Конструирование и расчет укрупнительных узлов

Верхний укрупнительный стык.

На пояс В-9 действует продольная сила N=2061,3 кН. Отсюда определим, что:

Сечение накладки подберем таким образом, чтобы площадь ее поперечного сечения была не менее площади обушка. Приняв толщину накладки 16 мм, рассчитаем ее ширину:

см.

Принимаем b_н = 18 > 17,5;

Крепление накладок к поясным уголкам рассчитаем из условия равнопрочности.

Полное усилие, которое может выдержать накладка:

кН;

Зададим катет шва k_f = 8 мм. Тогда см.

Зададим высоту накладки на фасонку h_н.ф. = 300 мм.

Из-за несоосности сечения верхнего пояса и накладки на фасонку, усилие передается через нее с эксцентриситетом. В результате центр эпюры нормальных напряжений в накладке смещается, т.е. появляются дополнительные усилия от внецентренной нагрузки.

Найдем центр тяжести сечения фасонки. Для его определения в качестве вспомогательной оси выберем ось фасонок О₁х₁. Тогда получим

см.

Момент от эксцентриситета приложения силы

кНсм.

Проверим прочность соединения по металлу шва:

Зададим катет шва k_f = 12 мм, тогда

см²;

см³;

Тогда

Стойка 9-9¹:

Растягивающее усилие, возникающее в стойке кН.

кН, кН.

Принимаем k_w = 6 мм.

см < см.

см.

Нижний укрупнительный стык.

Расчет данного узла производится аналогично верхнему укрупнительному стыку.

Для пояса Н-8 определяем N=2107,3:

Сечение накладки такое же, как и в верхнем укрупнительном стыке.

Крепление накладок к поясным уголкам рассчитаем из условия равнопрочности.

Полное усилие, которое может выдержать накладка:

кН;

Зададим катет шва k_f = 8 мм. Тогда

см.

Зададим высоту накладки на фасонку h_н.ф. = 300 мм.

см.

Момент от эксцентриситета приложения силы

кНсм.

Проверим прочность соединения по металлу шва:

Зададим катет шва k_f = 14 мм, тогда

см²;

Тогда

Стойка 9-9¹:

Растягивающее усилие, возникающее в стойке кН.

кН, кН.

Принимаем k_w = 6 мм.

см < см.

см.

Раскос 8-9:

Растягивающее усилие, возникающее в раскосе кН.

кН, кН. Принимаем k_w = 6 мм.

см < см.

Расчет и конструирование колонны

Для верхней части колонны в сечении 1-1 N = -718,4 кН; М = -1735,9 кНм; Q = -40,3 кН. В сечении 2-2 при том же сочетании нагрузок (1, 2, 3*, 4, 5*) М = - 712,6 кНм.

Для нижней части колонны N₁ = -2696,6 кН; М₁ = -2502,4 кНм (изгибающий момент догружает подкрановую ветвь), N₂ = -1550,6 кН; М₂ = 3543,4 кНм (изгибающий момент догружает наружную ветвь); Q_max = -261,2 кН.