Проектирование металлического каркаса (стр. 9 из 14)

Геометрические характеристики траверсы.

Элемент сечения	Угол поворота	Зеркально
Лист 270 x 16
Лист 380 x 16	90.0
Лист 140 x 16
Лист 140 x 16

Габариты сечения 296.0 x 396.0 мм

Геометрические характеристики сечения

	Параметр	Значение
A	Площадь поперечного сечения	148.8	см2
	Угол наклона главных осей инерции	0.0	град
Iy	Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y	21323.038	см4
Iz	Момент инерции относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z	6094.736	см4
It	Момент инерции при свободном кручении	118.859	см4
iy	Радиус инерции относительно оси Y1	11.971	см
iz	Радиус инерции относительно оси Z1	6.4	см
Wu+	Максимальный момент сопротивления относительно оси U	896.493	см3
Wu-	Минимальный момент сопротивления относительно оси U	1348.275	см3
Wv+	Максимальный момент сопротивления относительно оси V	411.806	см3
Wv-	Минимальный момент сопротивления относительно оси V	411.806	см3
Wpl,u	Пластический момент сопротивления относительно оси U	1620.609	см3
Wpl,v	Пластический момент сопротивления относительно оси V	665.36	см3
Iu	Максимальный момент инерции	21323.038	см4
Iv	Минимальный момент инерции	6094.736	см4
iu	Максимальный радиус инерции	11.971	см
iv	Минимальный радиус инерции	6.4	см
au+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U)	6.025	см
au-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U)	9.061	см
av+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Z(V)	2.768	см
av-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Z(V)	2.768	см
yM	Координата центра тяжести по оси Y	0.0	см
zM	Координата центра тяжести по оси Z	-15.815	см

Максимальный изгибающий момент в траверсе:

.

Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов возникает при комбинации усилий (1, 2, 7) М = -151,8 кН·м; N = -353,8 кН :

.

Коэффициент k = 1,2 учитывает неравномерную передачу усилия

.

.

4.4 Расчет и конструирование базы колонны

Ширина нижней части колонны превышает 1 м, поэтому проектируем базу раздельного типа (рис. 4.4.).

База колонны.

Рис. 4.4.

Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):

1) N₁ = -1489,2 кН; M₁ = -725,6 кНм (для расчета базы подкрановой ветви);

2) N₂ = -508,0 кН; М₂ = 827,5 кНм (для расчета базы наружной ветви).

Усилия в ветвях колонны определим по формулам:

В подкрановой ветви:

.

В наружной ветви:

.

База наружной ветви. Требуемая площадь плиты.

,

(бетон М150).

По конструктивным соображениям свес плиты

должен быть не менее 4 см.

Тогда

, принимаем В = 40 см.

,

принимаем L_тр = 30 см.

.

Среднее напряжение в бетоне под плитой

.

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:

,

при толщине траверсы 12 мм

.

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

Участок 1 (консольный свес

):

;

Участок 2 (консольный свес

):

;

Участок 3 (плита, опертая на четыре стороны

):

;

Участок 4 (плита, опертая на четыре стороны

):

.

Принимаем для расчета

.

Требуемая толщина плиты:

,

R = 235 МПа = 23,5 кН/см² для стали С255 толщиной 18-40 мм.

Принимаем

(3 мм припуск на фрезеровку).

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 1,4..2 мм.

Требуемая длина шва определяется по формуле:

Принимаем

Расчетные характеристики:

прикрепления рассчитываем по металлу шва, принимая катет угловых швов .

.

Проверяем допустимую длину шва:

.

Требования к максимальной длине швов выполняется. Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами

.

Проверяем прочность швов:

.

Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1 см на непровар.

Приварка торца колонны к плите выполняется конструктивными швами

, так как эти швы в расчете не учитывались.

4.5 Расчет траверсы