Металлические конструкции

По сортаменту выбираем двутавр 40Б1; Ap=60,1 см²; ixp=3,5 см; iyp=16,8 см.

Для наружной ветви Для удобства прикрепления элементов решетки просвет между внутренними гранями полок принимаем таким же как в подкрановой ветви (471 мм). Толщину стенки швеллера tw для удобства ее соединения встык с полкой надкрановой части колонны принимаем равной 15 мм; высота стенки из условия размещения сварных швов hw=560мм Принимаем bf=25 см; tf=1,4 см; Af=70 см2.

Геометрические характеристики ветви:

Уточняем положение центра тяжести сечения колонн:

;

;

Отличие от первоначально принятых размеров мало, поэтому усилия в ветвях не пересчитываем.

Проверка устойчивости ветвей.

из плоскости рамы (относительно оси y-y) lefy=1338см.

Подкрановая ветвь Наружная ветвь Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки: Принимаем ld1=250 см, разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей.

Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы.

Для подкрановой ветви.

Для наружной ветви Расчет решетки подкрановой части колонны.

Поперечная сила в сечении колонны Qmax=75,61 кН.

Условная поперечная сила Qfic=0,2А=0,2(60,1+154)=42,82кН<Qmax=75,61.

Расчет решетки проводим на Qmax.

Усилие сжатия в раскосе.

где; .

Задаемся Требуемая площадь раскоса.

Принимаем 60Х6,.

Напряжения в раскосе Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня.

Геометрические характеристики всего сечения:

Приведенная гибкость.

где.

Условная приведенная гибкость.

Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь (сечение 4−4),.

N2=1251,891 кН; M2=938,196 кН*м;

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь (сечение 3−3),.

N1=1554,993 кН; M1=367,285 кН*м;

Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.

Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.

Расчетная комбинация усилий в сечении над уступом:

M=-418,104 кН*м; N=841,878 кН (загружения 1+2+4+5*).

Давление кранов Dmax=793,5655 кН.

Толщина стенки траверсы определяется из условия смятия давлением Dmax, распределенным на длине.

где а-ширина опорного ребра подкрановой балки.

t -толщина верней полки траверсы, принимаемая предварительно 25:30 мм.

R -расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки) материала стенки траверсы (см. табл 1*[1]).

Толщину нижней полки траверсы предварительно назначаем t =10 мм.

Высота сечения траверсы h диктуется несущей способностью четырех сварных швов w или w .

Сварные швы w должны воспринимать усилие N, поэтому по металлу шва.

по металлу границы сплавления.

Сварные швы w должны быть способны воспринимать максимально возможную опорную реакцию. Отсюда, по металлу шва.

по металлу границы сплавления.

Назначаем полную высоту сечения траверсы h =670мм.

Максимальный изгибающий момент.

Максимально возможная перерезывающая сила.

Уровень максимально усредненных касательных напряжений в стенке траверсы Расчет и конструирование базы колонны.

Задавшись из конструктивных соображений шириной опорной плиты b=390мм, l =780мм Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4−4):

M=938,196 кН*м; N=1251,891 кН.

Определим усилия:

в наружной ветви.

База наружней ветви. Требуемая площадь плиты:

где Rb=1,15 кН/см2 — прочность бетона класса B20.

Принимаем для расчета Mmax=103,125 кН*см.

Требуемая толщина плиты.

Принимаем ts=40 мм (2 мм — припуск на фрезеровку).

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы через 4 угловых шва. Применяем полуавтоматическую сварку проволкой марки Св-08A, принимаем Требуемая длина шва:

Принимаем ht=36 см.

Список литературы

Е. И. Беленя, В. А. Балдин. Металлические конструкции. Общий курс — М.: Стройиздат, 1986.

Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2.

Стальные конструкции зданий и сооружений. (Справочник проектировщика) / Под. общ. Ред.

В.В.Кузнецова — М.: изд-во АСВ, 1998. — 512 стр. с илл.

СНиП II-23−81*. Стальные конструкции — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.

СНиП 2. 01. 07 -85. Нагрузки и воздействия — М.: Стройиздат 1986.