Проектирование каркаса одноэтажного здания

Определение гибкости:

Раскос 4: усилие N = 153,17 кН

Принимаем уголок равнополочный 50*4 мм А= 7,78 см2, ix=1,54 см, iy=2,43 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок равнополочный 110*8 мм А= 34,4 см2, ix=3,39 см, iy=4,87 см

Определение гибкости:

Раскос 5: усилие N = -91,89 кН, φ=0,419

Принимаем уголок равнополочный 110*8 мм А= 34,4 см2, ix=3,39 см, iy=4,87 см

Определение гибкости:

Раскос 6: усилие N = -11,87 кН, φ=0,419

N = 58,96 кН

Принимаем уголок равнополочный 110*8 мм А= 34,4 см2, ix=3,39 см, iy=4,87 см

Определение гибкости:

Стойки:

Стойка 1: усилие N = -22,19кН, φ=0,419

Принимаем уголок равнополочный 50*4 мм А= 7,78 см2, ix=1,54 см, iy=2,43 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок равнополочный 110*8 мм А= 34,4 см2, ix=3,39 см, iy=4,87 см . Определение гибкости:

Стойки 2 и 3: усилие N = -44,37кН, φ=0,419

Принимаем уголок равнополочный 50*4 мм А= 7,78 см2, ix=1,54 см, iy=2,43 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок равнополочный 110*8 мм А= 34,4 см2, ix=3,39 см, iy=4,87 см

Определение гибкости:

Центральная стойка 4: усилие N = -44,37кН, φ=0,419

Принимаем уголок равнополочный 50*4 мм А= 7,78 см2, ix=1,54 см, iy=2,43 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок равнополочный 110*8 мм А= 34,4 см2, ix=3,39 см, iy=4,87 см

Определение гибкости:

Окончательный выбор сечений элементов фермы:

4. Конструирование и расчет узлов фермы

Промежуточные узлы

Расстояние между торцом уголка решетки и краем пояса примем в соответствии с толщиной фасонки а = 40 мм.

Узел 1.

1.                 Определение длины швов прикрепления опорного раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*33699/2*0,7*1,2*1800*0,95 = 8,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 8,2 + 1 = 9,2 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*1,2 = 71,4 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*33699/2*0,7*1*1800*0,95 = 4,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,2 + 1 = 5,2 см

2.                 Проверка прочности швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*27572/2*0,7*1*1800*0,95 = 8,4 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 8,4 + 1 = 9,4 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*1 = 57,12 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt* *Rwf*γc

Lwпера = 0,3*27572/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 4,6 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,6+ 1 = 5,6 см

Изменим Kfп=0,4см

Lwmax = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt* *Rwf*γc

Lwпера = 0,3*27572/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 8,6 см

3.                 Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

∆N = Nпр – Nлев = Nпр

∆N = 42258 - 0 = 42258 кГс

lфас=45,7см

lтр=0,5ΔN/βФKfRwfγс +1=0,5*42258/0,7*0,4*1800*0,95+1=45,1 см

lфас>lтр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 2,4.

1.                 Определение длины швов прикрепления стойки к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4 + 1 = 5 см

4см<Lw ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,4 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

Принимаем Lфактп = 5см

2.                 Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

Nст= 4437кГс

lфас=19,8см

lтр=0,5N/βФKfRwfγс +1=0,5*4437/0,7*0,4*1800*0,95+1=5,63 см

lфас>lтр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 3.

1.                 Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*21444/2*0,7*1*1800*0,95 = 6,3 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 6,3+ 1 = 7,3 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*1= 59,5 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*21444/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,5 + 1 = 5,5 см

2. Определение длины швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*15317/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 5,6 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 5,6 + 1 = 7,2 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,8 = 47,6 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt* *Rwf*γc

Lwпера = 0,3*15317/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 4,8 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,8+ 1 = 5,8 см

3. Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

∆N = Nпр – Nлев = Nпр

∆N = 67611-42258 = 25353 кГс

lфас=40,3см

lтр=0,5ΔN/βФKfRwfγс +1=0,5*25353/0,7*0,4*1800*0,95+1=27,5 см

lфас>lтр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 5.

1.                 Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*9189/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4,5+ 1 = 5,5 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,6 = 35,7 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*9189/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 2,9 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

2.                 Определение длины швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 4,3 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4,3 + 1 = 5,3 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,72 = 42,84 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt* *Rwf*γc

Lwпера = 0,3*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,9 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4+ 1 = 5 см

3.                 Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

∆N = Nпр – Nлев = Nпр

∆N = 76063-67611 = 8452 кГс

lфас=37,6см

lтр=0,5ΔN/βФKfRwfγс +1=0,5*8452/0,7*0,4*1800*0,95+1=9,8 см

lфас>lтр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 6.

1.                 Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*27572/2*0,7*1*1800*0,95 = 8,1 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 8,1+ 1 = 9,1 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*1 = 59,5 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*27572/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 4,3 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,3 + 1 = 5,3 см

2.                 Определение длины швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*21444/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 7,8 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 7,8 + 1 = 8,8 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,8 = 47,6 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt* *Rwf*γc

Lwпера = 0,3*21444/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,5+ 1 = 5,5 см

3.                 Определение длины швов прикрепления стойки к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4 + 1 = 5 см

4см<Lw ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,4 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

Принимаем Lфактп = 5см

4.                 Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

∆N = Nпр – Nлев = Nпр

∆N = 57047-23241 = 33806 кГс

lфас=48,9см

lтр=0,5ΔN/βФKfRwfγс +1=0,5*33806/0,7*0,4*1800*0,95+1=36,3 см

lфас>lтр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами

Узел 7.

1.                 Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*15317/2*0,7*1*1800*0,95 = 4,5 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4,5+ 1 = 5,5 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*1 = 59,5 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*15317/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 4,8 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,8 + 1 = 5,8 см

2.                 Определение длины швов прикрепления правого раскоса к фасонке. Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*9189/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4,5+ 1 = 5,5 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,6 = 35,7 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*9189/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 2,9 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

3.                 Определение длины швов прикрепления стойки к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4 + 1 = 5 см

4см<Lw ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,4 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

Принимаем Lфактп = 5см

Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

∆N = Nпр – Nлев = Nпр

∆N = 73951-57047 = 16904 кГс

lфас=48,9см

lтр=0,5ΔN/βФKfRwfγс +1=0,5*16904/0,7*0,4*1800*0,95+1=18,7 см

lфас>lтр

Опорные узлы

1.                 Определение длины швов прикрепления опорного раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*33699/2*0,7*1,2*1800*0,95 = 8,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 8,2 + 1 = 9,2 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*1,2 = 71,4 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*33699/2*0,7*1*1800*0,95 = 4,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,2 + 1 = 5,2 см

2.                 Определение длины швов прикрепления нижнего пояса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 0,7*23241/2*0,7*1*1800*0,95 = 6,8 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 6,8 + 1 = 7,8 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*1 = 59,5 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 0,3*23241/2*0,7*1*0,6*1800*0,95 = 4,9 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4,9 + 1 = 5,9 см

3.                 Проверка прочности швов крепления фасонки к фланцу:

∆ = 2219кГс

lфас=38,8см

lтр=0,5N/βФKfRwfγс +1=0,5*2219/0,7*0,4*1800*0,95+1=2,3 см

lфас>lтр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами

4.                 Определение длины швов прикрепления опорного столика к колонне:

Lw = N/Аw = 0,65N1/βt*Kf*Rwf*γc

Lw = 0,65*2219/0,7*1*1800*0,95 = 1,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lw + 1)=4+1=5 см.

3.                 Верхний опорный узел

Длины швов принимаем минимальными 5 см, так как усилие в верхнем поясе равно 0.

8.3 Монтажные узлы

1.                 Определение длины швов прикрепления раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw =1,2* α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб = 1,2*0,7*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 5,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 5,2 + 1 = 6,2 см

Lwmax ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

Lwпера = Nпера/Апераw = α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера =1,2* 0,3*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 2,2 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

2.                 Определение длины швов прикрепления центральной стойки к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = 1,2α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб =1,2* 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,9 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4 + 1 = 5 см

4см<Lw ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

Lwпера = Nпера/Апераw = 1,2*α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 1,2*0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,7 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

Принимаем Lфактп = 5см

3.                 Определение длины швов прикрепления нижнего пояса к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw =1,2 α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwпера = Nпера/Апераw = 1,2α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера =1,2* 0,3*73951/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 27,8 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 27,8 + 1 = 29 см

4.                 Определение длины шва прикрепления пластины к нижнему поясу

Σl1=1,2Nнп/ βt*Kf*Rwf*γc+4 = 1,2*73951/0,7*1*1800*0,95+4=78см.

1. Верхний монтажный узел

1.                 Определение длины швов прикрепления центральной стойки к фасонке:

Шов по обушку:

Lwоб = Nоб/Аобw = 1,2α об N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

При равнобоком уголке: α об = 0,7 , α пера = 0,3

Lwоб =1,2* 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,9 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwоб + 1), см.

Lфактоб = 4 + 1 = 5 см

4см<Lw ≤ 85 βt*Kf

Lwmax = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

Lwпера = Nпера/Апераw = 1,2*α пера N1/2*βt*Kf*Rwf*γc

Lwпера = 1,2*0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,7 см

Фактическая длина шва:

Lфакт = (Lwпера + 1), см.

Lфактпера = 4 + 1 = 5 см

Принимаем Lфактп = 5см

2.                 Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

Nст= 4437кГс

lфас=38,8см

lтр=0,5N/βФKfRwfγс +1=0,5*4437/0,7*0,4*1800*0,95+1=5,63 см

lфас>lтр

Литература

1.   Проектирование стальной стропильной фермы: Метод. указания к курсовому проекту / Ленингр.гос.техн.университет; Сост. Б.А.Гаврилин, Н.М.Тимофеев, С.Е.Фомин. Л., 1991. 56 с.

2.   Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания: Метод. указания / С.-Петербург. гос. техн. ун-т; Сост. Б.А.Гаврилин, Н.М.Тимофеев. СПб., 1993. 36 с.

3.   Проектирование сплошной внецентренно сжатой колонны: Методические указания к курсовому проекту./Сост. Б.А.Гаврилин, Н.М.Тимофеев. – Л., ЛПИ. 1989. – 36 с.

Страницы: 1, 2