· Нагрузки на узел.

Опорное давление фермы F_ф определяем как сумму усилий в надкрановой части колонны от постоянной и снеговой нагрузок [сечение 2–2, табл.1].

F_ф = 905,02 кН.

Максимальная величина распора Н= M_ф / h_ф =-58.04/2.8=20.73 кН [табл. 2]

· Размеры опорной фасонки.

Толщину опорной фасонки принимаем равной толщине узловых фасонок фермы. Ширину и высоту опорной фасонки назначаем в зависимости от необходимых длин швов, прикрепляющих уголки раскоса и нижнего пояса к опорной фасонке.

– по обушку:

где  b – размер стороны уголка;

z_о – расстояние от обушка до ц.т.;

 – принимается для  полуавтоматической сварки по [1 табл.5.3].

Для уголка 200х16 (D1)

,

Для уголка 180х12 (U1)

,

– по перу:

,

Для уголка 200х16 (D1)

,

Для уголка 180х12 (U1)

.

Швы крепления фланца к фасонке воспринимают опорную реакцию фермы F_ф и внецентренно приложенную (относительно центра шва) силу Н. Под действием этих усилий угловые швы между фланцем и фасонкой работают на срез в двух направлениях.

Проверка прочности соединений по металлу шва для наиболее нагруженной точки:

,

где: ; ,

; ,

; ,

 –

условие выполняется.

· Опорный фланец.

Площадь торца определяется из условия смятия:

; ,

где ,

- толщина опорного фланца t_фл = 1,8 см.

- ширина опорного фланца b_фл = 16 см.

- высота опорного фланца h_фл = 50,2 см.

Опорный фланец крепить к полке колонны на болтах грубой или нормальной точности (отверстия д.б. на 3-4 мм больше диаметра болтов, чтобы на болты не передавалась опорная реакция фермы в случае неплотного опирания фланца на опорный столик).

Сварные швы, приваривающие опорный столик к колонне:

,

где  1,2 – коэффициент, учитывающий неплотное опирание фланца на опорный столик.

; .

- толщина опорного столика t_оп = 3,5 см.

- ширина опорного столика b_оп = 20,0 см.

- высота опорного столика h_оп = 46 см.

3. .Расчёт монтажного стыка полуферм.

Горизонтальные полки поясных уголков перекрывают сверху гнутой листовой накладкой. Площадь сечения определять по усилию N_н, приходящемуся на обушки поясных уголков.

,

где  b – ширина вертикальной полки;

z_о – положение ц.т. поясного уголка;

N_n – расчётное значение в верхнем поясе.

.

Ширину поясной накладки b_н принимаем конструктивно из условия размещения сварных швов:

; ,

где  с – свес накладки над уголком для размещения шва;

d_ф – толщина фасонки фермы,

,

Принимаем: .

Длина поясной накладки определяем длиной швов l_ш1 прикрепляющих полунакладку к полкам поясных уголков:

,

где .

Остальная часть усилий в поясе N₂ передаётся через швы ш₂ и ш₃ на полуфасонки.

; ,

; .

Для восприятия вертикальных составляющих усилий в верхнем поясе назначаем 4 шва ш₄ длиной  с минимально необходимым катетом:

; ,

Принимаем: .

Полуфасонки соединяются двухсторонними накладками на фасонку длиной , шириной 18 см и толщиной, равной толщине фасонок, .

Катет шва, прикрепляющего накладку к полуфасонке, определяется из условия равнопрочности:

; ,

Принимаем: .

Условие прочности конькового узла:

,

где ;

 – усилия в сечении 2–2;

F_2-2 – площадь сечения;

W_2-2 – минимальный момент сопротивления относительно оси, проходящей через ц.т. сечения,

 –

условие выполняется. [18%]

Список литературы

1. Металлические конструкции /под ред. Е.И.Беленя – 6-е изд.- М.: Стройиздат, 1986.-560 с.

2. СНиП II-23-81. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Стальные конструкции. – М.: Стройиздат, 1982.

3. СНиП 2.01.07-85 Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Нагрузка и воздействия. - М.: Стройиздат.

4. Определение основных размеров поперечной рамы цеха. Расчёт подкрановой балки./ Методические указания к курсовому проекту по металлическим конструкциям /Сост. Ю.А.Лось – Омск, 1987.

5. Методические указания к курсовому проекту по металлическим конструкциям / Расчёт и конструирование стропильных ферм / Сост. Ивасюк И.М. – Омск – 1987.

6. Методические указания к курсовому проекту по металлическим конструкциям / Расчёт поперечной рамы цеха / Сост. Кононова Р.М. – Омск – 1987.

7. Методические указания по курсовому проекту металлические конструкции одноэтажного производственного здания /Таблицы усилий в элементах ферм от единичных нагрузок /Сост. Ю.А. Лось – Омск, 1977.