-

Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С d=1,4…2 мм, , , ;




Несущая способность швов определяется прочностью по границе сплавления:


Здесь: - для всех стержней;
- для всех стержней.

№ стержня Сечение   Шов по обушку Шов по перу         14 50х6 210,358 147,251 0,8 6 63,1074 0,6 4 16 50х6 210,358 147,251 0,8 6 63,1074 0,6 4 17 63х6 440,914 308,64 0,8 12 132,274 0,6 7 19 40х4 51,706 36,1942 0,8 2 15,5118 0,6 2 20 40х4 23,435 16,4045 0,8 3 7,0305 0,6 2 22 40х4 108,461 75,9227 0,8 4 32,5383 0,6 3 23 40х4 136,629 95,6403 0,8 4 40,9887 0,6 3 25 40х4 156,996 109,897 0,8 5 47,0988 0,6 3 26 50х6 210,358 147,251 0,8 6 63,1074 0,6 4 27 50х6 210,358 147,251 0,8 6 63,1074 0,6 4 18 40х4 32,722 22,9054 0,4 3 9,8166 0,4 2 21 40х4 96,295 67,4065 0,4 6 28,8885 0,4 3 24 40х4 32,722 22,9054 0,4 3 9,8166 0,4 2 Расчет и конструирование колонны.

Определяем нагрузки действующие на колонну




Нагрузка от постоянной нагрузки:

Временные нагрузки:


Ветровая нагрузка:


Подберем сечение сплошной центрально сжатой колонны длиной 15,73 м, защемленной внизу и шарнирно закрепленной вверху. Материал — С245, толщина листов t = 4-20 мм, R = 240 МПа = 24 кН/см2. Расчетное усилие в стержне колонны N = 751,76 кН., М=319,6кНм Коэффициент условий работы .
Расчетная длина стержня .
Сечение колонны предварительно принимаем в виде сварного двутавра высотой
Для симметричного двутавра


Примем в первом приближении
тогда
Т.к.
Компоновка сечения: высота стенки (принимаем предварительную толщину полок )
При из условия местной устойчивости

поскольку сечение с такой толстой стенкой неэкономично, принимаем () и включаем в расчетную площадь сечения колонны два крайних участка стенки шириной по
Требуемая площадь полки:
Из условия устойчивости колонны из плоскости действия момента ширина полки
Из условия местной устойчивости полки
где
Принимаем

Геометрические характеристики сечения: полная площадь сечения расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки:






Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента:




Т.к.

Недонапряжение:

Условие выполняется, недонапряжение не превышает 5%


Расчет базы колонны


Запроектируем базу наиболее экономичной сплошной колонны двутаврового сечения. Материал базы — сталь марки С245, расчетное сопротивление R = 240 МПа = 24 кН/см2 при t = 4-20 мм.,
Бетон фундамента класса В-12,5
Rпр = 7,5 МПа = 0,75 кН/см2.
Нагрузка на базу N = 751,76 кН.
Требуемая площадь плиты базы

По ориентировочному значению коэффициента принимаем плиту размером 500х500 мм. Принимая площадь по обрезу фундамента , корректируем коэффициент :
.
Далее рассчитываем напряжение под плитой базы

Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 10 мм, привариваем их к полкам колонны и к плите угловыми швами. Вычисляем изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты.
Участок 1, опертый на 4 канта.
Отношение сторон: . По табл.

участок 2, консольный, отношение b/а>2:

участок 3, консольный, отношение b/а>2:

Определяем толщину плиты по максимальному моменту

Принимаем плиту толщиной tпл = 32 мм.
Таким образом, с запасом прочности усилие в колонне полностью передается на траверсы, не учитывая прикрепления торца колонны к плите.
Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св08Г2С. Толщину траверс принимаем tтр=12 мм, высоту hтр = 400 мм. Расчетные характеристики: и . По табл. определяем и .

Прикрепления рассчитываем по металлу шва, принимая катет угловых швов кш= 12 мм:

Проверяем допустимую длину шва

Требование к максимальной длине швов выполняется. Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами кш=10 мм. Проверяем прочность швов

Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1 см на непровар.
Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивными швами кш = 6 мм, так как эти швы в расчете не учитывались.

Расчет оголовка колонны

Прикрепление оголовка к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св08Г2С. Расчетные характеристики: и . По табл. определяем и .
Прикрепления рассчитываем по металлу шва, принимая катет угловых швов кш= 10 мм. Определим высоту ребра оголовка:
где
Толщину ребра оголовка определяют из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением: =1см
Проверим ребро на срез по формуле:



Список используемых источников

Васильев А. А. Металлические конструкции: Учеб. Пособие для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1979. – 472 с.
Лихтарников Я. М., Клыков В. М., Ладыженский Д. В. Расчет стальных конструкций (справочное пособие). – Киев: «Будiвельник», 1976. – 352 с.
Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Е. И. Беленя, В. А. Балдин, Г. С. Ведеников и др.; Под общ. Ред. Е. И. Беленя. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.
Металлические конструкции. / Под ред. Н. П. Мельникова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1980. – 776 с. – (Справочник проектировщика).
СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».
СНиП II-23-81 «Стальные конструкции»












2









прогон 12 м

0,5 1,0 1,0

l=3м







350

L=12м