Дипломная (вкр): Реконструкция производственного цеха БФФ в г. Великий Устюг

Рисунок 2.4 - Принятые сечения стержней ФС

Таблица 2.3 - Конструктивные элементы

2.2.4 Конструирование и расчет узлов фермы

Для выбранных стержней фермы выполняется расчет швов, прикрепляющих элементы решетки к элементам пояса.

Заводские швы предполагается выполнять полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, сварочной проволокой СВ-08А d=1,2-1,4мм. Монтажные швы предполагается выполнять электродами типа Э42А для С255 по [44].

Для стали С 255:-расчетное сопротивление металла швов соединений с угловыми швами, Н/мм2;= 180 Н/мм2 (по табл. Г.2 [44] )

Расчетное сопротивление сварного соединения по металлу границы сплавления:

, Н/мм2, (2.17)

где Run- нормативное сопротивление, Н/мм2;(для t=2…20мм.) = 370 Н/мм2( табл. 5В [44] )

 Н/мм2

Сравниваем значение по металлу шва и по металлу границы сплавления:

Если

 (2.18)

то расчет ведем по металлу шва.

 (2.19)

Если

 (2.20)

то расчет ведем по металлу границы сплавления.

 (2.21)

где βf , βz - коэффициенты при нормальных режимах сварки и катетов швов;катет шва, мм;

βf=0,7 βz =1 ( табл. 39 [44] ).

Требуемый катет шва определяется из условия:

, мм, (2.22)

где γn - коэффициент надежности по нагрузке.

Окончательно назначенный размер катета шва должен удовлетворять условиям:

, мм, (2.23)

, мм, (2.24)

где кmin- минимальный катет шва (по табл. 38 [44] ), мм;- наименьшая из толщин, мм.

По остальным стержням в табличной форме представленной ниже.

2.2.5 Проверка узлов фермы по приложению Л [44]

В узлах ферм с непосредственным прикреплением элементов решетки к поясам проверяют:

Несущую способность стенки (полки) пояса, к которой примыкает элемент решетки;

несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу;

прочность сварных швов.

В приведенных далее формулах обозначено:- усилие в примыкающем элементе (решетки);- изгибающий момент от основного воздействия в примыкающем элементе в плоскости фермы в сечении, совпадающем с примыкающей стенкой (полкой) пояса (момент от жесткости узлов допускается не учитывать), для ферм из круглых труб - аналогичный момент в рассматриваемом элементе в сечении, проходящем через точку пересечения этого элемента с образующей пояса;- продольная сила в поясе со стороны растянутого элемента решетки;

А - площадь поперечного сечения пояса;- расчетное сопротивление стали пояса;- толщина стенки (полки) пояса;- угол примыкания элемента решетки к поясу;- площадь поперечного сечения элемента решетки;- толщина стенки (полки) элемента решетки;- расчетное сопротивление стали элемента решетки.

В случае одностороннего примыкания к поясу двух элементов решетки или более с усилиями разных знаков, а также одного элемента в опорных узлах при d / D ≤ 0,9 и g / b ≤ 0,25 несущую способность стенки пояса проверяют для каждого примыкающего элемента по формуле:

                          (2.25)

где γd - коэффициент влияния знака усилия в примыкающем элементе, принимаемый равным 1,2 при растяжении и 1 - в остальных случаях;

γD - коэффициент влияния продольной силы в поясе, определяемый при сжатии в поясе, если

, (2.26)

по формуле:

,                                           (2.27)

в остальных случаях γD = 1,0;- длина участка линии пересечения примыкающего элемента с поясом в направлении оси пояса, равная: / sinα, (2.28)- половина расстояния между смежными стенками соседних элементов решетки или поперечной стенкой раскоса и опорным ребром:

= (D - d) / 2, (2.29)

Несущую способность стенки пояса в У-образных узлах, а также в узлах, указанных выше, при g / b> 0,25 проверяют по формуле:

,                              (2.30)

Несущую способность боковой стенки в плоскости узла в месте примы-кания сжатого элемента при d / D> 0,85 проверяют по формуле:

≤ 2gcgtkRytdb /sin2 a, (2.31)

где gt - коэффициент влияния тонкостенности пояса, для отношений/ t³ ≤ 25 принимаемый равным 0,8, в остальных случаях - 1;- коэффициент, принимаемый равным:

при 4 (t / Db)2 - Ry / E ≤ 0:= 3,6 (t / Db)2E / Ry; (2.32)

при 0 < 4 (t / Db)2 - R / E< 6·10-4:= 0,9 + 670 (t / Db)2 - 170 R / E; (2.33)

в остальных случаях - 1.

Несущую способность элемента решетки вблизи примыкания к поясу проверяют:

В К-образных узлах, а также одного элемента в опорных узлах при углах примыкания α = 40° - 50° по формуле:

                                  (2.34)

где k - определяют, так же как и выше, но с заменой характеристик пояса

на характеристики элемента решетки: Db на большее из значений d или db, t на td и Ry на Ryd.

Для элемента решетки неквадратного сечения в левую часть формулы (2.34) вводят множитель:

                                                (2.35)

Прочность сварных швов, прикрепляющих элементы решетки к поясу, следует проверять:

а) в узлах, указанных в Л.2.2 настоящего приложения, по формуле

где βf, kf, Rwf следует принимать согласно требованиям;

б) в узлах, указанных в Л.2.3 настоящего приложения, по формуле

в) сварные швы, выполненные при наличии установочного зазора, равного (0,5 - 0,7)td, с полным проплавлением стенки профиля следует рассчитывать как стыковые.

г) сварные швы, выполненные при наличии установочного зазора, равного (0,5 - 0,7) td, с полным проплавлением стенки профиля рассчитвают как стыковые.

Весь расчет ведем в программе «EXCEL» (см приложение 2).

Расчет опорного узла

В верхнем поясе конструктивно принимаем болты диаметром 20мм, диа-метр отверстия 22 мм.

Ширину фланца определяем по формуле

где - усилие в элементе, кН;

-толщина фланца, м;

- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению, кН/мм2;

 - коэффициент условий работы 1;

Высоту фланца назначаем с учетом длины сварных швов.

Расчетная длина шва

где - коэффициент надежности по ответственности;

- усилие в элементе, кН;

-количество швов, шт;

- коэффициент для расчета углового шва 0,7;

- катет углового шва 8 мм;

 - коэффициент условий работы 1;

Расстановка болтов.

Расстояние между центрами отверстий при Ryn375Н/мм2

а) минимальное

б) максимальное

Расстояние от центра отверстия болта до края элемента с Ryn375Н/мм2

а) минимальное вдоль усилия

то же поперек усилия

б) максимальное:

Рисунок 2.5- Опорный узел фермы ФС

Расчет укрупнительного стыка

В верхнем поясе конструктивно принимаем болты диаметром 25мм, диаметр отверстия 22мм.

Для нижнего пояса принимаем фланец толщиной 25мм.

Принимаем с учетом размещения болтов и сечения верхнего пояса

=320мм (см. рисунок 2.6).

Несущая способность одного болта из условия работы на растяжение болтов

где - расчетное сопротивление одноболтового соединения принимаемое равным, кН;

- площадь сечения стержня болта в резьбовой части таблица Г.9

[44], мм2;

- коэффициент условий работы болтового соединения таблица 41[44]

Необходимое количество болтов определяем по формуле

-коэффициент условий работы конструкции;

Принимаем 4 болта М20.

Рисунок 2.6 - Фланец нижнего пояса укрупнительного узла ФС

Для верхнего пояса принимаем фланец толщиной 20 мм.

Принимаем с учетом размещения болтов и сечения верхнего пояса

=360мм (см. рисунок 2.7).

Расчет количества болтов

Принимаем 4 болта М20.

Рисунок 2.7 - Фланец верхнего пояса укрупнительного узла ФС

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Область применения тех карты

В технологической карте рассмотрено устройство столбчатых монолитных фундаментов под железобетонные колонны с использованием деревянной опалубки при возведении 1-но этажного производственного цеха в г. Великий -Устюг, расположенного в п. Новатор.

В ходе выполнения технологической карты будут рассмотрены следующие вопросы:

разработка грунта ;

технологическая схема на устройство столбчатых монолитных фундаментов ;

календарный план производства работ ;

подбор необходимой техники для производства работ;

составление калькуляции.

На основании данных проекта, определяем количество элементов, объем бетона, их массу и размеры по спецификациям.

3.2 Технология и организация выполнения работ

До начала производства работ по устройству фундаментов, на строительной площадке должны быть выполнены подготовительные работы. К подготовительным работам относятся:

         организован отвод поверхностных вод от площадки

         ограждение территории строительства;

         снос существующих (подлежащих сносу) сооружений с очисткой территории от не нужных материалов, мусора и т. д.;

         геодезическая разбивка осей и разметка положения фундаментов в соответствии с проектом;

         устройство временных дорог с гравийным или другим покрытием из местных материалов;

         разработка котлована и планировка площадки;

         подсыпка дна котлована песком;

         оформление площадки предупреждающими и указательными знаками;

         сооружение служебных, складских и бытовых помещений;

         завезены арматурные сетки, каркасы и комплекты опалубки в необходимом количестве;

         выполнена необходимая подготовка под фундаменты;

         доставка на объект вспомогательного оборудования, материалов, размещение их на специально отведенных участках и складах;

Разработка грунта.

Разработка растительного слоя грунта производится бульдозером ДЗ-110А с перемещением грунта I группы на расстояние до 30 м в промежуточные валы с последующей погрузкой грунта в автомобили-самосвалы КамАЗ-5511 экскаватором ЕТ-14, оборудованным обратной лопатой с ковшом вместимостью 0,5 м3. Транспортируется растительный слой грунта в резерв на расстояние 1 км.

Разработка грунта III группы в котловане осуществляется экскаватором ЕТ-14, оборудованным обратной лопатой с ковшом вместимостью 0,5 м3. Отрывку выполняют в один ярус. Излишки грунта отвозятся автотранспортом за пределы площадки на расстояние 3км. Место вывоза определяют по согласованию с природоохранными органами. При разработке грунта экскаватором производится недобор грунта на 10 см, не допуская его разжижения. Зачистку дна производят вручную с погрузкой грунта в ковш автопогрузчика или экскаватора.