Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней части колонны
Расчетные комбинации усилий в сечении 2-2 над уступом:
1)+ Mmax= 81.369 кНм; Nсоотв=105 кН;
2) -Mmax= -55.75кНм; Nсоотв=145.32 кН;
Давление кранов Dmах = 590 кН.
Прочность стыкового шва (w1) проверяем по нормальным напряжением в крайних точках сечения надкрановой части колонны. Площадь шва равна площади сечения колонны.
Первая комбинация усилии M и N:
здесь Rwy=Ry
внутренняяполка
Вторая комбинация усилий M и N:
наружная полка
внутренняя полка
толщину стенки траверсы определяем из условия смятия
d=Dmax/(lef*twtp) 
Rp 
c
где lef=bo.p+2tпл – длина сминаемой поверхности;
tпл – толщина плиты, которую принимаем tпл =2см,
bo.p – ширина одного ребра подкрановой балки, bop=40см
twtp – толщина стенки траверсы;
Rp – расчётное сопротивление стали смятию торцевой поверхности
Rp=Run/ 
m=360/1,025=350Мпа
Lef=bop+2*tпл=40+2*2=44см
Twtr 
Dmax/(lef*Rp* 
c)=590/(44*35)=0,383см
Принимаем twtr=0,8см
Усилия во внутренней полке верхней части колонны (вторая комбинация)
длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверса (W2) при приварке четырьмя швами
применяем полуавтоматическую сварку проволкой марки Cв-08А, d=1,4….2мм.
Из таблицы 12 приложения находим Bf=0,9 Bz=1.05
назначаем kf=6мм, 
Rwz=0.45*Run=0.45*360=162Мпа=16,2кН/см2
По таблице 13 приложения
Rwf=180Мпа=18кН/см2
BfRwf 
wf=0.9*18=16.2 кН/см2<BzRwz wz=1.05*16.2=17 кН/см2
lw2<85Bfkf=85*0.9*0.6=46см
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы.
Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (w3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую реакцию траверсы. Такой комбинацией будет являться сочетание 1,2,3*,4(-), 5,
|
|
|
N = 141,28кН, М =-40,25-13,95+25,54-28,11+51,093=-5,677кНм
F=N·hв/2 hH-М/ hH+0,9 Dmах=141,28 х 50/(2 х 100) – 567,7/100 + 0,9 х 590 = 35,32-5,677+531=560,6 кН,
здесь коэффициент "0,9" учитывает, что усилия N и М приняты для второго основного сочетания нагрузок.
Требуемая длина шва
lw3треб= F/(4х βf х kfх Rwfх γwf=)=560,6/(4 х 0,6 х 16,2) = 14,4cм
<85 x βf х kf=85 х 0,9 х 0,6 = 46 см,
Из условия прочности срезу стенки подкрановой ветви, в месте крепления траверсы, определяем высоту траверсы
hтр≥F/2twвxRsx γc=560,6/2x0,58x13x1=37,17 cм
где twв- толщина стенки подкрановой ветви (30Б1);
Rs - расчетное сопротивление стали срезу;
Rs=0,58х Rynx γm = 0,58 х 235/1,025 =130 МПа = 13 кН/см2
Принимаем hтр = 40 см
Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями М, N и Dmах . Ширина нижнего пояса траверсы bтр = hw’-3мм=280-3=277 мм.
Ширина верхнего горизонтального ребра траверсы
bр=( hw’- twтр) /2 - (20... 30 мм) = (280-8) / 2 - 20 = 116 мм.
Конструктивно принимаем нижний пояс траверсы из листа размерами277 х 12 мм, верхние горизонтальные ребра из двух листов 120 х 12 мм.
Найдем геометрические характеристики траверсы.
Положение центра тяжести сечения траверсы;
|
|
|
yн=(2х12х1,2х24,4+0,8х38,8х20,6+1,2х27,7х0,6)/( 2х12х1,2+0,8х38,8 + 1,2х27,7)=
=1362,084/93,08=14,63 см.
Ix=0,8 х 38,83/12 + 38,8 х 0,8 х 5,972 + 1,2 х 27,7 x 14,032 +2 х 12 х 1,2 х 9,772=99547,6см4.
Wmin =Ix/ yв=99547,6/25,37=3923,83 cм3
yв= hтр – ун=40-14,63=25,37 см.
Максимальный изгибающий момент в траверсе возникает при второй комбинации усилий:
Mтр= Fтр1 (hн – hв) = [- М/ hн + hв / (2 hн)] х (hн – hв) =
= [5575 /100+145,32х50/(2 х 100)] х (100 - 50) = 4604 кН.cm
б тр = Mтр /Wmin= 4604/3923,83 = 1,17 кН / см <Ry=23 кН/cm2
Максимальная поперечная сила в траверсе (с учетом усилия от кранов) возникает при комбинации усилий 1,2,3*,4(-),5:
Qmах =N х hв / (2 hн) - M / hн + kxDmахx 0.9 / 2 = 141,28x50/(2x100)-
(-567,7)/100+1,2x590x0.9/2= =359,6 kH
Здесь коэффициент k = 1,2 учитывает неравномерную передачу усилия Dmах
τ тр = Qmах /(twтрhwтр )=359,6/(0,8 х 38,8) = 11,58 кН/см2<Rs = 23 кН/см2.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 471; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!