Металлический каркас одноэтажного производственного здания
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
элементов в узлах выполним на фасонках с применением угловых сварных швов. Толщину фасонок принимаем в зависимости от усилия в опорном раскосе (N= -652,92 кН), tф =14мм, сталь фасонок С255.
Подбор сечений центрально-сжатых элементов фермы
При подборе сечений центрально-сжатых элементов предварительно задаемся коэффициентом продольного изгиба ?з. В первом приближении:
?з=0,7…0,8 - для элементов поясов;
?з=0,4…0,6 - для элементов решетки.
Находим требуемую площадь сечения из условия устойчивости:
где Ry - расчетное сопротивление стали по пределу текучести, по табл. 51 СНиП II-23-81 для стали С255 при толщине фасонного проката свыше 10 до 20 мм
для стали С245 при толщине фасонного проката от 2 до 20мм
- коэффициент условия работы конструкции (табл. 6 СНиП II-23-81),
N - расчетное усилие в элементе (табл. 11,1).
По требуемой площади Aтр по сортаменту (ГОСТ 8509-93) подбираем сечение из двух уголков и определяем фактические геометрические характеристики: А=2А , ix, iy.
Для подобранного сечения определяем гибкости и сравниваем их с предельным значением:
где , - расчетные длины элементов фермы в плоскости и из плоскости фермы соответственно, - для элементов поясов и опорных раскосов, - для прочих элементов решетки, , где l - геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов), l1 - расстояние между центрами узлов, закрепленных от смещения из плоскости фермы;
- предельное значение гибкости, - для элементов поясов, опорных раскосов и опорных стоек, - для прочих элементов решетки, где , где - коэффициент продольного изгиба для максимального значения гибкости (табл. 72 СНиП II-23-81).
Для подобранного сечения по табл. 51 СНиП II-23-81 уточняем значение Ry и проверяем элемент по условию устойчивости:
.
Подбор сечений центрально-растянутых элементов фермы
Находим требуемую площадь сечения по несущей способности:
где Ry - расчетное сопротивление стали по пределу текучести, по табл. 51 СНиП II-23-81 для стали С255 при толщине фасонного проката свыше 10 до 20 мм
для стали С245 при толщине фасонного проката от 2 до 20мм
- коэффициент условия работы конструкции (табл. 6 СНиП II-23-81),
N - расчетное усилие в элементе (табл. 11,1).
По требуемой площади Aтр по сортаменту (ГОСТ 8509-93) подбираем сечение из двух уголков и определяем фактические геометрические характеристики: А=2А , ix, iy.
Для подобранного сечения определяем гибкости и сравниваем их с предельным значением:
где , - расчетные длины элементов фермы в плоскости и из плоскости фермы соответственно, , , где l - геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов), l1 - расстояние между центрами узлов, закрепленных от смещения из плоскости фермы;
- предельное значение гибкости, при режиме работы кранов 3К.
Для подобранного сечения по табл. 51 СНиП II-23-81 уточняем значение Ry и проверяем элемент по несущей способности:
.
Таблица 11.2Подбор сечений элементов фермы
Элемент фермыНомер элементаРасчетное усилие N, кНСечениеПлощадь сечения А, см2Расчетные длины, смРадиусы инерции, смГибкость?min ?c?[?]Напряжение, кН/см2Стальlгеомlefxlefyixiy?x?y?Ry?cВерхний пояс502L110х834,403003003003,395,0288,559,80,6230,950180024,23С2556-771,882L125х1466,743,805,7578,952,20,6940,72136,816,6623,287-771,882L125х1466,743,805,7578,952,20,6940,72136,816,6623,288-1030,072L125х1466,743,805,7578,952,20,6940,96122,422,2423,28Нижний пояс1450,152L90х931,260060012002,754,26218,2281,7-0,95-40014,4224,232965,192L125х944,03,865,63155,4213,1--40021,9424,23Стойки14-135,182L70х616,33152523152,153,4117,292,60,4360,80,97121,819,0119,60С24515-135,182L70х616,32,153,4117,292,60,4360,97121,819,0119,60Раскосы18-652,922L125х1048,66435217,54353,855,6656,576,90,7070,950,82130,818,9823,2819466,372L70х821,344352,123,45205,2126,1-0,95-40021,8523,2820-279,822L100х831,23483,074,62113,494,20,4580,8115019,5819,6021172,772L70х821,344352,123,45205,2126,1-0,95-4008,1023,2812. Расчет стропильной фермы. Узлы
Для соединения элементов опорного и промежуточных узлов принимаем полуавтоматическую сварку сварочной проволокой СВ-08А диаметром d=2 мм, для укрупнительного узла - ручную сварку электродом Э42. Сталь опорного столика, фасонок, накладок и фланцев - С255, сталь уголков - С245. Расчёт сварных швов выполним в табличной форме (табл. 12.1)
Действующее в элементе усилие распределяется между швами по обушку и перу уголка обратно пропорционально их расстояниям до оси стержня:
Nоб = ?об N; Nп = ?п N ,
где b - ширина полки уголка; zо - расстояние от центра тяжести уголка до его обушка.
Для равнополочных уголков принимаем ?об = 0,7 и ?п = 0,3
Длины сварных швов, прикрепляющих уголки к фасонкам, определяем по формулам (расчет по металлу шва):
на обушке
lwоб = ;
на пере
lwп = ,
где n - количество уголков (швов); ?f - коэффициент проплавления по металлу шва /2, табл. 34/; kf - катет сварного шва; Rwf - расчетное сопротивление углового шва по металлу шва 2, табл. 56/; ?wf - коэффициент условий работы сварного шва 2, п.11.2*/; 1 … 2 см - дается на непровар.
Минимальное значение катета шва kf min принимается по /2, табл. 38/, максимальное значение катета шва по обушку уголка kf max = 1,2 t , где t - наименьшая из толщин полки уголка или фасонки; по перу уголка kf max назначают не больше толщины фасонки и в соответствии со следующими требованиями:
kf max = t - 1 мм при t ? 6 мм,
kf max = t - 2 мм при t ? 7 - 16 мм,
kf max = t - 4 мм при t > 16 мм,
где t - толщина полки уголка.
Таблица 12.1 Результаты расчета сварных швов
УзелНомер стержняСечениеРасчетное усилие N, кНШов по обушкуШов по перуNоб, кНkf, ммlw, смNп, кНkf, ммlw, см112L90х9450,15315,11715135,0468182L125х10-652,92-457,04819-195,88611212L90х9450,15315,11715135,046822L125х9965,19675,63730289,56616142L