Проектирование каркаса одноэтажного здания

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно — Строительный Факультет

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине: Металлические конструкции

Санкт — Петербург 2011 г.

1. Конструктивная схема здания

Проектируем одноэтажное каркасное здание длинною L = 60 м, пролетом l = 30 м. Стальной каркас создается колоннами, расставленными шагом B = 6 м, колонны жестко прикрепляются к фундаменту и на верху шарнирно соединяются с ригелем (стропильной ногой). Две колонны и ригель образуют поперечную раму. Пространственная жесткость каркаса обеспечивается путем постановки связи. Связи ставят в плоскости покрытия между фермами и между колоннами. Связи по покрытию располагаются:

— в плоскости верхних поясов стропильных ферм

— в плоскости нижних поясов стропильных ферм

— между фермами Стропильные фермы соединенные стропильными связями образуют пространственные блоки, к которым прикрепляются все остальные фермы с помощью прогонов или плит.

В курсовом проекте принято покрытие по прогонам.

H_н.п. = 11 м Конструктивная схема рамы представлена на рис. 1.

Рис. 1 Конструктивная схем здания

2. Расчетная схема рамы. Определение нагрузок на раму

H = H_н.п. + 0,9 = 11 + 0,9 = 11,9 м Нагрузки на раму Постоянная нагрузка. Постоянная нагрузка от веса элементов покрытия.

q_риг = г_н *q_o^p * B = 0,95*1,394* 6 = 7,95 кН/м, где q_o^p — постоянная нагрузка в кН/м² от веса покрытия. г_н — коэффициент надежности по назначению Конструкция покрытия представлена на рис. 2.

Таблица № 1 Сбор нагрузок на ригель

Рис. 2 Расчетная схема рамы каркаса

Рис. 2.1 Схема покрытия

1. Гидроизоляционный ковер.

2. Утеплитель из пенополистерола

3. Пароизоляция

4. Стальной профилированный настил

5. Прогон

6. Стропильная ферма

Рис. 3 Постоянная нагрузка от веса стен.

Стены выполняются из стеновых панелей размером 6×1,2×0,2 м, нагрузку от них принимаем равной 2 кН/м².

Нагрузка на колонны от веса стен

g_ст = _н* 2 * В = 0,95 * 2 * 6 = 11,4 кН/м Нагрузка от веса колонн.

Рис. 4 Нагрузка от веса колонн.

Снеговая нагрузка

Расчетное значение равномерно-распределенной линейной нагрузки на ригель рамы от снегового покрова Р определяется по формуле:

P = _н* P_o * C * B*_t = 0,95 * 1,26 * 1 * 6*1.43 = 10.27 кН/м,

где _н = 0,95- коэффициент надежности по нагрузке; С = 1 — коэффициент, зависящий от очертания кровли и учитывающий степень удерживаемости снега на крыше здания; P_o — расчетная снеговая нагрузка на 1 м² поверхности земли (для 3 снегового района строительства P_o=1.26 Кн/м2)

В — ширина грузовой площади, равная шагу колонны, В=6 м.

_t — коэффициент надежности по снеговой нагрузке равный 1.43;

Рис. 5 Расчетная схема приложения снеговой загрузки

3. Ветровая нагрузка

Рассмотрим действие ветра на здание с левой стороны.

Эквивалентная ветровая нагрузка, действующая:

— с наветренной стороны:

q = _f*_н * q_o * C_x * K_п * B = 1,4 *0,95* 0,30 * 0,8 * 0,678 * 6 = 1,3 кН/м

— с заветренной стороны:

q' = _f * _н * q_o * C'_x * K_п * B = 1,4 *0,95* 0,30 * 0,6 * 0,678 * 6 = 0.97 кН/м,

где _f = 1,4 — коэффициент надежности по ветровой нагрузке

_н = 0,95 — коэффициент надежности по назначению

q_o = 0,30 кН/м² — скоростной напор (для 2 ветрового района строительства)

С_х = 0,8 и С'_х = 0,6 — аэродинамический коэффициент

К_п = 0,678 — коэффициент, изменения скоростного напора ветра по высоте, зависящий не только от высоты, но и от типа местности.

h_оп=h_ф + h_{кр.пок .}+ h_пар = 3,15 + 0,4 + 0,4 = 3,95 м

Ветровая нагрузка, действующая на здание выше оси ригеля рамы:

W = _f*_н * q_o * C_x * K_ho*h_o * B = 1,4*0,95*0,30*0,8*0,728*3.95*6 = 5.49 кН

W' = _f*_н * q_o * C_x `* K_ho*h_o * B = 1,4*0,95*0,30*0,6*0,728*3.95*6 = 4.15 кН

К_ho = 0,728 -коэффициент, изменения скоростного напора ветра по высоте, зависящий не только от высоты, но и от типа местности для высоты h_o

h_o=H + h_оп/2 = 11.9 + 3,95/2 = 13.875 м

3. Определение расчетных усилий в стержнях фермы

Фактические узловые нагрузки:

— постоянная

G = q * d = 7,95 * 3 = 23,85 кН

— снеговая нагрузка

P = p * d = 10.27 * 3 = 30.81 кН

Усилие в стержнях фермы определяем в табличной форме Таблица № 2 Усилие в стержнях фермы

а). Верхний пояс l_x = d = 3 м

l_y = 2 * d = 6 м

б). Нижний пояс l_x = a = 6 м

l_y= a = 6 м

в). Промежуточные раскосы и стойки l_x = 0,8*a = 4,8 м

l_y= a = 6 м

г). Опорный раскос l_x = a = 6 м

l_y= a = 6 м При проектировании ферм со стержнями из парных уголков необходимо знать расстояние между уголками, которое определяется толщиной фасонки д_ф. Толщина фасонок во всех узлах принимают одинаковой и принимают в зависимости от усилия в опорном раскосе.

д_ф = 10 мм.

Требуемую площадь поперечного сечения для сжатых стержней определяют по формуле:

где Nрасчетное сжимающее усилие в стержне

R_y = 24,5 кН/см²— расчетное сопротивление по пределу текучести выбранной марки стали ц — коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости стержня л (для поясов ферм л=80−100, для решетки л = 100−130)

г_c = 1 (кроме промежуточных раскосов и стоек г_c = 0,8) — коэффициент условий работы

Верхний пояс: максимальное усилие N = -760,63кН, ц=0,686

Принимаем уголок неравнополочный 160*100*9 мм А= 45,8 см², i_x=2,88 см, i_y=7,67 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок неравнополочный 160*100*10 мм А= 50,6 см², i_x=2,86 см, i_y=7,69 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок неравнополочный 160*100*12 мм А= 60,0 см², i_x=2,86 см, i_y=7,75 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок неравнополочный 160*100*14 мм А= 69,4 см², i_x=2,84 см, i_y=7,79 см

Определение гибкости:

Окончательно принимаем уголок неравнополочный 160*100*14 мм А= 69,4 см², i_x=2,84 см, i_y=7,79 см

Нижний пояс: максимальное усилие N = 739,51кН Принимаем уголок неравнополочный 125*80*8 мм А= 32,0 см², i_x=2,28 см, i_y=6,06 см

Определение гибкости:

Окончательно принимаем уголок неравнополочный 125*80*8 мм А= 32,0 см², i_x=2,28 см, i_y=6,06 см

Раскосы:

Опорный раскос 1: усилие N = -336,99кН, ц=0,419

Принимаем уголок равнополочный 125*9 мм А= 44,0 см², i_x=3,86 см, i_y=5,49 см

Определение гибкости:

Принимаем уголок равнополочный 180*12 мм А= 84,4 см², i_x=5,59 см, i_y=7,77 см

Определение гибкости:

Раскос 2: усилие N = 275,72 кН Принимаем уголок равнополочный 63*6 мм А= 14,6 см², i_x=1,93 см, i_y=2,99 см

Определение гибкости:

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

Определение гибкости:

Раскос 3: усилие N = -214,44 кН, ц=0,419

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

Определение гибкости:

Раскос 4: усилие N = 153,17 кН Принимаем уголок равнополочный 50*4 мм А= 7,78 см², i_x=1,54 см, i_y=2,43 см

Определение гибкости:

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

Определение гибкости:

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

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

Определение гибкости:

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

N = 58,96 кН

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

Определение гибкости:

Стойки:

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

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

Определение гибкости:

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

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

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

Определение гибкости:

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

Определение гибкости:

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

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

Определение гибкости:

Принимаем уголок равнополочный 110*8 мм А= 34,4 см², i_x=3,39 см, i_y=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:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*33 699/2*0,7*1,2*1800*0,95 = 8,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 8,2 + 1 = 9,2 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*1,2 = 71,4 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*33 699/2*0,7*1*1800*0,95 = 4,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,2 + 1 = 5,2 см

2. Проверка прочности швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*27 572/2*0,7*1*1800*0,95 = 8,4 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 8,4 + 1 = 9,4 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*1 = 57,12 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t* *R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*27 572/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 4,6 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,6+ 1 = 5,6 см Изменим K_f^п=0,4 см

L_w^max = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t* *R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*27 572/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 8,6 см

3. Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

?N = N_пр — N_лев = N_пр

?N = 42 258 — 0 = 42 258 кГс

l_фас=45,7 см

l_тр=0,5ДN/в_ФK_fR_wfг_с +1=0,5*42 258/0,7*0,4*1800*0,95+1=45,1 см

l_фас>l_тр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 2,4.

1. Определение длины швов прикрепления стойки к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4 + 1 = 5 см

4смw? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,4 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см Принимаем L_факт^п = 5 см

2. Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

N_ст= 4437кГс

l_фас=19,8 см

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

l_фас>l_тр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 3.

1. Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*21 444/2*0,7*1*1800*0,95 = 6,3 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 6,3+ 1 = 7,3 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*1= 59,5 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*21 444/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,5 + 1 = 5,5 см

2. Определение длины швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*15 317/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 5,6 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 5,6 + 1 = 7,2 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,8 = 47,6 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t* *R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*15 317/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 4,8 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,8+ 1 = 5,8 см

3. Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

?N = N_пр — N_лев = N_пр

?N = 67 611−42 258 = 25 353 кГс

l_фас=40,3 см

l_тр=0,5ДN/в_ФK_fR_wfг_с +1=0,5*25 353/0,7*0,4*1800*0,95+1=27,5 см

l_фас>l_тр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 5.

1. Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*9189/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4,5+ 1 = 5,5 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,6 = 35,7 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*9189/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 2,9 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см

2. Определение длины швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 4,3 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4,3 + 1 = 5,3 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,72 = 42,84 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t* *R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,9 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4+ 1 = 5 см

3. Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

?N = N_пр — N_лев = N_пр

?N = 76 063−67 611 = 8452 кГс

l_фас=37,6 см

l_тр=0,5ДN/в_ФK_fR_wfг_с +1=0,5*8452/0,7*0,4*1800*0,95+1=9,8 см

l_фас>l_тр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами.

Узел 6.

1. Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*27 572/2*0,7*1*1800*0,95 = 8,1 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 8,1+ 1 = 9,1 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*1 = 59,5 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*27 572/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 4,3 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,3 + 1 = 5,3 см

2. Определение длины швов прикрепления правого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*21 444/2*0,7*0,8*1800*0,95 = 7,8 см

Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 7,8 + 1 = 8,8 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,8 = 47,6 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t* *R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*21 444/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,5+ 1 = 5,5 см

3. Определение длины швов прикрепления стойки к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4 + 1 = 5 см

4смw? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,4 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см Принимаем L_факт^п = 5 см

4. Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

?N = N_пр — N_лев = N_пр

?N = 57 047−23 241 = 33 806 кГс

l_фас=48,9 см

l_тр=0,5ДN/в_ФK_fR_wfг_с +1=0,5*33 806/0,7*0,4*1800*0,95+1=36,3 см

l_фас>l_тр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами Узел 7.

1. Определение длины швов прикрепления левого раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*15 317/2*0,7*1*1800*0,95 = 4,5 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4,5+ 1 = 5,5 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*1 = 59,5 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*15 317/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 4,8 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,8 + 1 = 5,8 см

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

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*9189/2*0,7*0,6*1800*0,95 = 4,5 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4,5+ 1 = 5,5 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,6 = 35,7 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*9189/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 2,9 см

Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см

3. Определение длины швов прикрепления стойки к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4 + 1 = 5 см

4смw? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,4 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см Принимаем L_факт^п = 5 см

Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

?N = N_пр — N_лев = N_пр

?N = 73 951−57 047 = 16 904 кГс

l_фас=48,9 см

l_тр=0,5ДN/в_ФK_fR_wfг_с +1=0,5*16 904/0,7*0,4*1800*0,95+1=18,7 см

l_фас>l_тр

Опорные узлы

1. Определение длины швов прикрепления опорного раскоса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*33 699/2*0,7*1,2*1800*0,95 = 8,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 8,2 + 1 = 9,2 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*1,2 = 71,4 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*33 699/2*0,7*1*1800*0,95 = 4,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,2 + 1 = 5,2 см

2. Определение длины швов прикрепления нижнего пояса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 0,7*23 241/2*0,7*1*1800*0,95 = 6,8 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 6,8 + 1 = 7,8 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*1 = 59,5 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 0,3*23 241/2*0,7*1*0,6*1800*0,95 = 4,9 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4,9 + 1 = 5,9 см

3. Проверка прочности швов крепления фасонки к фланцу:

? = 2219кГс

l_фас=38,8 см

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

l_фас>l_тр

Проверка выполняется, рисуем узел с данными параметрами

4. Определение длины швов прикрепления опорного столика к колонне:

L_w = N/Аw = 0,65N₁/в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w = 0,65*2219/0,7*1*1800*0,95 = 1,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w + 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:

L_w^об = N_об/А^обw =1,2* б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об = 1,2*0,7*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 5,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 5,2 + 1 = 6,2 см

L_w^max? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера =1,2* 0,3*5896/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 2,2 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см

2. Определение длины швов прикрепления центральной стойки к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = 1,2б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об =1,2* 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,9 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4 + 1 = 5 см

4смw? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = 1,2*б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 1,2*0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,7 см

Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см Принимаем L_факт^п = 5 см

3. Определение длины швов прикрепления нижнего пояса к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw =1,2 б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^пера = N_пера/А^пераw = 1,2б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера =1,2* 0,3*73 951/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 27,8 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 27,8 + 1 = 29 см

4. Определение длины шва прикрепления пластины к нижнему поясу Уl₁=1,2N_нп/ в_t*K_f*R_wf*г_c+4 = 1,2*73 951/0,7*1*1800*0,95+4=78см.

1. Верхний монтажный узел

1. Определение длины швов прикрепления центральной стойки к фасонке:

Шов по обушку:

L_w^об = N_об/А^обw = 1,2б _об N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

При равнобоком уголке: б _об = 0,7, б _пера = 0,3

L_w^об =1,2* 0,7*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 3,9 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^об + 1), см.

L_факт^об = 4 + 1 = 5 см

4смw? 85 в_t*K_f

L_w^max = 85*0,7*0,4 = 23,8 см

L_w^пера = N_пера/А^пераw = 1,2*б _пера N₁/2*в_t*K_f*R_wf*г_c

L_w^пера = 1,2*0,3*4437/2*0,7*0,4*1800*0,95 = 1,7 см Фактическая длина шва:

L_факт = (L_w^пера + 1), см.

L_факт^пера = 4 + 1 = 5 см Принимаем L_факт^п = 5 см

2. Проверка прочности швов крепления фасонки к верхнему поясу:

N_ст= 4437кГс

l_фас=38,8 см

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

l_фас>l_тр

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.