144371 (620551), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

При расчёте узлов фермы определяют размеры сварных швов и назначают габариты фасонок с таким расчётом, чтобы на них уместились все сварные швы стержней.

Исходные данные для расчёта:

R_wf = 180 МПа - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва;

R_un = 370 МПа - расчётное сопротивление стали по временному сопротивлению (для стали марки ВСт3пс6-1);

R_wz= 0,45∙R_un = 0,45∙370 = 166,5 МПа…расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу границы сплавления;

г_wf = 1 ,коэффициент условия работы сварного соединения угловыми швами при расчёте по металлу шва (при R_y< 580 МПа и климатических районах с t° > – 40);

г_wz = 1, коэффициент условия работы сварного соединения угловыми швами при расчёте по металлу границы сплавления (при R_y < 580 МПа и климатических районах с t° > – 40);

При изготовлении фермы принимаем ручную сварку электродами Э42 и Э42А по ГОСТ 9467–75;

в_f = 0,7, коэффициент сварного соединения угловыми швами при расчёте по металлу шва;

в_z = 1, коэффициент сварного соединения угловыми швами при расчёте по металлу границы сплавления;

г_c = 1, коэффициент условия работы конструкции;

в_f ∙ R_wf = 0,7 ∙ 180 = 126 МПа

в_z ∙ R_wz = 1 ∙ 166,5 = 126 МПа

Следовательно, расчёт будем вести по металлу шва. Так как сварка ручная то, наиболее эффективно принять катет шва равный 6мм (K_f = 6мм).

Расчёт опорного узла стропильной фермы.

Находим требуемую площадь сечения ребра по формуле

где Q-поперечная сила на опоре фермы (Q=308,4кН);

,

Где R_un-временное сопротивление стали (для марки стали ВСт3пс6-1, R_un=370МПа)

-коэффициент надежности по материалу, принимаемый по табл. 2*[СНиП II-23-81*]

Принимая ширину опорного ребра 220мм, получаем толщину ребра

, примем t_p=25 мм.

Рис.8.3. Опорный узел фермы

Расчет верхнего монтажного узла.

Монтажный стык испытывает сжимающие усилия. Фланцы выполняем из стали марки ВСт3пс6-1 толщиной 22мм. Стык верхнего монтажного узла рассчитываем на обычных болтах из конструктивных соображений. Принимаем 4 болта М20 класса прочности 5.6. Размещение болтов осуществляется при соблюдении конструктивных требований.

Усилие в стыке:

Определяем длину швов прикрепления уголков к фланцу:

Расчёт и конструирование монтажного стыка нижнего пояса.

Монтажный стык проектируем на высокопрочных болтах из стали марки 40Х "Селект", d_b=24 мм и d_отв=27 мм в качестве накладки используем 2 L 120х15 – того же профиля, что и сечение нижнего пояса, с расчётным усилием N=768,80 Кн.

Исходные данные для расчёта:

d_b=24 мм.-диаметр болта;

d_отв=27 мм.-диаметр отверстия под болт;

A_bn=3,52 см²-площадь сечения болта нетто;

R_bun=110 кН/см²-наименьшее временное сопротивление стали болтов марки 40Х "Селект";

R_bh=0,7∙R_bun=0,7∙110=77 кН/см² – расчётное сопротивление высокопрочных болтов растяжению;

µ=0,35-коэффициент трения, обработка соединяемых поверхностей производится стальными щетками;

г_h=1,17-коэффициент надёжности при статической нагрузке и разности диаметров болта и отверстия д=1…4 мм, способе регулирования натяжения болтов по углам поворота гайки;

г_b=0,9-коэффициент условий работы соединения при количестве болтов 5…10;

k=2-количество поверхностей трения соединяемых элементов;

Усилие в стыке:

Несущая способность одного высокопрочного болта:

Количество болтов:

Принимаем n = 16 шт. Размещение болтов осуществляется при соблюдении конструктивных требований.

8.2 Расчет поперечной рамы

На рисунке 8.3 представлена поперечная рама тренировочной спортивной арены.

Рисунок 8.4 – Поперечная рама тренировочной спортивной арены

Сбор нагрузок на поперечную раму тренировочной спортивной арены:

Постоянная нагрузка

Рисунок 8.5 – Расчётная схема рамы при расчёте на постоянную нагрузку

Снеговая нагрузка

Рисунок 8.6 – Расчётная схема рамы при расчёте на снеговую нагрузку

Сбор ветровых нагрузок

Для местности типа В (местность с оврагами и лесами, застройка населённых пунктов высотой 1025 м) коэффициенты, учитывающие изменения ветрового давления по высоте:

К₅=0,5;

К₁₀=0,65;

К_11,3=0,68;

К₂₀=0,85.

Рисунок 8.7 – К расчету рамы на ветровую нагрузку

С наветренной стороны:

.

С заветренной стороны:

где г_f = 1,4 – коэффициент надёжности по нагрузке;

W₀ =0,23 кПа – нормативное значение ветровой нагрузки для I-го ветрового района;

К_экв=0,81 – равномерно распределённое эквивалентное ветровое давление;

C=0,8 – аэродинамический коэффициент, учитывающий форму зданий и сооружений с наветренной стороны;

C^/=0,6 – аэродинамический коэффициент, учитывающий форму зданий и сооружений с заветренной стороны;

Расчет усилий в поперечной раме тренировочной спортивной арены, их комбинаторику, и подбор поперечного сечения колонны ведем в программе Structure CAD. Получаем поперечное сечение колонны - двутавр 50Ш2, марка стали - ВСт3пс6-1 ( =240 МПа). Сечение изображено на рисунке 8.7.

Рисунок 8.8 – Сечение колонны

Конструирование и расчет базы колонны.

Примем класс прочности бетона на сжатие В25, что соответствует Rпр=14,5 МПа.

Расчетное сопротивление бетона смятию

где R_пр – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

Требуемая площадь плиты в плане

Размеры плиты назначаем конструктивно, принимая В = 750 мм, С = 550 мм.

Фактическая площадь плиты 75х55=4125 см², что больше требуемой, равной 593,2 см² .

Фактическое давление фундамента на плиту

Согласно принятой конструкции плита имеет три участка для определения изгибающих моментов. Произведем их расчет программным пакетом SCAD OFFICE.

Участок 1 – опирание плиты на четыре канта.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Размеры:

Нагрузка 0,271 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 40,0 мм

Участок 2 – опирание плиты на три канта.

Расчет произведен программным пакетом SCAD OFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Нагрузка 0,271 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 20,0 мм

Участок 3 – консольный.

Расчет произведен программным пакетом SCAD OFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Нагрузка 0,271 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 10,0 мм

Примем толщину плиты 40мм.

Проведем расчет сварных швов, прикрепляющих колонну к плите базы.

Назначим полуавтоматическую сварку проволокой диаметром 1,4-2,0 мм, для которой в_z = 1.0, в_f= 0.8 при K_f=9…12 мм, R_wz=166.5 МПа , R_wf=180 МПа.

При в_fR_wf = 0,8*180 = 144 МПа < в_zR_wz = 1.0*165.5 = 166.5 МПа расчет выполняем по металлу шва.

В расчетную длину сварных швов включаются длина швов, прикрепляющих колонну по контуру:

Требуемый катет шва

Принимаем катет шва K_f = 7 мм.

k_f=7 мм t k_f, _min=7 мм (100% от предельного значения) - условие выполнено.

Расчет анкерных болтов колонн.

М=21,73кНм; N=161,5 кН.

С учётом перехода от расчётной нагрузки к нормативной, а затем опять к расчётной, N необходимо домножить на коэффициент 0,8.

N^/=161,5^.0,8=129,2кН;

Принимаем восемь болтов (n=8), тогда усилие в одном болте:

Требуемая площадь сечения болта нетто:

где R_bn=185 МПа – расчётное сопротивление растяжению фундаментных болтов из стали марки ВСт3кп2;

Окончательно принимаем 8 болтов 20 мм, с А_bn=2,45 см².

8.3 Расчет фундаментов

Оценка инженерно-геологических условии строительной площадки.

Физические характеристики грунтов:

Плотность грунта

; .

Плотность частиц грунта ;

; ; ; .

Коэффициент пористости

; ;

; .

Коэффициент водонасыщения

; ;

; .

Число пластичности

; .

Показатель консистенции

; .

Условное расчётное давление (кПа)

; ; ; ;

Все физические характеристики грунтов сведём в табл. 8.6.

Табл.8.6. Физические характеристики грунтов.

Определение глубины заложения фундамента.

Расчётная глубина промерзания грунта

где, =0,6 – коэф., учитывающий влияние теплового режима сооружения. табл.1 [7],

- нормативная глубина промерзания для г. Коломны Московской области.

, где =6,0 м - уровень подземных вод

Характеристики

Список файлов курсовой работы