Определение нагрузок, действующих на ригель, расчет ригеля рамы (стропильной фермы), страница 6

Расчёт количества болтов нормальной точности.

Количество болтов принимаем из условия:

;

Примем количество болтов n=6, класса 5.6 с расчётным сопротивлением R_bt=210 МПа по табл. 58^* [2].

ϒ_с - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 [2], ϒ_c=1.1

==1318,8 кН

Тогда  => принимаем 6 болтов диаметром 42 мм, A_bn=11,2 см², по табл. 62^* [2].

Принимаем размеры пластины 620х620.

Расчёт толщины опорной планки.

Определяется из условия:

,

где b – наименьшее расстояние между осями болтов, b=226 мм;

Н_р – растягивающее усилие в стержне, Н_р=1318,8 кН;

l_пл – высота опорной планки, l_пл=620 мм;

R_y- расчетное  сопротивление  фасонного  проката  стали, R_y=280 МПа;

ϒ_c – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 [2], ϒ_c=1.1.

,

Исходя из сортамента, выпускаемой полосовой стали принимаем толщину опорной планки t=36 мм (табл. 1.18. [6]).

Проверка опорной планки на смятие, определяется условием:

;

где ;

;

R_p – расчётное сопротивление смятию торцовой поверхности, ; где ϒ_m – коэффициент надёжности по металлу, ϒ_m=1.05;  ;

ϒ_c – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 [2], ϒ_c=1.1.

;

Опорная планка прошла проверку на смятие.

Далее расчитываются параметры сварочных швов.

Длина сварочного шва, соединяющего элемент пояса (1-3) с опорной планкой, определяется из условия:

,

где d и b – параметры сечения стержня.

.

Далее катет (k_f) металла шва, соединяющего опорную планку и элемент пояса (1-3), определяется из условия:

,

где β_wf – коэффициент формы шва, принимаемый в зависимости от вида сварки ( табл. 55^* [2]), положения шва и диаметра электрода по табл. 34^* [2];

ϒ_wf – коэффициент условия работы шва, ϒ_wf=1;

R_wf – расчетное сопротивление сварных швов по металлу шва, принимаемое по табл. 56 [2];

ϒ_c – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 [2], ϒ_c=1.1

;

Исходя из вида сварки, предела текучести стали и толщины более толстого из свариваемых элементов (t=36мм) по табл. 38^* [2], принимаем минимальный катет шва, больший расчетного и меньше допустимого 1,2t=10,8 мм, k_f=9 мм. Так как катет шва больше допустимого, то вводим дополнительные элементы – фасонки высотой=1,5D и длиной =296.

Тогда

.

.

Исходя из вида сварки, предела текучести стали и толщины более толстого из свариваемых элементов (t=36 мм) по табл. 38^* [2], принимаем минимальный катет шва, больший расчетного и меньше допустимого 1,2t=10,8 мм, k_f=9 мм.

Длина сварочного шва для раскосов определяется из условия:

,

где d и b – параметры сечения стержня;

α – угол наклона раскоса к поясу фермы (sinα=0.8262).

;

Далее катет (k_f) металл шва определяется из условия:

,

где β_wf – коэффициент формы шва, принимаемый в зависимости от вида сварки ( табл. 55^* [2]), положения шва и диаметра электрода по табл. 34^* [2];

ϒ_wf – коэффициент условия работы шва, ϒ_wf=1;

R_wf – расчетное сопротивление сварных швов по металлу шва, принимаемое по табл. 56 [2];

ϒ_c – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 [2], ϒ_c=1.1

t – толщина стенки поясной трубы.

;

Исходя из вида сварки, предела текучести стали и толщины более толстого из свариваемых элементов (t=9 мм) по табл. 38^* [2], принимаем минимальный катет шва, больший расчетного и меньше допустимого 1,2t=6 мм, k_f=5 мм.

После определения катета шва, узел фермы проверяется на продавливание участка стенки пояса, контактирующего с раскосом с наибольшим продольным усилием (раскос 23 N=-38,343 кН):

Так как соотношение f/D = 0,1 < 0.1, то сила P определяется из выражения:

 ,

где n = 1, т.к. D_в/t_n = 20< 25;

D_в – длина сечения пояса, D_в=200 мм;

t_n – толщина стенки пояса, t_n=9 мм.

R_y – расчетное  сопротивление  фасонного  проката  стали, R_y=280 МПа;

d_b – длина сечения раскоса, d_b=160 мм;

m – коэффициент, учитывающий снижение несущей способности стенки пояса в зоне узла при наличии продольного усилия, N=1318,8 кН, β=N/R_y*A,

где A – площадь сечения раскоса;

R_y- расчетное  сопротивление  фасонного  проката  стали, R_y=280 МПа;

 => m=1,5-1,52=0,02

Несущая способность узла на продавливание не обеспечена, так как расчетное усилие в раскосе N=38,343 кН > P=23,62 кН. => необходимо увеличить площадь сечения раскоса. Принимаем сечение раскоса □ 160х6, где А=37 см2.

Тогда β=(1318,8*10)/(280*37)=1.27 => m=1.5-1,27=0,23;