Строительные конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Строительные конструкции

1. Компоновочная схема здания

здание рама двутавр опорный плита

Компоновку поперечной рамы начинают с установления вертикальных размеров. Размеры по вертикали согласовывают с отметкой уровня пола, принимая ее нулевой. Вертикальные размеры здания зависят от технологических условий производства, габаритов технологического оборудования и подъемно-транспортных механизмов.

Проектируемое здание представляет собой каркасную стоечно-балочную схему. Колонны здания, как по наружному ряду, так и по внутреннему приняты одноэтажные; в основании закреплены жестко.

В качестве конструкций покрытия выбраны фермы. Для обеспечения соответствующего уровня освещенности и вентиляции в покрытии здания предусмотрены фонари.

1.1 Компоновка рамы по вертикали

Для крана Q = 2т при L = 24м и L_cr =18м; l = 1,5м расстояние от низа крюка в максимально поднятом положении до нижнего пояса балки кранового пути H_cr = 1580мм. Принимаем балку кранового пути I24M.

Высота подъема крюка H_к = 4,92м

Высота конструкции подвески:

H_p = 120+30+240+14=404мм

Полезная высота:

H_о = H_k + H_cr + H_p +c = 4,92+1,58+0,404+0,3 = 7,2м

Заглубление базы колонны H_b = 1м.

Полная высота колонны

Н = H_о + H_b = 7,2+1=8,2м

1.2 Компоновка рамы по горизонтали

Т.к. цех должен быть оборудован лишь подвесным краном, то привязку колонн к продольным разбивочным осям принимаем нулевой (а=0).

Ориентировочно высоту сечения колонны при Н = 6м зададим h=0,24м (h ? 1/25H).

Размеры назначаем с учетом минимальных зазоров (100мм) между внутренними гранями колонн и выступающими частями крана.

Рис. 1. Схема поперечной рамы

Для ригеля используем типовую ферму пролетом 24м пониженной высоты с элементами из гнутосварных квадратных профилей h_р = 2250мм.

Рис. 2. Компоновка балочной клетки

2. Сбор нагрузок на раму

2.1 Постоянная и полезная нагрузка

Постоянная нагрузка на раму возникает от собственного веса несущих элементов каркаса, стенового ограждения и конструктивных элементов перекрытия. Полезная нагрузка зависит от функционального назначения здания или определенного помещения. Конструктивное решение элементов здания представлено на листах графической части раздела АР.

Нагрузку определим на 1 м² покрытия - q (кН/м²). Результаты расчета приведены в табл. 1.

Таблица 1. Постоянная нагрузка на раму

№ п/п	Конструктивный элемент	Характеристич. значен. нагрузки, кН/м2	Коэф. надежн. по эксплуат. знач., fe	Эксплуатац. расчетное значение, кН/м2	Коэф. надежн. по предельн. знач., fт	Предельное расчетное значение, кН/м2
1	2	3	4	5	6	7
	Нагрузка на покрытие
1	Стальной профилированный настил Н114-600-0,8	0,09	1,0	0,09	1,05	0,095
2	Утеплитель ППУ толщиной 100 мм, г =1 кН/м3	0,2	1,0	0,2	1,2	0,24
3	Пароизоляция Ютафол, 1кг/м2	0,009	1,0	0,009	1,2	0,011
4	Стальной профилированный настил Н114-600-0,8	0,09	1,0	0,09	1,05	0,095
5	Прогоны	0,07	1,0	0,07	1,05	0,074
6	Защитное покрытие металлоконструкций «Эндотерм» 5кг/м2	0.049	1,0	0,049	1,3	0,064
7	Полезная нагрузка (как для покрытий неэксплуатируемых кровель) согласно п.9-в табл. 6.2 ДБН В.1.2-2:2006 - 50кг/м2	0,49		-	1,3	0,637
	Всего			0,508		1,21
	Стеновое ограждение
1	Стеклянный витраж с несущими профилями 50 кг/м2 h=6м	0,49	1,0	0,49	1,2	0,588
2	Парапетн. и цокольн. участок стены, h=1.5м: - кирпичная кладка с=1600кг/м3 =250мм - утеплитель с=35кг/м3 =80мм - декоративная штукатурка с=1800кг/м3 =25мм	3,9 0,27 4,4	1,0 1,0 1,0	3,9 0,27 4,4	1,2 1,2 1,3	4,68 0,324 5,72
	Всего			8,57		10,72

Значение эксплуатационной и предельной расчетной линейной постоянной нагрузки на элементы рамы:

- на покрытие:

- от стенового ограждения на колонну:

где В - шаг рам.

2.2 Снеговая нагрузка

Снеговая нагрузка на покрытие зависит от района строительства и профиля шатра здания. При расчете рамы нагрузка от снега принимается равномерно распределенной по длине ригеля.

Предельное расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² покрытия определяется по формуле 8.1 ДБН В.1.2-2:2006:

Эксплуатационное расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² покрытия определяется по формуле 8.2 ДБН В.1.2-2:2006:

где - характеристическое значение снеговой нагрузки на 1м² земной поверхности, определяется в зависимости от снегового района (согласно рис. 8.1 ДБН В.1.2-2:2006); для г. Харцызск

- коэффициент, определяемый по формуле:

м - коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие (п. 8.7, 8.8 ДБН В.1.2-2:2006):

- коэффициент, учитывающий режим эксплуатации кровли, =1;

- коэффициент географической высоты, ;

- коэффициент надежности по предельному значению снеговой нагрузки; для периода эксплуатации Т=100 лет;

_fe - коэффициент надежности по эксплуатационному значению снеговой нагрузки, определяемый в соответствие с таблицой 8.3 (п. 8.12 ДБН В.1.2-2:2006).

Уклоном кровли можно пренебречь.

Предельное расчетное значение снеговой нагрузки на метр длины ригеля:



Эксплуатационное расчетное значение снеговой нагрузки на метр длины ригеля:

2.3 Ветровая нагрузка

Расчет ветровой нагрузки выполняется по п.9 ДБН В.1.2-2:2006. Ветровая нагрузка оказывает активное давление на здание с наветренной стороны и на отсос - с заветренной. Для принятой расчетной схемы здания нагрузку от ветра будет воспринимать только колонна, поскольку нагрузка от ветра на кирпичную стену в работе рамы не участвует.

Предельное расчетное значение ветровой нагрузки на 1 м² поверхности определяем по формуле:

где - коэффициент надежности по предельному значению ветровой нагрузки, определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т по таблице 3.1 (п. 9.14 ДБН В.1.2-2:2006). При лет, .

- характеристическое значение ветрового давления, определяем в зависимости от ветрового района по таблице 3.2 (согласно рис. ДБН В.1.2-2:2006). Для г. Харцызск =500 Па.

С - коэффициент, определяемый по формуле:

,

- аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания

На участке АВ значения коэффициентов принимаем по такой схеме:

; ; .

- коэффициент высоты сооружения =1,6;

- коэффициент географической высоты =1;

- коэффициент рельефа =1;

- коэффициент направления =1;

- коэффициент динамичности =1.

Предельное расчетное значение ветровой нагрузки на метр длины колонны

3. Статический расчет рамы

Определение усилий в элементах рамы определяем с использованием программы SCAD, в основу расчета положен метод конечных элементов с использованием в качестве основных неизвестных перемещений и поворотов узлов расчетной схемы.

Тип схемы.

В расчете принята расчетная схема, которая определена как система с признаком 2. Это означает, что рассматривается плоская рамная система расположена в плоскости XOZ и основные неизвестные представлены линейными перемещениями узловых точек вдоль осей X и Z, а также их поворотами вокруг оси Y.

Расчетная схема характеризуется следующими параметрами:

Количество узлов - 41.

Количество конечных элементов - 74.

Количество загружений - 4.

Количество комбинаций загружений - 2.

Расчетная схема плоской рамы с указанием нумерации узлов и элементов представлена на рис. 3-4.

Рис. 3. Нумерация узлов

Рис. 4. Нумерация элементов

В расчетную схему включены конечные элементы следующих типов.

Стержневые конечные элементы, для которых предусмотрена работа по обычным правилам сопротивления материалов. Описание их напряженного состояния связано с местной системой координат, у которой ось X1 ориентирована вдоль стержня, а оси Y1 и Z1 -- вдоль главных осей инерции поперечного сечения. Направление осей местной системы координат для элементов расчетной схемы представлено на рис. 5.

К стержневым конечным элементам рассматриваемой расчетной схемы относятся следующие типы элементов:

Элемент типа 2 (стержень плоской рамы, расположенный в плоскости XOZ), который работает по плоской схеме и воспринимает продольную силу N, изгибающий момент М и поперечную силу Q.

Граничные условия.

Возможные перемещения узлов конечно-элементной расчетной схемы ограничены внешними связями, запрещающими некоторые из этих перемещений. В частности в узлах 1, 2 и 3 было смоделировано жесткое условие примыкания колонн к основанию, наложены связи, запрещающие линейные перемещения по направлениям вдоль осей X и Z, а также запрещающие поворот вокруг оси Y - UY.

Схемы загружения.

В расчетной схеме были смоделированы 3 загружения:

- Загружение 1. Постоянная нагрузка на элементы рамы (рис. 6);

- Загружение 2. Снеговая нагрузка, вариант 1 (рис. 7);

- Загружение 3. Снеговая нагрузка, вариант 2 (рис. 8);

- Загружение 4. Ветровая нагрузка на раму (рис. 9).

Рис. 5 Местная система координат элементов

Рис. 6. Постоянная нагрузка (собственный вес конструкций, нагрузка от конструкций покрытия и стенового ограждения)



Рис. 7. Нагрузка от снега, вариант 1

Рис. 8. Нагрузка от снега, вариант 2



Рис. 9. Нагрузка от ветра

Статический расчет рамы выполнен в линейной постановке.

При расчете была смоделирована 2 комбинация загружений, учитывающая одновременное воздействие постоянных и временных нагрузок на здание.

Принималось

З11,0+З20,9+З40,9,

З11,0+З30,9+З40,9,

где 0,1 и 0,9 - коэффициенты сочетания нагрузок, учитывающие одновременное появление постоянной (принимается с коэффициентом 1) и двух временных (принимаются с коэффициентом 0,9) нагрузок.

Усилия и напряжения

Вычисленные значения усилий в элементах от расчетных комбинаций загружений приведены ниже (Таблицы 2 и 3) Эпюры M, N и Q для каждой из комбинаций представлены на рис. 10-11.

Правило знаков для усилий (напряжений)

Правила знаков для усилий (напряжений) приняты следующими:

Для стержневых элементов возможно наличие следующих усилий:

N - продольная сила;

M_KP - крутящий момент;

M_Y - изгибающий момент с вектором вдоль оси Y1;

Q_Z - перерезывающая сила в направлении оси Z1 соответствующая моменту M_Y;

M_Z - изгибающий момент относительно оси Z1;

Q_Y - перерезывающая сила в направлении оси Y1 соответствующая моменту M_Z;

R_Z - отпор упругого основания.

Таблица 2. Усилия в элементах при 1 комбинации загружений



Таблица 3. Усилия в элементах при 2 комбинации загружений



Положительные направления усилий в стержнях приняты следующими:

для перерезывающих сил Q_Z и Q_Y - по направлениям соответствующих осей Z1 и Y1;

для моментов M_X, M_Y, M_Z - против часовой стрелки, если смотреть с конца соответствующей оси X1, Y1, Z1;

Положительная продольная сила N всегда растягивает стержень.

На рисунке показаны положительные направления внутренних усилий и моментов в сечении горизонтальных и наклонных (а), а также вертикальных (б) стержней.

Знаком “+” (плюс) помечены растянутые, а знаком ”-” (минус) - сжатые волокна поперечного сечения от воздействия положительных моментов My и Mz.

Эпюра N, кНм

Эпюра My, кНм

Эпюра Qz, кН

Рис. 10. Эпюры внутренних усилий в элементах рамы при 1 комбинации усилий

Эпюра N, кНм

Эпюра My, кНм

Эпюра Qz, кН

Рис. 11. Эпюры внутренних усилий в элементах рамы при 2 комбинации усилий

4. Расчет элементов здания

4.1 Расчет колонны

Расчетные длины колонны

Коэффициенты расчетной длины µ_x и µ_y определим по табл.68 СНиП II.23.81*. Стальные конструкции:

в плоскости рамы µx = 0,7,

из плоскости рамы µy = 1,

Тогда расчетные длины будут равны:

l_ef,x = µ · l_x= 0.7 · 8,2 = 5,74м - в плоскости рамы

l_ef,y = l_y= 3м - из плоскости рамы

Подбор сечения

Сечение колонны из прокатного широкополочного двутавра.

Определяем ориентировочную требуемую площадь сечения двутавра:

где h - высота сечения колонны,

e - эксцентриситет продольной силы,

R_y= 230 МПа,

По сортаменту подбираем требуемое сечение двутавра 23Ш1 (несмотря на большой запас прочности уменьшить сечение не представляется возможным, так как предыдущий номер двутавра будет иметь недостаточную устойчивость) с характеристиками: А=43,9 см² , I_x=3890 см⁴, I_y=591 см⁴, W_x=352 см³, W_y=76,2 см³, i_x=9,42 см, i_y=3,67 см

Проверка устойчивости в плоскости действия момента выполняется по формуле 51 СНиП:

,

где ц_е - коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецентренном сжатии, зависит от условной гибкости и условного эксцентриситета, определяемого по формуле (52) СНиП:

m_ef=з·m,

з - коэффициент влияния формы сечения, определяемый по табл. 73 СНиП.

A_f=2·18·1,02=15,67см²;

A_w=(25,08-1,02·20) ·0,68=15,67см²;

где т - относительный эксцентриситет

W_c - момент сопротивления сечения;

;

;

;

;

Таким образом, устойчивость в плоскости действия момента обеспечена.

Проверка предельной гибкости.

Выполняется по табл. 19 СНиП

[л]=180-60б

,

[л]=180-60·1,01=120 > 60,93 = л_x.

Проверка выполняется.

Расчет устойчивости из плоскости действия момента

Выполняется по формуле 56 СНиП

где с - коэффициент, вычисляемый согласно требованиям п.5.31 СНиП

при значениях относительного эксцентриситета 5<m_x<10 по формуле 59:

с₅ - определяется по форм. 57 СНиП при m_x =5,

с₁₀ - по форм.58 СНиП при m_x =10,

Для определения коэффициента с предварительно находим б и в - коэффициенты, принимаемые по табл. 10

коэффициент б

б=0,65+0,05m_x=0,65+0,05·5=0,9

коэффициент в

предельную гибкость при упругой работе сжатого стержня

(=0,598)

гибкость из плоскости эксцентриситета

;

Если ц_y=0,446 и ц_b=0,7, тогда



или

Устойчивость обеспечена.

Расчет на прочность

В соответствии с п.5.24* СНиП расчет на прочность выполнять не требуется, т.к. значение приведенного эксцентриситета m_ef =8,07<20.

4.2 Расчет базы колонны

Материал фундамента - бетон класса В10, R_b = 0,6 кН/см².

При ц_b =1,3

R_b,lok = ц_b· R_b = 1,3·0,6 = 0,78 кН/см².

Определение размеров опорной плиты в плане.

Ширина опорной плиты:

B=b_f+2(t_tr+c)=18+2(1+6,5)=33см

где b_f = 18см - ширина полки колонны;

t_tr = 1см - толщина траверсы;

с = 6,5см - вылет консольной части плиты.

Длину плиты находим по формуле (6.108) «Металлические конструкции» Горева (I том):

Рис. 12. К расчету базы колонны



Принимаем плиту с размерами в плане 350Ч350 мм; размеры верхнего обреза фундамента устанавливаем 600Ч600 мм.

Определение толщины опорной плиты.

Краевые напряжения в бетоне фундамента под опорной плитой:

Изгибающие моменты в опорной плите:

на участке 1,опертом на 4 канта:

> 2, следовательно, б₁=0,125

M₁=б₁у₁l2= 0,1250,48,662=3,75 кН·см

на консольном участке 2:

М₂= кН·см

на участке 3,опертом на 3канта:

 < 0,5,

момент определяем как для консольного участка с вылетом консоли a₁

М₃= кН·см

Толщину опорной плиты находим по максимальному моменту:

см

Принимаем =25 мм.

Расчёт траверсы.

Траверсу в расчетной схеме представляем двухконсольной балкой, шарнирно опертой на пояса колонны.

Расчет высоты траверсы.

Определение усилий в сварных швах:

Определение длины шва соединяющего траверсу со стержнем колонны. Принимаем k_f=6мм. По таблице 34* СНиП принимаем в_f=0,9; в_z=1,05;

R_wf=МПа.

R_wun - табл. 4* СНиП. R_wz=360 МПа.

Так, как в_f R_wf < в_z R_wz, то расчет проводим по металлу шва.

Необходимая длина сварного шва:

Принимаем h_тр=300мм.

Принимаем толщину траверсы 10мм.

Проверка напряжений

Определение момента от усилий в анкерных болтах

Определение момента от нагрузки (отпора) со стороны фундамента

По М_max определяем момент сопротивления:

см

Проверка нормальных напряжений:

Проверка касательных напряжений:

Проверка приведенных напряжений:

Проверка выполнилась. Сечение принято.

Расчёт анкерных болтов.

Из таблицы расчётных усилий от действующих нагрузок находим:

Рис. 13

N_min= -152,2 кН;

M_s= -87,6 кНм

При этой комбинации:



Растягивающие усилия в одном анкерном болте:

По таблице 4.17 [3] принимаем болты диаметром 20 мм с заделкой глубиной 700 мм.

Проверка прочности траверсы на усилия в анкерных болтах.

Усилия в анкерных болтах: Q=Z=9,34 кН; M_tr=Zl=9,34(4,96+5)=93,03 кНсм

Прочность траверсы обеспечена.

4.3 Расчет балки пути

Материал балок - сталь С245; R_y= 24 кН/смІ.

Определение усилий.

Расчетные усилия на колесе крана.

Согласно норм СНиП (п. 4.1; п. 4.3; п. 4.4; п. 4.8; п. 4.9; п. 4.17) принимаем:

г_f=1,1; г_f,1=1,1; k₁=1; ш=0,85.



Рис. 14. Схема к расчету балки пути

Наиболее невыгодные расположения кранов на подкрановой балке для определения максимальных моментов и поперечных сил показаны на схеме.

Расчётный момент от вертикальной нагрузки:

Расчётный момент от горизонтальной нагрузки:

Напряжение от вертикальной нагрузки :

, тогда

Принимаем 24М; I_x=4630см⁴; W_x=385,8см³; I_y=280см⁴; W_y=50,9см³; I_f=29,88см⁴; b_f=110мм; t_f=14мм; t_w=8,2мм.

Проверка прочности принятого сечения

По форм.(2.80), [3]:

;

- расчетное давление одного колеса;

для определения коэффициента k₂ (рис.2.76,[2]) вычислим:

По формуле (2.82) напряжения в нижнем поясе:

По форм. (2.79),[3] :

Прочность балки обеспечена.

Проверка устойчивости балки.

По форм.(2.81),[3]:

 табл. 2.16,[2]

Устойчивость балки обеспечена.

Проверка жесткости балки.

По форм. (2.74),[3]:

где M_xn - момент от нормативной нагрузки одного крана;

?y_i - сумма ординат линии влияния момента при загружении одним краном.

Жесткость балки обеспечена. Несмотря на большой запас уменьшить сечение не представляется возможным, так как предыдущий номер двутавра будет иметь недостаточную несущую способность.

4.4 Расчет фермы

Пояса и решетка фермы из гнутосварных квадратных профилей.

Сбор нагрузок на ферму.

Сбор нагрузок на ферму выполнен ранее (смотреть сбор нагрузок на раму).

Статический расчет фермы.

Определение усилий в элементах фермы выполняем для сочетаний найневыгоднейших комбинаций постоянной, снеговой, ветровой и крановой нагрузок с использованием программного комплекса SCAD.

Расчетные усилия элементов фермы приведены в таблице.

Побор сечения элементов.

Подбор сечения сжатых элементов проводим в следующей последовательности:

Определение требуемой площади:

где г_с - коэффициент условий работы для элементов стержневых сварных конструкций покрытий, г_с= 0,9,

г_n - коэффициент, г_n =0,95,

ц - коэффициент продольного изгиба, являющийся функцией гибкости л и расчетного сопротивления материала R_y, опред. по табл. 72 СНиП. Расчетное сопротивление фасонного проката из стали С245 при толщине до 20мм R_y= 24кН/см² СНиП.

Гибкость стержня определяется по формуле:

где ?_ef - расчетная длина стержня, ?_ef =м?.

м - коэффициент приведения расчетной длины, зависящий от вида закрепления концов стержня. В фермах из квадратных труб для поясов и опорного раскоса м принимается равным 1, для элементов решетки в плоскости фермы - 0,8, а из плоскости - единице;

? - геометрическая длина стержня; в плоскости фермы определяется расстоянием между ее узлами. Из плоскости фермы для элементов решетки - расстоянием между узлами фермы, а для пояса - расстоянием между закрепленными точками;

й - радиус инерции сечения.

Задавшись гибкостью л = 100…80 для поясов и л = 120…100 для решетки, можно найти величину ц, площадь по формуле (7.6).

Проверка несущей способности выполняется в соответствии с формулой:

,

где ц - определяется по максимальной гибкости стержня с принятым сечением.

Проверка предельной гибкости (табл. 19 СНиП):

[л]=180-60б

Подбор сечения растянутых элементов:

Определение требуемой площади по форм.(7.9):

Проверка несущей способности по форм.(7.7):

Результаты расчета оформляем в табличной форме (табл. 4)

Таблица 4

4.5 Расчет и конструирование узлов фермы

Верхний опорный узел

Проверка на вырывание участка стенки пояса контактирующего с элементом решетки.

При отношениях d/D=80/140=0,57<0,9 и c/d=25/98=0,26>0,25 применяем формулу

где N - усилие в примыкающем элементе, N =152,8 кН;

г_с - коэффициент условий работы, г_с =0,95;

г_d - коэффициент влияния знака усилия в примыкающем элементе, принимаемый 1,2 при растяжении и 1,0 - при сжатии;

г_D - коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый по формуле , если продольная сила в поясе со стороны растянутого элемента решетки , в остальных случаях г_D=1,0;

принимаем гD=1,0;

A - площадь поперечного сечения;

R_y - расчетное сопротивление стали;

F - продольная сила в поясе;

t - толщина стенки пояса, 5мм;

b - длина участка линии пересечения примыкающего элемента с поясом в направлении оси пояса;

с - половина расстояния между смежными стенками соседних элементов решетки, 25 см;

f=(D-d)2=(140-80)/2=30мм;

- угол примыкания элемента решетки к поясу;

Производим проверку:

Условие выполняется.

Несущая способность стенки пояса в плоскости узла в месте примыкания сжатого элемента решетки.

При d/D>0,85 проверка выполняется по формуле

где г_t - коэффициент влияния тонкостенности пояса, для отношений равным 0,8, в остальных случаях 1,0;

k - коэффициент, принимаемый в зависимости от D/t и расчетного сопротивления стали R_y. При R_y=240 МПа и D/t<47 k=1;

47<D/t<58

D/t>58

Поскольку раскос 26 растянут эту проверку не выполняем.

Несущая способность элемента решетки в зоне примыкания к поясу.

Проверку следует выполнять по формуле

где k - определяется как и в предыдущей формуле, но с заменой характеристик пояса на характеристики элемента решетки;

А_р - площадь поперечного сечения элемента решетки;

R_yр - расчетное сопротивление стали элемента решетки;

t - толщина стенки элемента решетки.

Произведем проверку для раскоса 26. D/t=120/5=24 значит k=1

Условие выполняется.

Прочность сварных швов прикрепления элементов к решетке.

Проверку следует выполнять по формуле:

где - следует принимать согласно указаниям раздела 11 и п. 12.8 СНиП:

Принимаем полуавтоматическую сварку сварочной проволокой Св-08А. Катет шва , ,,.

Выполняем проверку:

Условие выполняется.

Нижний опорный узел.

Для обеспечения жесткого сопряжения ригеля с колонной и обеспечения отсутствия изгиба фланца между болтами принимаем t_фл=16мм.

Монтажный узел.

Монтажные стыки выполняем фланцевыми. Усилие растяжения в элементе нижнего пояса N=213,8 кН. Несущая способность одного болта М20 класса 5.6:

Болт работает на растяжение

где R_bt - расчетное сопротивление болта растяжению;

A_bn - площадь сечения болта.

Необходимое количество болтов определяется по формуле:

где k₂=0,8 при толщине фланца до 20мм и k₂=0,85 при толщине фланца более 20мм.

Принимаем количество болтов равным 8 шт. При значительных растягивающих усилиях в поясе рекомендуется применять высокопрочные болты.

Прочность фланца на возможный поверхностный отрыв в околошовной зоне проверяется по формуле:

где P_f - усилие, передающееся на фланец с одного сантиметра длины стенки:

;

Z - длина участка отрыва, ;

R_th - расчетное сопротивление при растяжении в направлении толщины проката

.

Прочность сварных швов, прикрепляющих фланец к поясу при катете шва 4мм

Толщина фланцев и количество болтов во фланцевом соединении верхнего пояса принимается конструктивно.

Размещено на Allbest.ru

...