Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

 

   Длины швов на нижнем поясе:

   l^о= lⁿ=495мм.

   Усилия  на верхнем поясе:

   N_лев=37560,06 кг,

   N_прав = 69657,84 кг.

   Проверка  шва:

    ;

    . 

Узел 4:

   Расчет  швов по обушку и по перу на раскосах к фасонке представлены в таблице:

 

   Длины швов на верхнем поясе:

   l₁ = 170 мм, l₂ = 80 мм, l₃ = 450 мм.

   Усилия  на верхнем поясе:

   N_лев= -59414,04 кг,

   N_прав = -72389,52 кг.

   Проверка  швов:

    кг/см². 

Узел  5:

   Расчет  швов по обушку и по перу на стойке к  фасонке представлен в таблице:

 

   Длина шва на верхнем поясе:

   l= 160 мм

   Усилия  на верхнем поясе:

   N_лев=N_прав = -72389,52кг.

   Проверка  шва:

     кг/см². 

Узел  6:

   Расчет швов по обушку и по перу на стойке и на раскосах к фасонке представлен в таблице:

 

   Длины швов на нижнем поясе:

   l^о= lⁿ=410мм.

   Усилия  на верхнем поясе:

   N_лев=69657,84 кг,

   N_прав = 68292 кг.

   Проверка  шва:

    ;

    . 

Расчет  опорных узлов. 

Нижний  опорный узел:

1.Расчет швов по обушку и по перу на нижнем поясе и на опорном раскосе к фасонке представлен в таблице:

 

   Усилие  от опорного раскоса передается на узловую фасонку. Горизонтальная составляющая N_г усилия в опорном раскосе уравновешивается усилием в нижнем поясе N_нп. Вертикальная составляющая N_в через шов передается на фланец и будет равна:

   

кг.

   На  узел действует сочетание горизонтальных нагрузок P’, которое прижимает узел к колонне и которое равно:

   

 т.

2.Проведем расчет прочности швов, крепящих фасонку к фланцу:

   

 кг/см²,

   

 кг/см²,

   

 кг/см²,

   где А_w – площадь поперечного сечения шва,

   K_f – катет шва, который равен (1÷1,2)*δ_ф.

   

 кг/см².

3.Определим длину швов, крепящих опорный столик к колонне:

   

 см,

   где К_f 1,2* δ, δ – толщина полки колонны (10÷16)мм. 

4.Конструирование  и расчет болтового соединения:

   

 кг,

   

 кг,

   где N_max – максимальное усилие в одном болте,

          m – число болтов в горизонтальном ряду,

          n_б – общее число болтов.

   

,

   где R_bt – прочност болта на растяжение, R_bt=1700 кг/см²,

         А_б,п – поперечное сечение болта с учетом резьбы.

   

 см².

   Принимаем 6 болтов диаметром d_б = 18 мм, d_o = 21 мм.

5.Расчет  фланца:

   а)работа фланца на смятие:

   

, R_p = 4700 кг/см²,

   

см,

   где c = b +1,5d_o*2 = (δ_ф+1,5d_o*2+2* d_o*0,5)+1,5d_o*2

   Примем  δ_ф = 16 мм.

   б)работа фланца на изгиб:

   

,

   где .

   

см.

   Примем  δ_ф = 16 мм.

Окончательно выбираем фланец толщиной δ_ф = 16 мм. 

Верхний опорный узел:

1.Расчет  швов по обушку и по перу  на верхнем поясе к фасонке представлен в таблице:

2.Проведем  расчет прочности швов, крепящих  фасонку к фланцу:

   

 кг/см².

3.Расчет фланца:

см

Окончательно  выбираем фланец толщиной δ_ф = 14 мм.

   Проверку  болтов можно пропустить и в целях  унификации принимают такими же как  и в нижнем узле. 

Расчет укрупнительных  узлов. 

Верхний укрупнительный узел:

1.Определим расчетные усилия в поясах, раскосах и стойке, умножив на 1,2.

2.Найдем расчетные усилия:

   

кг/см² ,

   

 кг/см²,

   где и – доля усилия, приходящаяся на обушок и на перо соответственно,

          N – усилие в верхнем поясе.

3.Определим толщину  поясной листовой накладки, которая воспринимает усилие :

   

   

см.

   Принимая  во внимание условие  , выбираем толщину накладки δ_н = 12 мм.

4.Определим полную длину шва на верхнем поясе к накладке:

   шов по обушку

   

мм;

   шов по перу

   

мм.

5.Определим расчетное  усилие, действующее на швы, крепящие  боковую накладку к фасонке:

   

,

   где N₁ – усилие в раскосе,

         α – угол между горизонтальной  осью и осью раскоса.

   

 кг/см².

   Из  условий прочности шва на срез запишем формулу для требуемой  высоты катета шва:

   

мм.

6.Расчет  швов по обушку и по перу  на стойке и на раскосах  к фасонке расчитывается также как и в улах выше указанных и представлен в таблице:

 

Нижний укрупнительный узел:

1.Определим расчетные усилия в поясах и стойке, умножив на 1,2.