- •Факультет пгс-о . Кафедра Металлические конструкции курсовой проект
- •Мытищи 2006 г. Содержание
- •1. Исходные данные
- •2. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания
- •2.1 Размещение колонн в плане
- •2.2 Определение генеральных размеров поперечных рам здания
- •2.2.1 Вертикальная компоновка
- •2.2.2 Горизонтальная компоновка
- •2.3 Выбор схемы связей здания
- •2.3.1 Связи между колоннами
- •2.3.2 Связи по верхним поясам ферм
- •3.2 Определение расчётных усилий.
- •3.3 Подбор сечения балки.
- •3.4 Проверка прочности сечения.
- •4. Расчет поперечной рамы каркаса
- •4.1 Расчетная схема рамы
- •4.2 Нагрузки на поперечную раму
- •4.2.1 Постоянная нагрузка
- •Расчетный вес колонны.
- •4.2.2 Снеговая нагрузка
- •4.2.3 Вертикальные усилия от мостовых кранов
- •4.2.4 Ветровая нагрузка
- •4.3 Статический расчет рамы
- •4.3.1 Расчет на постоянные нагрузки
- •4.3.2 Расчет на снеговую нагрузку
- •4.3.3 Расчет на вертикальную нагрузку от мостовых кранов
- •4.3.4 Расчет на горизонтальные нагрузки от мостовых кранов
- •4.3.5 Расчет на ветровую нагрузку
- •4.3.6 Составление таблицы расчетных усилий в сечениях рамы
- •5. Расчет и конструирование стропильной фермы
- •5.1 Сбор нагрузок на ферму
- •5.1.1 Постоянная нагрузка
- •5.1.2 Снеговая нагрузка
- •5.3 Подбор сечений стержней фермы
- •5.3.1 Подбор сечений верхнего пояса фермы
- •5.3.2 Подбор сечений нижнего пояса фермы
- •5.3.3 Подбор сечений раскосов фермы
- •5.3.4 Подбор сечений стоек фермы
- •5.4 Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек
- •5.5 Конструирование и расчет узлов стропильной фермы
- •5.5.1 Конструирование промежуточных узлов
- •5.5.2 Конструирование и расчет опорных узлов
- •5.5.3 Конструирование и расчет укрупнительных узлов
- •5.5.3.1 Верхний укрупнительный стык
- •5.5.3.2 Нижний укрупнительный стык
- •6. Расчет и конструирование колонны
- •6.1 Определение расчетных длин колонны
- •6.2 Подбор сечения верхней части колонны
- •6.2.1 Компоновка сечения
- •6.2.2 Проверка устойчивости в плоскости действия момента
- •6.2.3 Проверка устойчивости из плоскости действия момента
- •6.3 Подбор сечения нижней части колонны
- •6.3.1 Компоновка сечения
- •6.3.2 Проверка устойчивости ветвей
- •6.3.2.1 Из плоскости рамы.
- •6.3.2.2 В плоскости рамы.
- •6.3.3 Расчет решетки подкрановой части колонны
- •6.3.4 Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня
- •6.4 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
- •6.5 Расчет и конструирование базы колонны
- •6.5.1 База наружной ветви.
- •Участок 1.
- •Участок 2.
- •Участок 3.
- •Участок 4.
- •6.5.2 База подкрановой ветви.
- •6.5.3 Расчет анкерных болтов крепления подкрановой ветви.
- •6.5.4 Расчет анкерных болтов крепления наружной ветви.
- •6.5.5 Подбор сечения накладки под анкерные болты.
- •7. Список используемой литературы
5.4 Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек
Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С диаметром d = 1,4 – 2 мм, для которой по таблице 4 СНиП II-23-81* находим, что нормативное сопротивление металла шва
кН/см2.
Коэффициенты условий работы шва wf = wz = 1,0 по пункту 11.2 СНиП II-23-81*.
Согласно таблице 3 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:
кН/см2,
где wm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва.
По таблице 3 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:
кН/см2.
Для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва:
f = 0,9 – по металлу шва;
z = 1,05 – по металлу границы сплавления.
Определим, какое сечение в соединении является расчетным:
кН/см2,
следовательно расчетным является сечение по границе сплавления со швом
Длина сварных швов определяется по формуле:
.
где ζ – коэффициент зависящий от соотношения диаметра труб.
Прочность шва, прикрепляющего трубчатый стержень решетки, можно проверить в запас прочности по формуле
На основе табл. 5 составим таблицу расчета швов.
Таблица 5. Расчет сварных швов.
Элемент |
№ соединяемых между собой стержней |
Сечение |
Расчетное усилие, кН |
Катет шва kf, см |
ζ |
α,0 |
Длина шва , см |
Ссылка на эскиз и номер шва |
Прочность шва , кН/см2 |
Верхний пояс с раскосами и стойками |
В1 – 1 с 1 – 2 |
○ 219х8 ○ 219х8 |
776 |
0,8 |
1,22 |
35 |
117 |
Рис. 5.9 П8 |
9,75 < 17,5 |
В2 – 3 с 2 – 3 |
○ 219х8 ○ 159х6 |
585 |
0,6 |
1,04 |
33 |
75,3 |
Рис. 5.9 П6 |
15,2 < 17,5 | |
В2 – 3 с 3 – 4 |
○ 219х8 ○ 83х5 |
169,8 |
0,5 |
1,005 |
90 |
26,21 |
Рис. 5.10 П5 |
15,25 < 17,5 | |
В4 – 6 с 4 – 5 |
○ 325х9 ○ 152х5 |
320,4 |
0,5 |
1,01 |
33 |
69,91 |
Рис. 5.11 П5 |
10,78 < 17,5 | |
В4 – 6 с 5 – 6 |
○ 325х9 ○ 70х3 |
107 |
0,3 |
1 |
33 |
31,88 |
Рис. 5.11 П3 |
13,16 < 17,5 | |
Нижний пояс с раскосами и стойками |
Н – 2 с 1 – 2 |
○ 168х8 ○ 219х8 |
776 |
0,8 |
1,042 |
35 |
76,85 |
Рис. 5.14 П8 |
14,85 < 17,5 |
Н – 5 с 2 – 3 |
○ 273х8 ○ 159х6 |
585 |
0,6 |
1,02 |
33 |
73,86 |
Рис. 5.12 П6 |
15,53 < 17,5 | |
Н – 5 с 3 – 4 |
○ 273х8 ○ 83х5 |
169,8 |
0,5 |
1,005 |
90 |
26,21 |
Рис. 5.12 П5 |
15,25 < 17,5 | |
Н – 5 с 4 – 5 |
○ 273х8 ○ 152х5 |
320,4 |
0,5 |
1,02 |
33 |
70,6 |
Рис. 5.12 П5 |
10,68 < 17,5 | |
Н – 5 с 5 – 6 |
○ 273х8 ○ 70х3 |
107 |
0,3 |
1,005 |
33 |
32,04 |
Рис. 5.16 П3 |
13,01 < 17,5 |
5.5 Конструирование и расчет узлов стропильной фермы
5.5.1 Конструирование промежуточных узлов
На основании расчетов швов в таблице 5сделаем эскизы промежуточных швов.
Узел В1 – 1 – 2 – 3 - В2.
Рис. 5.9. Эскиз промежуточного узла В1 – 1 – 2 – 3 - В2.
Узел В2 – 3 – 4 – В3.
Рис. 5.10. Эскиз промежуточного узла В2 – 3 – 4 – В3.
Узел В3 – 4 – 5 – 6 – В4.
Рис. 5.11. Эскиз промежуточного узла В3 – 4 – 5 – 6 – В4.
Узел Н2 – 2 – 3 – 4 – 5 – Н5.
Рис. 5.12. Эскиз промежуточного узла Н2 – 2 – 3 – 4 – 5 – Н5.