Сталевий каркас одноповерхового промислового будинку, страница 8

М₁= σ_b.loc*с²/2=1,01*5,5²/2=15,3кН*см

Згинаючий момент на ділянці плити(2),зіпертої на три канти:

М₂=α* σ_b.loc*b²

  b=47,4см

  а=5,5см

α=а/b=5,5/47,4=0,12<0.5

М₂=1,01*5,5²/2=15,3кН*см

Згинаючий момент на ділянці, зіпертій на чотири канти(3):

 М₃=β* σ_b.loc* b₁

 b₁=16см,   а₁=94,8см ,  β=а₁/b₁=94.8/16=6>2

M₃=1,01*16²/8=32,3кНсм  М_мах= M₃₌32,3кНсм

5.Потрібна товщина плити:

t_h1===3,4cм

Приймаємо плиту товщиною 40мм.

6. Переріз траверси 620x14мм

Рівномірно розподілене навантаження на траверсу:

q_t= σ_b.loc*а_t=1,01*17.5=17,68кН/см

М_с=(q_t*a²)/2=(17,68*5,5²)/2=267,4кНсм

М_пр=(q_t*a₁²)/8- М_с=(17,68*94,8²)/8-267,4=19594кНсм

Q_c=q_t*a=17,68*5,5=97,24кН

V_тр=q_t*(a₁/2+a)=17,68*(94.8/2+5,5)=935,27кН

Q_тр=V_тр- Q_c=935,27-97,24=838,03кН

Міцність траверси:

σ=М_пр/W_тр=19594*6/1,4*62²=21,8кН/см²< R_yγ_c/α_n=22.1кН/см²

τ= Q_тр/h_тр*t_тр=838,03/1,4*62=9,7кН/см²<0.58 R_yγ_c/α_n=12.82кН/см²

Умова виконується.

Перевіримо міцність траверси як консоль балки:

σ=М_с/W_тр=267,4*6/1,4*62² =0,3кН/см²

τ= Q_с/А_тр=97,24/1,4*62=1,12кН/см²

σ_red== 

Умова виконуеться

7.Потрібна товщина швів,що кріплять траверсу до полиці вітки:

К_f=V_тр/2β_f*l_ef*R_wf=935,27/2*0.7*61*18=0,61cм

Приймаемо К_fmin=6,1мм

8.Розрахунок анкерних болтів:

М'=(728.88*0.9)/1.2+1473,37=2020,03кНм

N'=(773.16*0.9)/1.2+15.45=595,32кН

z=N'*y_n/b_o+M'/b_o=595,32*0.666/1.35+2020,03/1.35=1790кН

Пост.+сніг+кранове+вітрове:

М=1501,76кНм    N'=-3770,4кН

Розрахункові значення:

М'=-1501,76-728.88+728.88*0.9/1.2=1319,62кНм

N'=-3770,4+0,666-773,16+773,16*0,9/1,2=-2704,4кН

z=1319,62/1,35-2704,4*0,666/1,35=356,67кН

Відрив має місце.

Потрібна площа анкерних болнів зовнішньої вітки:

ΣА_ва=z/R_ва=1790/15=119см²

Болти зі сталі ВСт3кп²

Приймаємо 4 болти Ø=72мм з площею 4*34,7=138,8см² із загальною несучою здатністю [N]=4*520=2080кН>1790кН

Плитка під анкерні болти:

Зусилля на один болт:

N_a=1790/4=447,5кН

Згинаючий момент в анкерній плитці:

М=447,5*6=2685кНсм

Приймаємо переріз анкерної плитки 300×60 з отвором для болта

d_a+8мм=72+8=80мм

Момент опору анкерної плитки:

W_n=(30-8)*6²/6=132см³

Σ=М/W_n=2685/132=20,34кН/см²<R_y*γ_c/γ_n=20.5кН/см²

Умова виконується.

 

 

 

 

 

6.Розрахунок та конструювання ферм.

 6.1.Підбір перерізу стержнів, та довжини зварного шва.

 Розглянемо вузол з стержнями 1;25;34. Всі вузли з  початковою гнучкістю і знаходимо необхіднуплощу за формулою:

 

Знаходимо площу перерізу для 1-ого стержня з 

L₁=4375мм і

2*50*5 i_x=2.45 для пластини з t=10 Робимо перевірку:

умова не задовольняється. Беремо середнє , тоді

 

2*90*7 i_x=2,77для пластини з t=10. Робимо перевірку:

умова задовольняється.

  Знаходимо площу перерізу для 34-ого стержня з 

L₃₄=4069мм і

2*90*7 i_x=2.77 для пластини з t=10 Робимо перевірку:

 умова не задовольняється. Беремо середнє , тоді

 

2*110*8 i_x=3.39 для пластини з t=10 Робимо перевірку:

 

умова задовольняється.

    Розрахунок довжини швів для даного вузла.

Довжина шва для обушка розраховується за наступною формулою:

Для пера формула має наступний вигляд:

де t – мінімальна товщина шва кутика або фасонки.

Знайдемо необхідну довжину зварного шва для стержня №1

    Знайдемо необхідну довжину зварного шва для стержня №34

  Знаходимо площу перерізу для 9-ого стержня з 

L₉=2205мм і ;N=234,32

2*80*6 i_x=2.47 для пластини з t=10 Робимо перевірку:

 умова задовольняється

умова задовольняється.

    Знайдемо необхідну довжину зварного шва для стержня №9

    Розглянемо вузол з стержнями 1;2;35;26;36.

  Знаходимо площу перерізу для 26-ого стержня з 

L₂₆=3712мм і

2*70*5 i_x=3,23 для пластини з t=10

Робимо перевірку:

 умова задовольняється.

умова

 задовольняється.

Знаходимо площу перерізу для 36-ого стержня з 

L₃₆=4553мм і

2*75*6 i_x=3,44 для пластини з t=10 Робимо перевірку:

 умова не задовольняється. Беремо середнє , тоді

 

2*80*7 i_x=3.67 для пластини з t=10 Робимо перевірку:

 

умова задовольняється.

Знаходимо площу перерізу для 35-ого стержня з 

L₃₅=4069мм

2*70*5 i_x=3,23 для пластини з t=10

    Знайдемо необхідну довжину зварного шва для стержня №35

    Знайдемо необхідну довжину зварного шва для стержня №26

    Знайдемо необхідну довжину зварного шва для стержня №36

    Розглянемо вузол з стержнями

 2;3;38;37;27

  Знаходимо площу перерізу для 27-ого

 стержня з  L₂₇=4275мм і