Расчёт и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:

• 1. М=+270,06кН•м; N=-228,4кН (загружение 1,3,4,5);
• 2. М=-484,56кН•м; N=-928,82кН (загружение 1,2,4,5*);

Давление кранов D_max=764,92кН.

Прочность стыкового шва (ш1) проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части.

Площадь шва равна площади сечения колонны.

1-я комбинация М и N:

наружная полка:

кН/см²св=33,5 кН/см²

внутренняя полка:

кН/см²

— 7,47 кН/см²_р^св=0,85•33,5=28,48кН/см²

Рис. 29.

2-я комбинация М и N:

наружная полка:

кН/см²< R _р^св=0,85•33,5=28,48кН/см²

внутренняя полка:

кН/см²св=33,5 кН/см²

Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия:

(14.28 [3]), где.

R_p — расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности;

R_p=R_u=370Мпа=37кН/см²

l_см=b_ор+2t_пл, где.

b_ор=20см, принимаем t_пл=2см,.

l_см=20+2•2=24см;

см Принимаем t_тр=1см.

Усилие во внутренней полке верхней части колонны.

(2-я комбинация):

кН Применяем полуавтоматическую сварку проволокой.

Св-0,8Г2С (ГОСТ 2246−70*) в углекислом газе (ГОСТ 8050−85).

Диаметр проволоки 1,4−2мм.

Назначаем k_f=6мм.

Длина шва крепления вертикального ребра траверсы.

к стенке траверсы (ш2):

см.

=85•0,9•0,6=46см — допустимая расчетная длина шва;

В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы.

Для расчета шва прикрепления траверсы к подкрановой.

ветви (ш3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую.

опорную реакцию траверсы.

М=-297,31кН•м; N=858,78кН;

кН Требуемая длина шва:

см Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте прикрепления траверсы определяем высоту траверсы:

(14.31 [3]), где.

t_ст.в=0,68см — толщина стенки I 40Б1;

кН/см² — расчетное сопротивление стали срезу;

см.

Принимаем h_тр=50см.

Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, M и Dmax.

Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 260×12мм, верхние горизонтальные ребра из двух листов 150×12мм.

Найдем геометрические характеристики траверсы:

см;

см⁴;

; y_в=h_тр-y_н=50−22,61=27,39 см;

см³;

Максимальный изгибающий момент возникает в траверсе при 2-й комбинации усилий:

кН/см²²

Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилий от кранов возникает при комбинации усилий 1,2,3,4(-), 5* (ш3):

где.

k=1,2 — коэфф., учитывающий неравномерную передачу усилия D_max;

кН кН/см².