Расчет элементов конструкции. Расчет усилий в элементах фермы. Расчет стропильной фермы пролетом 30 м, страница 7

 

Коэффициент учитывает, что усилия М и N приняты для 1-го основного сочетания нагрузок. Требуемая длина шва :

 

Принимаем

Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определим высоту траверсы:

толщина стенки двутавра 35Ш2,- расчетное сопротивление срезу фасонного проката из стали С285.

Принимаем

Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов:

 

Коэффициент к=1.2 учитывает неравномерную передачу усилия

Проверка прочности траверсы по касательным напряжениям:

 

Прочность узла обеспечена.

2.4.  Расчет и конструирование базы колонны

Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны:

M_ш=1300,52 кНм,  N_ш=953,88 кН, - шатровая ветвь.

М_п=988,6702 кНм, N_п=303,54 кН, - подкрановая ветвь.

Определяем усилия в ветвях колонны:

Расчет ведем для базы наружной ветви, при N_b2=1907,8кН

Для бетона В20 призменная прочность R_в =11,5 МПа.

, где характера распределения местной нагрузки по площади смятия. При равномерно распределенной нагрузке

 

-коэффициент, учитывающий повышение сопротивления бетона ростверка за счет объемного напряженного состояния бетона под грузовой площадью. Обычно площадь верхнего обреза фундамента незначительно превышает площадь опорной плиты, а бетон применяют ниже класса B25, то при этих условиях можно принимать φb= 1,2 [3].

Требуемая площадь плиты:

Тогда ширина плиты будет равна:

С учетом ширины полки швеллера равной 210мм,  толщины его стенки, равной 15мм, минимальных свесов в 50мм, толщины траверсы=12мм, примем длину плиты:    L=0,45м 

Тогда площадь опорной плиты будет равна:

 

Среднее напряжение в бетона под плитой:

Принимаем толщину траверсы t_тр=1,2 см.

Расстояние между траверсами в свету:

Откуда получим свес плиты в перпендикулярном направлении сечения:

Далее получим уточненное значение свеса  с₂:

Определим момент на участке  «1» (плита оперта одной стороной  - консоль)

Определим момент на участке  «2» (плита оперта по трем сторонам)

Определим момент на участке  «3» (плита оперта по четырем сторонам)

 

Определим момент на участке  «4» (плита оперта по четырем сторонам)

Определим толщину плиты:

Принимаем тощину плиты равной 26мм с учетом припуска в 2мм на фрезеровку.

Высоту траверсы определим из условия прочности шва ее крепления к стержню колонны:

Принимаем высоту траверсы равной 35см.

Расчет прочности траверсы:

Наибольшее напряжение в траверсе возникает при её изгибе в середине пролета. В запас прочности погонную нагрузку на траверсу определяют по максимальному усилию в опорной плите:

Грузовая ширина равна:

Погонная нагрузка на траверсу:

Изгибающий момент в середине пролета траверсы и на опоре:

Поперечная сила на опоре:

Площадь траверсы:

Момент сопротивления траверсы:

Проверка прочности сечения траверсы на изгиб в пролете и на опоре:

Прочность по нормальным напряжениям обеспечена.

Проверка прочности траверсы по касательным напряжениям на опоре:

Прочность по касательным напряжениям обеспечена.

Проверка прочности по приведенным напряжениям в опорном сечении:

Прочность по приведенным напряжениям обеспечена.

Расчет анкерных болтов крепления базы.

Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны расчета болтов  правой стороны:

 

Из условия равновесия по моментам относительно точки О:

где а-расстояние от центра сжатой зоны опорной плиты до оси колонны, у-расстояние от центра сжатой зоны опорной плиты до оси анкерного болта.

                                                

В=550

1 комбинация

где t =6см – отступ от края плиты до болта.

2 комбинация

Решающей является комбинация 2, z_max=2518,3кН. Применяем для болтов сталь марки 09Г2С-4, расчетное сопротивление R_ba=220МПа=22кН/см²

Обеспечивается двумя болтами М100 с общей площадью А_bn=2*65,95=131,9 cм². Принимаем два болта d=100мм, согласно ГОСТ 24379.1

 

Список литературы.

1.  СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции».

2.  СП 20.13330.2011  «Нагрузки и воздействия».

3.  «Металлические конструкции» К. Муханов, М 1978г.

4.  «Металлические конструкции»  Ю. Кудишин, СИ,2006г.

5.  СП 53-102-2004  «Общие правила проектирования стальных конструкций», Москва 2005г.