Конструкция и расчет сопряжения верхней и нижней частей колонны

Страница 1

Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:

1) М = 262,9552 кНм; N = 349,25 кН;

2) М = -339,242 кНм; N = 543,65 кН.

Давление кранов 1161,39 кН.

Прочность стыкового шва проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения подкрановой части.

Площадь шва равна площади сечения колонны.

Первая комбинация М и N:

Наружная полка

349,25/120,48 +26295,52/2070,8 = 15,6 < RСВ = 24 кН/см2

Внутренняя полка

349,25/120,48 – 26295,52/2070,8 = -9,8< RСВр= 0,85·24 = 20,4 кН/см2

Вторая комбинация М и N:

Наружная полка

543,65/120,48 – 33924,2/2070,8 = -11,9 < RСВр= 0,85·24 = 20,4 кН/см2

Внутренняя полка

543,65/120,48 + 33924,2/2070,8 = 20,9 < RСВ = 24 кН/см2.

Толщина стенки траверсы из условия смятия:

1161,39/(34·36) = 0,9 см;

; ; 36 кН/см2

Принимаем .

Усилие во внутренней полке верхней части колонны (вторая комбинация)

543,65/2 +33924,2/45 = 1025,7 кН

Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы

Принимаем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08А, d = 2 мм, ; . Назначаем ; ; ; ;

;

1025,7/(4·0,6·16,2) = 26,4 см;

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

Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (ш3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы.

Такая комбинация: N = 543,65 кН; М = 6,64 кНм.

543,65·45/(2·150) – 664/150 + 1161,39·0,9 = 1122,37 кН

Коэффициент 0,9 учитывает, что усилия N и М приняты для второго основного сечения нагрузок.

Требуемая длина шва

1122,3/(4·0,6·16,2) = 28,9 см

Высота траверсы из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы:

1122,37/ (2·0,844·14) = 47,5 см

Принимаем 60 см.

Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, М, ДMAX. Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 460х12 мм, верхние горизонтальные ребра – из двух листов 180х12.

Геометрические характеристики траверсы:

Положение центра тяжести траверсы:

ун = (2·18·1,2·44,4 + 1,2·58,8·30,6 + 1,2·46·0,6)/(2·18·1,2 + 1,2·58,8 + 1,2·46) = 24,3 см

Iх = 1,2·58,83/12 +1,2·58,8·6,32 + 1,2·46·23,72 + 2·18·1,2·20,12 = 71588,792 см4

71588,792/35,7 = 2005,29 см3

Максимальный изгибающий момент при второй комбинации усилий:

(33924,2/150+543,65·45/(2·150))(150 – 45) = 46309 кНсм