6.3 Расчет сварных швов
Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св08Г2С, d=2мм; kf=8мм, f=0,7; z=1; ; Rwf=21,5 кН/см2; Rwz=16,65кН/см2; f Rwf=15,05кН/см2<z Rwz=16,65 lш=N/ (2kf(wRw)min.)
Зная длины швов графически определяем размеры фасонок.
Таблица. 6 Расчет сварных швов
|
№ стержня |
сечение |
N, кН |
шов по обушку |
шов по перу |
|||
|
kf,см |
lw, см |
kf, см |
lw, см |
||||
|
1-2 |
160x120x10 |
573,5 |
0,8 |
18 |
0,6 |
8 |
|
|
2-3 |
90x7 |
416,5 |
0,8 |
16 |
0,6 |
7 |
|
|
3-4 |
75x6 |
132 |
0,6 |
5 |
0,5 |
3 |
|
|
4-5 |
110x8 |
250 |
0,6 |
10 |
0,6 |
5 |
|
|
5-6 |
50x5 |
83,5 |
0,6 |
4 |
0,6 |
2 |
6.4 Расчет укрупнительного стыка фермы
1. Нижний пояс.
Продольное усилие в нижнем поясе: Nн-5 = 847,5 кН
Рис.12. Укрупнительный стык нижнего пояса
Несущая способность одного болта:
Где Аbn=2,45-площадь 1-го болта, Rbun=135 кН/см2, Rbn=0,7 Rbun=94,5 кН/см2
Требуемое кол-во болтов:
Принимаем 4 болта
1. Верхний пояс.
Продольное усилие в верхнем поясе: Nн-5 = 904,5 кН
Рис.13. Укрупнительный стык верхнего пояса
Несущая способность одного болта:
Где Аbn=2,45-площадь 1-го болта, Rbun=135 кН/см2, Rbn=0,7 Rbun=94,5 кН/см2
Требуемое кол-во болтов:
Принимаем 4 болта
6.5 Расчет сопряжения колонны и фермы
Верхний опорный узел.
Рис. 14.
Нижний опорный узел.
lш=N/ (2kf(wRw)min.)
lшоб=13 см
lшп=8 см
Рис. 15.
рама колонна ферма балка
7. Конструирование и расчет подкрановой балки
Материал - сталь С255 Ry=250 МПа, Rs=145 МПа.
Нагрузки на подкрановую балку
Расчетные значения усилий на колесе крана:
Fк = kд · гf · Ш · Fkн
Тк = kд · гf · Ш ·Тkн
гд = 1,1, Ш = 0,85, kд = 1,1
Fkн -максимальное нормативное вертикальное усилие на катке крана,
Fkн = 312 кН.
Fk = 1,1 · 1,1 ·0,85 · 312 · 0,95 =304,85 кН
Тk = 1,1 · 1,1 · 0,85 · 13,5 · 0,95 =13,2 кН.
Рис.16.
Расчетный момент от вертикальной нагрузки:
,
где б=1,05 - учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке, yi - ординаты линий влияния.
Расчетный момент от горизонтальной нагрузки:
.
Рис.17.
Расчетное значение вертикальной поперечной силы:
Qx = б·У Fk·yi = 1,05 · 304,85 · 5,028 = 1608,46 кН
Расчетное значение горизонтальной поперечной силы:
Qy = УTk·yi = 13,2·5,028 = 66,37 кН
Подбор сечения
Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали с t = 6мм и швеллера №36.
Задаем
,
Рис. 18.
Где Mн = гn·У Fкн·yi = 1,1·312·12,8 = 3993,6кН·м - момент от загружения балки одним краном.
Принимаем hпб=140 см.
Задаемся толщиной полок tп = 2 см, тогда hст = hб - 2 tп
hст = 136 см.
Из условия среза стенки силой Qx:
Принимаем tст =14 мм.
.
Принимаем пояс 20х520 мм. Ап=104 см2.
Устойчивость пояса:
=12,65<14,35
Рис.19.
Проверка прочности сечения
Относительно оси х-х
Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:
Нормальное напряжение в т.А
Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре обеспечена, т.к. принятая толщина стенки больше определенной из условия среза.
Жесткость балки также обеспечена, т.к. принятая высота балки hб > hmin
Прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана:
где г = 1,4 - коэффициент увеличения нагрузки на колесе, учитывающий возможное перераспределение усилий между колесами и динамический характер нагрузки.
Fk = Fkн · n · гn = 312 · 0,95 · 1,1 = 326,04 кН.
Ip = 4924 см4 - момент инерции рельса КР-120;
с = 3,25 - коэффициент податливости сопряжения пояса и стенки для сварных балок.
Список использованных источников
1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/Госстрой СССР.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 2005.-96с.
2. СНиП II-2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/Госстрой СССР.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 2007.-36с.
3. Металлические конструкции/Е.И. Беленя, В.А. Балдин и др.; под общей редакции Е.И. Беленя. - М.: Стройиздат,1986.-560с.
4. Металлические конструкции/Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С Игнатьева и др.; под редакцией Ю.И. Кудишина. - М.: Академия, 2007-688с.
5. Шагивалеев К.Ф. Статический расчет поперечной рамы одноэтажного промышленного здания. - СГТУ, 1995.-72 с.