пз. пз (1). 2. компоновка каркаса здания. Назначение размеров поперечной рамы

• Название: 2. компоновка каркаса здания. Назначение размеров поперечной рамы
• Дата: 13.06.2022
• Размер: 1.51 Mb.
• Имя файла: пз (1).docx
• Тип: Документы; #587404
• страница: 4 из 4

5. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РИГЕЛЯ РАМЫ
5.1. Геометрическая схема ригеля

Геометрическая схема отправочной марки фермы приведена на рис. 5.1.


Рис. 5.1 Отправочная марка фермы.

Таблица – Исходные данные

Нагрузка – постоянная Распределённая по ригелю	8,3
Временные нагрузки Снеговая распределённая по ригелю Монтажная распределённая по ригелю	7,98 8,3

5.2. Расчетные усилия в элементах фермы

Расчетные усилия определяются в результате статического расчета фермы как шарнирно-стержневой системы на ЭВМ.
5.3. Подбор сечений элементов фермы

,





A_n=2*А_уг-2d*t_уг=2*4,8-2*2*0,5=7,6 см²

Проверка



Несущая способность:



Так как принят минимальный возможный по сортаменту уголок, повторный подбор сечения не производится.



Окончательно принимаем 2 L 160х100х9

Несущая способность:



Таблица 5.1 - Подбор сечения стержней фермы.



5.4. Расчет сварных швов элементов фермы



Верхний пояс В1 (уголки 50x5):

Усилие у обушка:

Усилие у пера:

Длина шва у обушка при катете шва k_f=6 составит


Длина шва у пера при катете шва k_f=4 составит

Таблица 5.2 – Расчёт сварных швов элементов фермы.



5.5. Расчет и конструирование узлов фермы

Толщина фасонки =14 мм принята в п.5.4. Принимаем болты диаметром 20 мм, с классом прочности 4,6 [2, табл.58].

5.5.1 Конструирование верхнего опорного узла (узел 1).

Толщину фланца принимаем 14 мм.



Рис. 5.3 Верхний опорный узел.

Рассчитаем болтовое крепление к колонне. Растягивающее усилие N_В1=143,8 кН. Принимаем 4 болта и проверяем их прочность:

(5.9)

где =3,14 см² - площадь сечения болта, принимаемая по [2. табл.62*]; МПа - расчетное сопротивление болта растяжению; - усилие в первом элементе верхнего пояса.

Напряжения в сварном шве фланца с фасонкой при длине 66 мм:

МПа

где =6 мм – принятый катет шва; =0,7 – см. п. 5.4.

Фланец проверяется как изгибаемый элемент с пролётом:

L=120-3Ø=120-3*20=60 мм (рис.5.7),

с моментом сопротивления сечения: см³

изгибающим моментом: кНм

МПа МПа.

5.5.2 Конструирование верхнего промежуточного узла (узел 2).

Узел показан на рисунке 5.4.



Рис. 5.4 Верхний промежуточный узел.
см



Принимаем толщину накладки 10 мм.
5.5.3 Соединение нижнего пояса и опорного раскоса

с колонной (Узел 3)
Соединение нижнего пояса и опорного раскоса с колонной принято фланцевым (рис.5.5). Сечение фланца принято 200x20 мм. Узел центруется на внутреннюю грань верхней части колонны.



Рис. 5.5 Узел соединения нижнего пояса и опорного

раскоса с колонной.
Для расчета швов в узле строится диаграмма усилий.

кН кН.

Вертикальная составляющая равнодействующей:

кН,

горизонтальная составляющая равнодействующей:

кН

равнодействующая: кН.

Центр узла и центр фланца не совпадают. Усилие Н по отношению к центру фланца приложено с эксцентриситетом е_Н1=420/2-106=104 мм. Напряжение в шве прикрепления фасовки к фланцу от усилия V:

МПа

от усилия Н:

МПа

Суммарное напряжение в шве крепления фасовки к фланцу:

МПа

Передача вертикального усилия V с фланца на колонну происходит через опорный столик. Длина швов прикрепления столика определяется с учетом 20% перегрузки:

мм

где - катет шва принят равный 12 мм [2, табл. 38*].

Принят столик длиной 100 мм сечением 200x20.

Болты крепления фланца к колонне принимаются конструктивно диаметром 20мм, так как усилие с фланца передается на столик. Размещение болтов показано на рис. 5.5.

Проверка фланца на смятие:

МПа

Прочность на смятие фланца обеспечивается.
5.5.4 Конструирование узла 4.

Усилие F, передаваемое на узел:

кН,

где - длина панели фермы по верхнему поясу. Расчет сварного шва крепления фасонки к поясу:

МПа,

прочность шва обеспечивается.
5.5.5 Конструирование узла 5.

Узел показан на рисунке 5.6. Шов крепления фасонки к нижнему поясу рассчитывается на разность усилий в элементах пояса. Разность усилий равна:

кН

Осуществим проверку шва:

МПа

прочность шва обеспечивается.

Выпуск фасонки за пределы нижнего пояса назначаем конструктивно 10 мм.


Рис. 5.6 Узел 5.

5.5.6 Конструирование узла 6

Шов крепления фасонки к верхнему поясу рассчитывается на равнодействующую усилий: N_R=291,3 кН. Осуществим проверку шва:

МПа

Шов у пера полностью обеспечивает прочность крепления фасонки к верхнему поясу.

5.5.7 Конструирование верхнего укрупнительного узла (узел 7)

Узел представлен на рисунке 5.7.Усилие со шва у пера элемента В4 длиной 122 мм через накладку передается на другую половину фасонки следующей отправочной единицы. Назначаем длину одного вертикального шва у накладки 120 мм. Проверим шов на передачу усилия у пера элемента:

МПа

Длина шва достаточна для передачи усилия у пера элемента.

Усилие у обушка передается через накладку. Ширина накладки:

мм. Толщина накладки:

м

Принимаем толщину накладки 6 мм.


Рис. 5.7 Верхний укрупнительный узел.
5.5.8 Конструирование нижнего укрупнительного узла (узел 8)

Узел представлен на рисунке 5.8.Усилие у пера нижнего пояса передается на фасонку, а затем на накладку. Размеры последней определяются из условия размещения четырех болтов с минимальными расстояниями. Усилие у обушка передается через накладку. Ширина этой накладки из условия удобства монтажной сварки при вертикальном положении фермы мм, а ее толщина:

м

Принимаем толщину накладки 8мм.

Содержание

Стр.

1. 
   ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
   
2. 
   КОМПАНОВКА КАРКАСА ЗДАНИЯ
   
   1. 
      Назначение размеров поперечной рамы
      
      1. 
         Размеры по вертикали
         
      2. 
         Размеры по горизонтали
         
      3. 
         Размеры ригеля
         
   2. 
      Сетка колонн
      
   3. 
      Проектирование фасада
      
   4. 
      Связи
      
3. 
   СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАРКАСА ЗДАНИЯ
   
   1. 
      Расчетная схема здания
      
   2. 
      Сбор нагрузок на поперечную раму
      
      1. 
         Постоянные нагрузки
         
      2. 
         Снеговая нагрузка
         
      3. 
         Нагрузки от мостовых кранов
         
      4. 
         Ветровая нагрузка
         
   3. 
      Жесткостные характеристики элементов рамы
      
   4. 
      Расчет рамы на отдельные нагрузки
      
   5. 
      Составление расчетных сочетаний усилий в сечениях колонны
      
4. 
   РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ
   
   1. 
      Расчетные длины колонны
      
   2. 
      Подбор сечения верхней части колонны
      
      1. 
         Последовательность подбора сечения
         
      2. 
         Проверки в плоскости действия момента
         
      3. 
         Проверка устойчивости из плоскости действия момнта
         
      4. 
         Проверки местной устойчивости стенки и полок
         
   3. 
      Расчет нижней части колонны
      
      1. 
         Определение усилий в ветвях
         
      2. 
         Предварительный подбор сечения ветвей
         
      3. 
         Подбор и проверки сечения ветвей
         
      4. 
         Расчет решетки колонны
         
      5. 
         Проверка устойчивости нижней части колонны
         

как внецентренно сжатого стержня

4. 
   Расчет соединения верхней части колонны с нижней
   
   1. 
      Проверка стыкового шва
      
   2. 
      Назначение толщины траверсы
      
   3. 
      Сварные швы Ш2
      
   4. 
      Сварные швы Ш3
      
   5. 
      Расчет траверсы
      
5. 
   Расчет и конструирование базы колонны
   
6. 
   Расчет анкерных болтов
   
1. 
   РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РИГЕЛЯ РАМЫ
   
   1. 
      Геометрическая схема ригеля
      
   2. 
      Расчетные усилия элементов фермы
      
   3. 
      Подбор сечений элементов фермы
      
   4. 
      Расчет сварных швов элементов фермы
      
   5. 
      Конструирование узлов фермы
      
   6. 
      Расчет узлов
      

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ