаження від розпору рами

I-а комбінація:

II-а комбінація:

Визначення розрахункових зусиль

Зусилля в стержнях ферми від постійного навантаження, навантаження від

снігу і опорного моменту визначаємо шляхом побудови діаграми Максвела-

Кремона, а результати заносимо в таблицю 2.

|Табл|Ро|Стиск | |- |-481 | |

|иця |зр|(() |-653 |- | |-78,7 |

|2 – |ах| | | |-204,3 |-78,7 |

|Розр|ун| |-866 | | | |

|ахун|ко| | | | | |

|кові|ве| | | | | |

|зуси|зу| | | | | |

|лля |си| | | | | |

|в |лл| | | | | |

|стер|я | | | | | |

|и | | | | | | |

|(кН)| | | | | | |

| | |№ | |- |1+2 | |

| | |наван-|1+2 |- | |1+2 |

| | |таженн| | |1+2 |1+2 |

| | |я |1+2 | | | |

| | |Розтяг|194 |393,5 | | |

| | |-нення| |825,8 |344 | |

| | |(+) | | | | |

| | | | | |70,5 | |

| | |№ |3 |1+2 | | |

| | |наван-| |1+2 |1+2 | |

| | |я | | |1+2 | |

| |Розпор |5| |-35,11 | | |

| |рами | | |-35,11 | | |

| |Оп|S2(M|4|0 |-2,7 |0,754 |0 |

| |ор|пр | |1,4 |-3,54 |-0,80 |0 |

| |ні|-11,| |1,4 | |0,80 |0 |

| |мо|6 | |2,9 | |-0,80 | |

| |ме| | |2,9 | | | |

| |нт| | | | | | |

| |и | | | | | | |

| | |S1(M|3|194 |-102 |-28,4 |0 |

| | |лів | |151,3 |-133,4 |30,2 |0 |

| | |-437| |151,3 | |-30,2 |0 |

| | |,2 | |108,4 | |30,2 | |

| | | | |108,4 | | | |

| | |від S2|0 |0,233 |-0,065 |0 |

| | |Mпр=1 |-0,121 |0,305 |0,069 |0 |

| | | |-0,121 | |-0,069 |0 |

| | | |-0,248 | |0,069 | |

| | | |-0,248 | | | |

| | |від S1|0,444 |0,402 |0,065 |0 |

| | |Mлів=1|-0,346 |0,305 |-0,069 |0 |

| | | |-0,346 | |0,069 |0 |

| | | |-0,248 | |-0,069 | |

| | | |-0,248 | | | |

| |Снігове|2|0 |120 |-146,5 |0 |

| |наван-т| |-199 |251,8 |109,1 |-24 |

| |аження | |-199 | |-62,3 |-24 |

| | | |-264 | |21,5 | |

| | | |-264 | | | |

| |Постій-|1|0 |273,5 |-334 |0 |

| |не | |-454 |574 |235 |-54,7 |

| |нава-нт| |-454 | |-142 |-54,7 |

| |аже-ння| |-602 | |49 | |

| | | |-602 | | | |

| |№ |II-a |I-в |а-в |II-a |

| |стер-жня |III-c |I-e |в-с |c-d |

| | |IV-d | |d-e |f-g |

| | |V-f | |e-f | |

| | |VI-g | | | |

Підбір перерізів елементів ферми

Підбір і перевірку перерізів стержнів ферми виконуємо в табличний формі

Розрахунок ведемо в табличний формі.

Таблиця 4 - Таблиця розрахунку швів

|стер-| |кН | | |

|жня | | | | |

| | | |Nоб, |kf, |l(, |Nоб, |kf, |l(, |

| | | |кН |см |см |кН |см |см |

|a-b |( |481 |365,8 |0,8 |14 |120,3 |0,6 |7 |

| |(110х70х| | | | | | | |

| |8 | | | | | | | |

|b-c |( (80х6 |344 |241 |0,6 |13 |103 |0,6 |6 |

|d-e |( (100х8|204 |143 |0,6 |8 |61 |0,6 |4 |

|e-f |( (50х5 |70,5 |49 |0,6 |4 |21 |0,4 |3 |

|c-d |( (50х5 |78,7 |55 |0,6 |4 |24 |0,4 |3 |

|f-g |( (50х5 |78,7 |55 |0,6 |4 |24 |0,4 |3 |

Розрахунок і конструювання вузлів ферми

Проміжний вузол

Кріплення фасонки до стінки тавру розраховуємо на зріз суми зусиль в

примикаючих розкосах, спроектованих на вісь поясу.

Необхідна довжина стикового шва при фізичному контролі якості (зварювання

напівавтоматичне):

що не перевищує фактичної, яка дорівнює 42 см

Опорний вузол

Розрахункові зусилля, які передаються колоною на ферму:

Перша комбінація опорних моментів і розпору (-Mл, Nлвідп)

Болти кріплення приймаємо з конструктивних міркувань ( 20 мм.

Для конструювання вузла визначаємо мінімальну довжину стикового шва, яким

фасонка прикріплюється до тавру (нижній пояс)

Розрахункове зусилля зрізу

Мінімальна необхідна довжина стикового шва

Для розрахунку кутових швів кріплення додатку фасонки нижче полиці

визначимо долю зусилля що припадає на полицю тавра

Зусилля, яке можуть сприйняти зварні шви кріплення полиці до опорного

фланця (конструктивна ширина фланця bф = 200 мм), при kf = 0,8 см;

Мінімальна необхідна довжина зварних швів при kf = 0,6 см;

Напруження в торці опорного фланця при його конструктивній товщині

tf = 16 мм;

Міцність торця опорного фланця забезпечена.

Розрахунок зварних швів кріплення фланця до фасонки виконуємо на зусилля:

F, NI і NI.(l = M.

Визначаємо напруження в швах при kf = 8 мм

і l( = hф – 1 см = 45 – 1 = 44 см;

Міцність шва на умовний зріз:

Для розрахунку опорного стільчика приймаємо його товщину tст = 30 мм;

ширину bст = bфл + 20 мм = 200 + 20 = 220 мм;

Висоту стільчика визначаємо при відсутності лобового шва на зусилля 2(F/3

при kf = 0,6 см;

Що не перевищує 85((f(kf = 85(0,9(0,6 = 46 см;

hст = 17,5+1 = 18,5 см;

Приймаємо стільчик висотою hст = 200 мм;

Монтажний вузол

Необхідна площа горизонтальної накладки (Т20шт1)

Ширину накладки приймаємо з урахуванням можливості розміщення зварних швів:

Товщина накладки

Зварні шви кріплення горизонтальної накладки до поясу розраховуємо на

зусилля, яке може сприйняти накладка (зварювання ручне електродами). Э46,

R(f = 20 кН/см;

Приймемо довжину швів вздовж накладки 32 см;

Призначаємо ширину накладок з урахуванням розміщення зварних швів

bн = 14 см;

Товщина накладки: 42,6/2(14 = 1,52 см;

Прийнято розміри накладки 140х16 мм;

Зварні шви кріплення накладки до поясу розраховуємо на зусилля, яке може

сприйняти накладка:

Приймемо довжину швів вздовж накладки 33 см;

Необхідна площа вертикальних накладок за умови рівноцінності їх стінці

тавру

При конструктивній висоті накладки hbн = 10 см;

Товщина накладки tн = Abн/hbн = 9,7/10 = 0,97 см;

Прийнято розміри вертикальної накладки 100х10 мм;

Необхідну довжину зварних швів кріплення накладки з однієї сторони

розраховуємо на зусилля в накладці

Приймемо довжину швів 22 см і розміщуємо їх вздовж скосу накладки.

Література

1. СНіП II-23-81 ”Стальні конструкції”.

2. СНіП 2.01.07-85 ”Нагрузки и воздействия ”.

3. “Металеві конструкції”. Загальний курс: В.А. Беленя, Г.С. Веденников та

інші; під редакцією Беленя Е.И.: Стройиздат 1986 р.

4. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з металевих

конструкцій “Визначення навантажень і розрахунок рами каркасу

одноповерхової промислової будівлі” В.В. Пінський, В.М. Дмітрієнко, В.І.

Вербицький 1995 р.

5. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з металевих

конструкцій “Розрахунок та конструювання позацентрово стиснутих

одноступінчатих колон”

6. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з металевих

конструкцій ”Розрахунок та конструювання кроквяних ферм”

-----------------------

[pic]

Страницы: 1, 2

МЕНЮ

Металлоконструкции