Расчет ригеля рамы, Определение усилий в стержнях ригеля, Подбор сечений стержней - Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Определение усилий в стержнях ригеля

Усилия в стержнях ригеля определяем от постоянной и снеговой нагрузок, а также от опорных моментов, возникающих в раме в результате жесткого соединения ригеля с колоннами.

Усилия в ригеле определяем графическим способом по диаграмме Максвелла - Кремона.

Усилия в любом стержне фермы от опорных моментов вычисляются по формуле:

А в нижнем поясе с учетом нормальной силы по формуле:

Расчетные усилия определяем в табличной форме.

КН, кН.

Подбор сечений стержней

Сжатые стержни.

Подбор сечений труб и проверку их устойчивости производим по формулам:

, .

При этом коэффициент.

Проверка на местную устойчивость: , где.

Растянутые стержни.

Площадь сечения нетто подбираем по расчетному усилию N:

.

Коэффициент условия работы.

Сжато-изогнутые стержни.

При подборе сечения задаемся, вычисляем радиус инерции: , по которому в сортаменте подбираем подходящий профиль. Для принятого профиля вычисляем необходимые величины и производим проверку прочности и устойчивости. Расчет ведем в табличной форме:

5.1 Расчет узлов ригеля

узел 1

Рисунок 19 Узел 1

узел 1

Рисунок 20 Узел 1

Крепление раскоса а-б к нижнему поясу:

, ,

,

М,

, мм<7,2мм.

Крепление поясной трубы к опорному листу рассчитывают на наибольшие растягивающие или сжимающие усилия:

NP=893,8 кН, кН, а также опорное давление кН.

Так как МПа > МПа, то

, мм<7,2мм.

Принимаем мм, м.

Принимаем болты: d=20 мм, АВл=3,14 см2, RBt=400 МПа.

Количество болтов:

, принимаем 12 болтов.

Болты проверяем на прочность по формуле: ,

МПа.

Опорный лист проверяем также на изгиб и смятие.

Толщина планки:мм.

Принимаем мм.

узел 2

Рисунок 21 Узел 2

Проверка на смятие

.

Длина шва прикрепляющего пояс к опорному листу:

М.

.

Принимаем.

Растягивающее усилие передается на колонну без эксцентриситета, поэтому в элементах соединений не возникает напряжений от момента.

Количество болтов соединяющих пояс с колонной:

D=20 мм, АВл=3,14 см2, RBt=400 МПа.

, принимаем 4 болта.

узел 3

Рисунок 22 Узел 3

Крепление раскоса а-б к верхнему поясу:

, ,

,

М,

.

Принимаем.

Несущая способность узла на продавливание

При и, , то n=0,8, несущая способность пояса на продавливание проверяется по формуле:

.

узел 4

Рисунок 23 Узел 4

Крепление стойки к верхнему поясу:

, ,

,

М,

.

Принимаем.

Несущая способность узла на продавливание

При и, несущая способность пояса на продавливание проверяется по формуле:

<156,8 кН.

узел 5

Рисунок 24 Узел 5

Крепление раскоса г-д к верхнему поясу:

, ,

,

М,

Принимаем. Крепление раскоса д-е к верхнему поясу:

, ,

,

М,

.

Принимаем. Несущая способность узла на продавливание

При и, , то n=0,8, несущая способность пояса на продавливание проверяется по формуле:

.

узел 6 узел 6

Рисунок 25 Узел 6

Крепление стойки к верхнему поясу:

, ,

,

М,

.

Принимаем. Несущая способность узла на продавливание

При и, несущая способность пояса на продавливание проверяется по формуле:

<156,8кН.

узел 7

Рисунок 26 Узел 7

Крепление раскоса ж-з к верхнему поясу:

,

, ,

М,

.

Примем.

Крепление стойки к верхнему поясу:

, ,

,

М,

.

Принимаем.

узел 9

Рисунок 27 Узел 9

Крепление раскоса б-в к верхнему поясу:

,

, ,

М,

,

Примем.

Крепление раскоса г-д к нижнему поясу:

, ,

,

М,

Принимаем.

Крепление стойки в-г: ,

, ,

М,

.

Принимаем.

узел 10

Рисунок 28 Узел 10

Крепление раскоса д-е к верхнему поясу:

, ,

,

М,

,

Примем.

Крепление раскоса ж-з к нижнему поясу:

, ,

,

М,

Принимаем.

Крепление стойки е-ж:

,

, ,

М,

.

Принимаем.

узел 11

Рисунок 29 Узел 11

Крепление стойки з-и:

,

, ,

М,

.

Принимаем.

Крепление раскоса и-к к нижнему поясу:

, ,

,

М,

Принимаем.

Прочность стыка проверяют на расчетное усилие в панели фермы по условию:

,

М,

,

МПа.

Условие выполняется.

узел 8

Рисунок 30 Узел 8

Укрепительный стык верхнего пояса осуществлен на болтах. При болтовом соединении сжимающие усилия передаются через планку, а болты воспринимают сдвигающие усилия. Так как узел сжат, то его не рассчитываем.

Крепление раскоса и-к к верхнему поясу:

, ,

,

М,

Принимаем.

Нижний укрупнительный стык.

Стык выполнен на фланцах. Толщина шва для крепления фланца к профилю определяется по формуле:

,

, принимаем 5мм.

Растягивающее усилие в нижнем поясе передается болтам

, принимаем 10 болтов Ш 16, А=2,01*10-4М,

RВun=1100МПа,

Усилие, приходящееся на один болт:

Толщину фланца при работе его на изгиб находим по формуле:

,

,

<50мм.

Прочность сварного соединения трубы с фланцем рассчитываем по трем сечениям

По металлу шва:

По металлу границы сплавления с профилем:

По металлу границы сплавления с фланцем в направлении его толщины:

.

Похожие статьи




Расчет ригеля рамы, Определение усилий в стержнях ригеля, Подбор сечений стержней - Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Предыдущая | Следующая