Проектирование одноэтажного промышленного здания. Статический расчет поперечной рамы здания

отсутствии в панели пояса стыка и одинаковом знаке усилий в смежных панелях длина поясных швов равна разности длин швов панелей, примыкающих к узлу (при разном знаке усилий длины швов суммируются). Это положение не относится к опорным узлам.

При наличии в панели поясного стыка за основу берутся данные табл.6.7

Величины параметров, которые использованы при расчёте швов приведенны в табл.6.8.

Таблица6.8

Параметры, используемые при расчёте швов крепления стержней решётки фермы

╔═════╦═════╦═════════════════════════════════════════════════════════╗

║Мар- ║К-т  ║  Расчётные сопротивления сварных швов и коэффициенты    ║

║ка   ║усло-╠════════════════════════════╦════════════════════════════╣

║эле- ║вия  ║      по  металлу шва       ║    по границе сплавления   ║

║мен- ║рабо-╠═════╦═════╦═════╦═════╦════╬═════╦═════╦═════╦═════╦════╣

║та   ║ты с-║ Bf1 ║ Bf2 ║ Bf3 ║ Bf4 ║Rwf*║ Bz1 ║ Bz2 ║ Bz3 ║ Bz4 ║Rwz*║

║     ║терж-║ по  ║по о-║ по  ║по о-║Ywf,║ по  ║по о-║ по  ║по о-║Ywz,║

║     ║ня,Yc║перу ║бушку║перу ║бушку║ МПа║перу ║бушку║перу ║бушку║ МПа║

╠═════╬═════╬═════╬═════╬═════╬═════╬════╬═════╬═════╬═════╬═════╬════╣

║B 1  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 170║

║B 2  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 170║

║B 3  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 170║

║B 4  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 170║

║H 1  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 170║

║H 2  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 165║

║P 1  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 165║

║P 2  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 165║

║P 3  ║0.80 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 165║

║P 4  ║0.95 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 165║

║C 2  ║0.80 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 170║

║C 3  ║0.80 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║0.70 ║ 180║1.00 ║1.00 ║1.00 ║1.00 ║ 170║

╚═════╩═════╩═════╩═════╩═════╩═════╩════╩═════╩═════╩═════╩═════╩════╝

В табл.68.: Bf1,Bf2,Bf2,Bz2 - к-ты перехода от катета шва к ширине расчётных сечений шва (по металлу шва -индекс f;по границе сплавления -индекс z): для верхнего и нижнего поясов - левых опорных узлов; для раскосов и стоек - верхних узлов;

Bf3,Bf4,Bz3,Bz4-аналогичные коэффициенты для верхнего и нижнего поясов - правых опорных узлов;

для раскосов и стоек - нижних узлов.

Rwf*Ywf,Rwz*Ywz - произведения расчётных сопротивлений швов на к-ты условий работы швов по металлу шва и границе сплавления соответственно.

6.7 Расчет узлов ригеля из уголков. Монтажные узлы.

6.7.1 Узел 1. Верхний монтажный узел.

Сечение горизонтальных накладок, соединяющих поясные уголки с колонной, определяются по формуле:

, где  - наибольшее растягивающее усилие, ;

.

.

Рис. 6.7.1 К расчету узла 1

Задавшись катетом шва по накладке (), определим длину шва:

.

Так как , то несущая способность сварных швов определяется прочностью металла шва.

.

Принимаем накладку 200х20.

6.7.2  Узел 2. Нижний монтажный узел.

Нижний монтажный узел показан на рис. 6.7.2.

Рис. 6.7.2 К расчету узла 2

Для такого типа соединения расчетными являются следующие элементы: сварной шов, соединяющий фасонку с опорным листом, болты, опорный лист, опорный столик.

Расчет шва, соединяющего фасонку с опорным узлом.

Рассчитывается на сжимающие усилия , опорное давление  от постоянной и снеговой нагрузок в балочной ферме и момент , где  - эксцентриситет силы .

, где  - величина отрицательного момента в ригеле;

 - расстояние между поясами фермы на опоре, ;

 - нормальная сила в ригеле, соответствующая моменту  (см. табл. 6.7.2.).

Табл. 6.7.2.

.

,

;

;

.

Несущая способность сварных швов определяется прочностью металла шва.

.

Принимаем ,  по [5, табл. 38*].

.

.

.

.

Расчет болтов.

Болты рассчитываются на растягивающее усилие , которое вычисляется по формуле:

, где  - величина наибольшего отрицательного момента в опорном сечении;

 - расстояние между поясами фермы на опоре, ;

 - нормальная сила в ригеле, соответствующая моменту  (см. табл. 6.7.2.).

.

Несущая способность болтового сечения проверяется по формуле:

,

,  - расстояние от болтов до оси вращения (см. рис. 6.7.2.)

 согласно [5, табл. 62*] для болтов диаметром 20 мм,  - для болтов класса 4.6 по [5, табл. 58*].

.

Расчет опорного листа.

Опорная планка защемлена болтами. Она работает на изгиб от растягивающей силы .

Толщина планки определяется из условия:

, где  - расстояние между осями болтов.

принимаем .

Расчет опорного столика.

Рассчитывается на срез опорным давлением . При заданной ширине столика  толщина шва:

, где  - суммарная длина шва, .

.

 по [5, табл. 38*]. Принимаем .

6.7.3  Узел 3. Коньковый узел.

В конструкции этого узла горизонтальные полки поясных уголков перекрываются гнутой листовой накладкой , площадь которой равна:

, где ,  - расчетное усилие в поясе.

.

.

Ширина накладки принимается равной , тогда , принимаем .

Толщина  принимаем .

Накладка  крепится сварными швами Ш1 к поясам (см. рис. 6.7.3.). Необходимая длина швов, расположенных по одну сторону от стыка, при заданной толщине . Принимаем . Расчет ведем по металлу шва.

.

Оставшуюся часть усилия  воспринимается швами Ш2 и Ш3.

.

Суммарная длина швов по одну сторону стыка при той же толщине:

.

Фасонки перекрываются парными ребристыми накладками , высота которых принимается равной , принимаем ; а толщина – равной толщине фасонки, т.е. . Толщина вертикальных швов Ш4 определяется из условия равнопрочности узла:

.

Толщина четырех горизонтальных швов (см. рис. 6.7.3, разрез 1-1), длина которых равна:

,  согласно [5, табл. 38*] (т.к. углом α пренебрегаем за счет его малости).

Рис. 6.7.3 К расчету укрупнительных узлов (3 и 4 узлы).

Проверка прочности узла проверяется на внецентренное сжатие таврового сечения 1-1, в состав которого входят накладка и сечение фасонки высотой , по формуле:

, где  - расстояние от силы   до центра тяжести тавра.

.

6.7.4  Узел 4. Нижний укрупнительный узел.

Нижний укрупнительный узел (см. рис. 6.7.3.) рассчитывается аналогично коньковому.

.

Ширина накладки принимается равной , тогда , принимаем .

Толщина  принимаем .

Накладка  крепится сварными швами Ш1 к поясам (см. рис. 6.7.3.). Необходимая длина швов, расположенных по одну сторону от стыка, при заданной толщине . Принимаем . Расчет ведем по металлу шва.

.

Оставшуюся часть усилия  воспринимается швами Ш2 и Ш3.

.

Суммарная длина швов по одну сторону стыка при той же толщине:

.

Фасонки перекрываются парными ребристыми накладками , высота которых принимается равной , принимаем ; а толщина – равной толщине фасонки, т.е. . Толщина вертикальных швов Ш4 определяется из условия равнопрочности узла:

.

Толщина четырех горизонтальных швов (см. рис. 6.7.3, разрез 1-1), длина которых равна:

,  согласно [5, табл. 38*] (т.к. углом α пренебрегаем за счет его малости).

Проверка прочности узла проверяется на внецентренное сжатие таврового