Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Марта 2014 в 17:43, курсовая работа
К расчету и конструированию принята ферма с параллельными поясами пролетом
lф = l – 2·200 = 18000 – 2·200 = 17600 мм
и высотой сечения по центрам тяжести сечений поясов
hф = 3135 – Zob – Zoh = 3135 – 30 – 20 =3085 мм
где Zob и Zoh – расстояние от обушков поясных элементов до их центров тяжести. Принятая схема фермы указана на рисунке 1.1.
А. Расчёт верхнего узла монтажного стыка
Горизонтальные полки уголков 125´8 перекрываются на стыке двумя горизонтальными накладками. Вертикальные полки уголков с каждой стороны от вертикальной оси монтажного стыка прикрепляются на сварке к полуфасонке. Последние соединяются между собой двумя вертикальными накладками.
Размеры накладок и фасонки подбираем из условия их равнопрочности с перекрываемыми полками уголков: , см2
где, см2 – площадь горизонтальной полки уголка;
Принимаем: bн = 14 см, тогда tн = 14/12,5= 1,12см;
Окончательно принимаем размер горизонтальной накладки bн´tн=140´12мм, при этом Aн = 14,0´1,2 = 16,8см2
где , см2 – площадь вертикальных полок уголков;
Минимальная высота, включаемая в расчет сечения фасонки: см.
Прочность стыка проверяется в предположении центрального нагружения:
где N = 621,2кН;
Сварные швы А прикрепления горизонтальной полки пояса к накладке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому накладкой, величина которого Nн = Aн´Ry = 16,8´24 =403,2 кН.
Принимаем: kf=5мм; bf=0,7; bz=1,0; электроды Э46 с Rwf=200МПа; Rwz=171МПа; gwf=1, gwz=1 ; gc=1,0.
Условие: ; 188,1<200<244,3МПа выполняется, поэтому расчёт производим только по металлу шва по формуле:
lwf = lwf’ + 1 см = 28,8+1 =29,8см. Принимаем lwf=300мм.
Швы Б прикрепления вертикальных полок пояса к фасонке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому расчётным сечением фасонки:
Nф= Aф·Ry = hф·tф·Ry = 20·1,0·24 = 480 кН.
см; Принимаем lwf = 180мм.
Высота вертикальных накладок должна быть не менее высоты рабочей части фасонки (hф), а площадь сечения накладок не должна быть менее площади рабочей части фасонки (Aф). Из сказанного, с учётом конструктивных требований, назначаем размеры вертикальных накладок:
tн’ ´ hн = 1,0´290 мм.
При этом: hн = 290 мм > hф = 200 мм; 2 Ан’ = 2·1·29 = 58см2 > Аф =20 см2.
Из условия равнопрочности швов «В» и фасонки (в расчёте на 1 см длины шва), требуемый катет шва:
Максимальный катет шва: kf,max = 1,2´tmin= 1,2´10 = 12 мм.
Принимаем катет шва «В» равным kf = 9 мм.
Б. Расчёт нижнего узла монтажного стыка.
Горизонтальные полки уголков 100´8 перекрываются на стыке двумя горизонтальными накладками. Вертикальные полки уголков с каждой стороны от вертикальной оси монтажного стыка прикрепляются на сварке к полуфасонке. Последние соединяются между собой двумя вертикальными накладками.
Размеры накладок и фасонки подбираем из условия их равнопрочности с перекрываемыми полками уголков: , см2
где, см2 – площадь горизонтальной полки уголка;
Принимаем: bн = 11,5 см, тогда tн = 8/11,5= 0,7 см.
Окончательно принимаем размер горизонтальной накладки bн´tн=11,5´7мм, при этом Aн = 11,5´0,7= 8,05 см2
где см2 – площадь вертикальных полок уголков;
Минимальная высота, включаемая в расчет сечения фасонки:
Прочность стыка проверяется в предположении центрального нагружения:
где N = 647,1 кН;
Сварные швы А прикрепления горизонтальной полки пояса к накладке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому накладкой, величина которого Nн = Aн´Ry = 8´24 =192 кН.
Принимаем: kf=5мм; bf=0,7; bz=1,0; электроды Э46 с Rwf=200МПа; Rwz=171МПа; gwf=1, gwz=1 ; gc=1,0.
Условие: ; 188,1<200<244,3МПа выполняется, поэтому расчёт производим только по металлу шва по формуле:
lwf = lwf’ + 1 см = 27,4+1 =28,4 см. Принимаем lwf = 300мм,
Швы Б прикрепления вертикальных полок пояса к фасонке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому расчётным сечением фасонки:
Nф= Aф·Ry = hф·tф·Ry = 16·1,0·24 = 384 кН.
см; Принимаем lwf = 13,7+1=14,7 см≈15 см.
Высота вертикальных накладок должна быть не менее высоты рабочей части фасонки (hф), а площадь сечения накладок не должна быть менее площади рабочей части фасонки (Aф). Из сказанного, с учётом конструктивных требований, назначаем размеры вертикальных накладок:
tн’ ´ hн = 1,0´290 мм.
При этом: hн = 290 мм > hф = 16 мм; 2 Ан’ = 2·1·29 = 58см2 > Аф =16 см2.
Из условия равнопрочности швов «В» и фасонки (в расчёте на 1 см длины шва), требуемый катет шва:
Максимальный катет шва: kf,max = 1,2´tmin= 1,2´10 = 12 мм.
Принимаем катет шва «В» равным kf = 9 мм.
Рисунок 6.1 – К расчету монтажного стыка фермы
Требуемая площадь торцевой поверхности опорного фланца из условия смятия:
где: Rp – расчётное сопротивление смятию торцевой поверхности. При нормативном значении временного сопротивления материала фланца Run= 370 МПа (сталь С255 при толщине свыше 10 до 20 мм) согласно п. 3[2]
где gm= 1,1 – коэффициент надёжности по материалу;
Fr – опорная реакция фермы: Fr = 288,5 кН.
Конструктивно принимаем сечение опорного фланца 200´16 мм (А=20´1,6=32 см2 > Атр=8,6 см2). Длину фланца из условия размещения сварных швов крепления опорного раскоса к нижнему поясу фермы и подобранных сечений элементов предварительно назначаем 420 мм.
Проверяем прочность сварных швов, прикрепляющих фланец к фасонке. Принимаем катет шва kf=6 мм. С учётом принятой длины фланца расчётная длина сварного шва составит: lwf= 420 – 20 – 10= 390 мм.
Рисунок 7.1 – К расчету опорного узла фермы
Информация о работе Рабочий чертеж стальной фермы покрытия здания