Определение вертикальных габаритов здания
Вертикальные габариты здания и технологические условия производства. Компоновка однопролетных рам. Расчет подкрановой балки, поперечной рамы, ступенчатой колонны. Площадь сечения с учетом устойчивой части стенки. Решетка подкрановой части колонны.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.10.2012 |
| Размер файла | 1,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Компоновка однопролетных рам
- Расчет подкрановой балки
- Расчет поперечной рамы
- Расчетные схемы рамы на постоянную нагрузку
- Расчет ступенчатой колонны
- Расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки
- Расчет решетки подкрановой части колонны
- Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
- Расчет базы колонны
- Расчет стропильной фермы
- Расчет укрупнительных узлов фермы
- Список литературы
Компоновка однопролетных рам
Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса Н1 и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия Н2. В сумме эти размеры составляют полезную высоту цеха Но
Размер Н2 диктуется высотой мостового крана
Н2= (НК+ 100) + f,
где Нк+100 - расстояние от головки рельса до верхней точки тележки крана плюс установленный по требованиям техники безопасности зазор между этой точкой и строительными конструкциями, равный 100 мм; f - размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия (ферм, связей), принимаемый равным 200-400 мм, в зависимости от величины пролета (для больших пролетов больший размер). Принимаем f=200 мм.
По приложению 1 для крана грузоподъемностью 125/20 т. Нк=4000мм.
Вычислим значение Н2:
Н2= (НК+ 100) + f= (4000+100) +200=4300мм.
Окончательный размер Н2 принимается обычно кратным 200 мм. Окончательно принимаем Н2=4400 мм.
Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм
Но=Н1+Н2,
вертикальный габарит здание колонна
где H1 - наименьшая отметка головки кранового рельса, которая задается по условиям технологического процесса (обусловливается требуемой высотой подъема изделия над уровнем пола), Н1=18 м.
Н0=18000+4400=22400 мм.
Размер Но принимается кратным 1,2 м до высоты 10,8 м, а при большей высоте - кратным 1,8 м из условия соизмеряемости со стандартными ограждающими конструкциями. Если приходится несколько увеличить высоту цеха, то надо изменить отметку головки рельса (полезную высоту цеха), а размер Н2 оставить минимально необходимым. В отдельных случаях при соответствующем обосновании размер Но принимают кратным 0,6 м.
Принимаем Н0=22800 мм. Тогда Н1=18400 мм., а Н2=4400 мм.
Далее устанавливают размеры верхней части колонны Нв, нижней части Нн и высоту у опоры ригелей Нф. Высота верхней части колонны
HB = hб + hp + H2,
где h6 - высота подкрановой балки, которая предварительно принимается 1/8-1/10 пролета балки (шага колонн) hб=1/8 (В) =1/8 (10) =1,25 м; hp - высота кранового рельса, принимаемая предварительно равной 200 мм. Таким образом Нв=1250+200+4400=5850 мм. Окончательно уточняют величину Нв после расчета подкрановой балки.
Размер нижней части колонны, мм
Нн = Н0 - НВ + (6ОО.1000),
Где (600…1000) мм - обычно принимаемое заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.
Нн =22800-5850+1000=17950 мм.
Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля
Н= Нн +НВ=17950+5850=23800 мм.
Высота части колонны в пределах ригеля Нф соответствует вусоте фермы на опоре, равной 3150 мм.
При определении горизонтальных размеров учитываются унифицированные привязки колонн к разбивочным осям, требования прочности и жесткости, предъявляемые к колоннам, эксплуатационные требования.
Привязка наружной грани колонны к оси колонны а может быть нулевой, 250 или 500 мм. Принимаем а=500 мм.
При назначении высоты нижней части ступенчатой колонны нужно учесть, что для того чтобы кран при движении вдоль цеха не задевал колонну, расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно быть не менее, мм
где В1 - размер части кранового моста, выступающей за ось рельса, принимаемый по ГОСТ на краны, В1=400 мм.; 75 мм - зазор между краном и колонной, по требованиям безопасности принимаемый по ГОСТу на краны.
=200+500=700мм
мм.
Так как размер l1 должен быть кратен 250 мм., то принимаем мм.
Высота сечения нижней части колонны
мм.,
что удовлетворяет условию
мм.
Расчет подкрановой балки
Определение расчетных усилий.
Подкрановую балку изготавливают из стали класса С-345-3, Ry=31,5 кН/см2. Нагрузками на подкрановую балку являются наибольшие вертикальные усилия на колесе: ,
Для кранов среднего режима работы поперечное горизонтальное усилие на колесе при расчете подкрановых балок определяется по формуле:
число колес с одной стороны крана.
Определение расчетного значения усилий на колесе крана:
коэффициент условия работы здания;
коэффициент надежности по крановой нагрузки;
коэффициент сочетания нагрузок;
- коэффициент динамичности, учитывающий ударный характер нагрузки при движении крана на стыках рельсов;
Определяем максимальный момент, который возникает в сечении близком к середине пролета. Для этого загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливаем краны наивыгоднейшим образом.
Расчетные значения изгибающего момента и поперечной силы от вертикальной нагрузки определяют по формулам и , изгибающего момента от горизонтальной нагрузки .
Коэффициент а, учитывающий влияние веса балки равен 1,05.
кНм;
кНм;
кНм;
кНм.
Подбор сечения подкрановых балок
Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали мм и швеллера № 36. Значение коэффициента определим по формуле:
,
где - ширина сечения тормозной конструкции .
.
Требуемый момент сопротивления
,
см3.
Задаемся .
Оптимальная высота балки:
см.
Минимальная высота балки:
где: = 400 - относительный прогиб балки при режиме работы крана 5К; - момент от загружения балки одним краном при
кНм
см.
Принимаем см.
Задаемся толщиной полок см., тогда
см.
Из условия среза стенки силой
см.
Принимаем толщину стенки см.
Размеры поясных листов определим по формулам:
см4.
см4.
Требуемая площадь полки:
см2.
Принимаем пояс из листа сечением мм., см2.
Тогда
Устойчивость пояса обеспечена так как
По полученным данным компонуем сечение балки
Проверка прочности сечения. Определяем геометрические характеристики принятого сечения. Относительно оси х-х:
см4.
см3.
Геометрический характеристики тормозной балки относительно оси y-y (в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер)
Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:
см;
см4. см3.
Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А):
кН/см2.
Прочность стенки на действие касательных напряжений на опоре обеспечена, так как принятая толщина стенки больше определенной из условия среза.
Жесткость балки также обеспечена, так как принятая высота балки больше необходимой минимальной высоты.
Проверим прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана:
Где: =1,1 при кранах особого режима работы с гибким подвесом груза;
;
см.
см4.
=4923,79 см4 - момент инерции рельса КР-120; с=3,25 - коэффициент податливости сопряжения пояса и стенки для сварных балок.
кН/см2
Расчет поперечной рамы
Сбор нагрузок на поперечную раму
Постоянная нагрузка
Нагрузка на 1 м2 кровли
|
Состав покрытия |
Нормативная, кПа |
Коэффициент перегрузки |
Расчетная, кПа |
|
|
ЖБ панели из тяжелого бетона |
1,73 |
1,1 |
1,92 |
|
|
Собственный вес металлических конструкций (ферм и связей) |
0,1+0,05 |
1,05 |
0,15 |
|
|
Гидроизоляция (4 слоя рубероида) |
0,2 |
1,3 |
0,26 |
|
|
Защитный слой (битумная мастика с втопленным гравием) |
0,4 |
1,3 |
0,52 |
|
|
Итого: |
2,48 |
2,855 |
Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ригель рамы: , где: - шаг стропильных ферм.
кН/м.
Опорная реакция ригеля:
кН.
Расчетный вес колонны:
Верхняя часть (20% веса): кН
Нижняя часть (80% веса): кН
Поверхностная масса стен 200 кг/м2 переплетов с остеклением 35 кг/м2. В верхней части колонны (включая вес этой части колонны):
кН
В нижней части колонны:
кН.
Снеговая нагрузка
, где: =0,95 (т.к. здание производственное);
= 0,8 кПа по СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия" для города Читы, который относится к I снеговому району;
- шаг колонн;
=1.
кН/м.
кН.
Вертикальные усилия от мостовых кранов.
База крана (4600 мм.) и расстояние между колесами двух кранов (2950мм.), а также нормативное усилие колеса:
, где:
и - коэффициенты перегрузки и сочетаний;
- нормативное вертикальное усилие колеса;
=436кН; =446кН
- нормативный вес подкрановых конструкций, кН;
- полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке (1,5 кН/м2); - ширина тормозной площадки.
кН.
Нормативные усилия, передаваемые колесами другой стороной крана:
, где:
- грузоподъемность крана, т.;
- масса крана с тележкой, кН;
- число колес с одной стороны крана.
кН
кН
Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий и :
Где: - расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны:
м
кНм;
кНм.
Горизонтальная сила от мостовых кранов, передаваемая одним колесом:
кН, где:
- масса тележки, кН.
Ветровая нагрузка.
Где: =1,4 - коэффициент надежности по ветровой нагрузке;
- нормативная снеговая нагрузка, по СНиП 2.01.07-85* для города Читы (III район) кПа;
=0,8 - коэффициент зависящий от геометрии здания;
- коэффициент, зависящий от типа местности.
Тип местности для здания - В
Коэффициент k до 5м - 0,5
10м - 0,65
20м - 0,85
30м - 0,98
Линейная распределенная нагрузка:
До 10м - 4,030,65=2,62 кн/м
20м - 4,030,85=3,42 кн/м
30м - 4,030,98=3,95 кн/м
При Н=23,8м - 3,72 кн/м
При Н+Нф=26,95м - 3,82 кн/м
Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки
Эквивалентные нагрузки:
Коэффициент пространственной работы каркаса.
Где: - сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы;
- число рам в блоке;
- расстояние между симметрично расположенными относительно середины блока рамами ( - вторыми от торцов);
- число колес кранов на одной нитке подкрановых балок.
Статический расчет поперечной рамы выполнен на ЭВМ с помощью программы RAMAST
Расчетные схемы рамы на постоянную нагрузку
Ветровая нагрузка
Вертикальная и горизонтальная нагрузки
Снеговая нагрузка
Расчет ступенчатой колонны
Исходные данные.
Требуется подобрать сечения сплошной верхней и сквозной нижней частей колонны однопролетного производственного здания (ригель имеет жесткое сопряжение с колонной). Расчетные усилия:
для нижней части колонны в сечении 1-1 N=411,84 кН; М=-715,88 кНм; Q= 74,749; в сечении 2-2 при том же сочетании нагрузок (1, 2, 3*, 4, 5*) М= - 250,82 кНм.
для нижней части колонны N1=2205,45 кН; M1=-1004,26 кНм (изгибающий момент догружает подкрановую ветвь); N2=2515,88 кН; М2=1409,05 кНм (изгибающий момент догружает наружную ветвь); Qmax=151,6 кН.
Соотношение жесткостей верхней и нижней частей колонны ; материал колонны - сталь С345-1,Ry=31,5кН/см2, бетон фундамента В12,5
Определение расчетных длин колонны.
Расчетные длины для верхней и нижней частей колонны в плоскости рамы определяются по формулам и .
Так как и
и .
Для нижней части колонны см.
Для верхней части колонны см.
Расчетные длины из плоскости рамы
см,
Подбор сечения верхней части колонны.
Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра
мм.
Определим требуемую площадь сечения
Для симметричного двутавра
см.
см.
Примем в первом приближении
По приложению 9 [1] при ; находим , тогда
см2
Компоновка сечения. Высота стенки см. Предварительно принимаем толщину полок 16 мм.
При и из условия местной устойчивости предельная гибкость стенки
,
Так как сечение с такой толстой стенкой неэкономично, принимаем см и включаем в расчетную площадь сечения колонны два крайних участка стенки шириной по
h1см.
Требуемая площадь полки
см2.
Принимаем bf=26см; Аf = 261,6=41,6 см2
Устойчивость полки обеспечена так как:
Геометрические характеристики сечения
Полная площадь сечения
см2.
Расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки
см4
см4
см3
см
см
см
Гибкость стержня
Предельная гибкость стенки:
Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента
, тогда по приложению 10 [1]
, (по приложению 8 [1]), тогда
кН/см2.
Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента
По приложению 8 [1]
Для определения найдем максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня:
По модулю
кНм.
При коэффициент с находим как: , где , а .
Значения и определяем по приложению 11 [1] при
и
v = 1- (3.17/14) (2.12-26/70) =0.87, тогда
,
В расчетное сечение включаем только устойчивую часть стенки
кН/см2
Подбор сечения нижней части колонны.
мм. Подкрановую ветвь принимаем из широкополочного двутавра, наружную - составного сварного сечения из трех листов.
Определим ориентировочное положение центра тяжести при
см.:
см;
см.
Определим усилия в ветвях:
кН;
кН.
Определим требуемую площадь сечения ветвей и назначим их:
Для подкрановой ветви
, задаемся , (С345-1), тогда
см2
По сортаменту подбираем двутавр №50Б2 (см2, см, см.)
Для наружной ветви
см2
Для удобства прикрепления элементов решетки просвет межлу внутренними гранями полок принимаем такимиже как в подкрановой ветви (468мм.). Толщину стенки швеллера принимаем 16 мм. высота стенки из условия размещения сварных швов мм.
Требуемая площадь полок:
см2
Из условия местной устойчивости полки швеллера ,
принимаем см, см, см2.
Геометрические характеристики ветви:
см2
см
см4
см4
см
см.
Уточняем положение центра тяжести колонны:
см.
см
см
Проверка устойчивости ветвей.
Из плоскости рамы
Подкрановая ветвь: см,
, ,
кН/см2.
Наружная ветвь:
, ,
кН/см2.
Необходимо увеличить сечение сварного швеллера.
Принимаем см, см, тогда:
см2, см.,
см4
см4
см
см.
Уточняем положение центра тяжести колонны и определяем усилия в ветвях:
см.
см
см.
Заново проверяем устойчивость наружной ветви:
, ,
кН/см2
Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки: см.,
;
Ставим дополнительную горизонтальную стойку
377,5/2=1,88м
hтр= 0.50.8 hH =650мм
Нн-650-100=17950-750=17200
17200/10=1720мм
Принимаем =172см. Проверка устойчивости ветвей в плоскости рамы. Для подкрановой ветви:
, ,
кН/см2.
Для наружной ветви:
, ,
кН/см2.
Проверки устойчивости ветвей колонны в плоскости рамы выполняются.
Расчет решетки подкрановой части колонны
Поперечная сила в сечении колонны Qmax=151,6 кН. Условная поперечная сила Qусл=7,1510-6 (2330-20600/31,5) 2515,88/0,6 =50,24 <Qmax. Расчет решетки проводится по Qmax
Усилие сжатия в раскосе: ,
,
кН
Зададимся , тогда , требуемая площадь раскоса
см2,
где: - т.к. сжатый уголок прикрепляется только одной полкой). Принимаем уголок 110х8 (см2, см, см) ,
Напряжение в раскосе:
кН/см2
Усилие сжатия стойки принимаем равным Qfic=50.24кН
Зададимся , тогда , требуемая площадь стойки
см2
Принимаем уголок 50х5
(см2, см, см)
,
Напряжение в стойке:
кН/см2
Принимаем уголок 63х5
(см2, см, см)
,
Напряжение в стойке:
кН/см2
Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня. Геометрические характеристики всего сечения:
см2,
см4,
см,
Приведенная гибкость:
, т.к. , а
, то
,
.
Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь (сечение 4-4):
кН, кНм
,
кН/см2.
Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь:
кН, кНм.
,
кН/см2.
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, т.к. она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
Расчетные комбинации усилий в сечением над уступом:
1) М=577,55 кНм, N=532,86 кН;
2) М=-400,31 кНм, N=619,26 кН.
Давление кранов кН. Прочность стыкового шва проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части.
Площадь шва равна площади сечения колонны.
1-ая комбинация усилий.
Наружная полка:
кН/см2,Внутренняя полка:
.
2-ая комбинация усилий: наружная полка:
кН/см2,
Внутренняя полка:
кН/см2.
Толщину стенки траверсы определим из условия смятия:
Где: - длина смятия, - ширина ребра, принимаем см., - толщина пластины, см., кН/см2 Сталь С345-1
см.
,
принимаем см
Усилие во внутренней полке верхней части колонны (2-ая комбинация):
кН
Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (Ш2):
Принимаем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08Г2С, при d=1,4-2 (ГОСТ 2246-70*), , , мм., ,
, ;
<кН/см2.
Следовательно
см.
см.
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы
3) Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (Ш3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы.
Такой комбинацией будет сочетание 1,2,3,4 (-),5*, при котором:
М=-141,35 кНм, N=619,26 кН;
кН.
Где: Коэффициент 0,9 учитывает, что усилия N и M приняты для второго основного сочетания нагрузок.
Требуемая длина шва
см
см.
Принимаем =45см
Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определяем высоту траверсы
см.
Где: - толщина стенки двутавра № 45Б1, Rs=0,5831,5=18,27
Принимаем см.
Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями М, N, Dmax. Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 420х14. Верхние горизонтальные ребра принимаем из двух листов 180х14.
Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов возникает при комбинации усилий 1,2,3,4 (-),5*
кН
Где: коэффициент учитывает неравномерную передачу усилия .
Расчет базы колонны
Ширина нижней части колонны 1 м поэтому проектируем базу раздельного типа.
Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны
1) М=+1409,05 кНм, N=2515,88 кН (для расчета базы наружной ветви)
2) М=-801,85 кНм, N=2429,48кН (для расчета базы подкрановой ветви)
Усилия в ветвях колонны определим по формулам
кН;
кН.
База наружной ветви:
Требуемая площадь плиты
см2; кН/см2
кН/см2 (бетон В12,5)
По конструктивным соображениям свес плиты с2 должен быть не менее 4см. Тогда
см.
Принимаем В=60см тогда С2=4,8см
.
Принимаем L= 55см.
Среднее напряжение в бетоне под плитой
кН/см2
Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно см, при толщине траверсы 12 мм см. Определим изгибающие моменты на отдельных участках плиты участок 1 (консольный свес с=с1=9,2 см)
кНсм;
участок 2 (консольный свес с=с2=4,8 см)
кНсм;
участок 3 (плита, опертая на четыре стороны)
;
кНсм;
участок 4 (плита, опертая на 4 стороны)
;
кНсм;
Принимаем для расчета Мmax=M3=54,45кНм.
Требуемая толщина плиты:
см
R=30кН/см2 для стали С345 толщиной 20-40мм
Принимаем tпл =36 мм (2 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 Св-08Г2С d=1,4…2мм kш =8мм. Требуемая длина шва определяется по формуле
см.,
Принимаем hтр=52 см
Расчет анкерных болтов крепления подкрановой ветви:
Nmin =843.29кН M=798.96кНм
Усилие в анкерных болтах
Fa
Треуемая площадь сечения болтов из стали 09Г2С по ГОСТ 19281-73*
Rba=22.5 кН/см2
15.46/2=7.33см2
Принимаем 2 болта диаметром 36мм, см2
Расчет стропильной фермы
Сбор нагрузок на ферму
Материал конструкций фермы сталь С345-3; Ry= 31.5кН/см2
Материал фасонок С345-3; Ry= 31.5кН/см2
Постоянная нагрузка: F1=27,133=81.36кН, FAg=3.5F=299.77кН
Снеговая нагрузка: F1S=83=24кН, FAg=3.5F=84кН
Нагрузка от рамных моментов
1 комбинация (1,2,3*,4*,5*)
кНм, кНм (сочетание 1,2,3,4,5)
2 комбинация (1,3*,4*,5*)
кНм;
кНм
Нагрузка от распора рамы:
1 комбинация
кН;
кН;
2 комбинация
кН;
кН;
Усилия от постоянной нагрузки
Усилия от действий опорных моментов
Расчет швов
|
№ стержня |
Сечение |
N, кН |
Шов по обушку |
Шов по перу |
|||||
|
Nоб, кН |
kf, см |
lw, см |
Nп, кН |
kf, см |
lw, см |
||||
|
1-2 |
125х9 |
521,7 |
0,7N = 365,2 |
0,7 |
19 |
0,3N = 156,5 |
0,5 |
12 |
|
|
2-3 |
75х6 |
421,4 |
0,7N = 295 |
0,7 |
16 |
0,3N = 126,4 |
0,5 |
10 |
|
|
3-4 |
70х5 |
105 |
73,5 |
0,6 |
6 |
31,5 |
0,4 |
4 |
|
|
4-5 |
125х9 |
277 |
194 |
0,6 |
12 |
83 |
0,4 |
8 |
|
|
5-6 |
75х6 |
132,67 |
93 |
0,6 |
7 |
40 |
0,4 |
5 |
|
|
6-6' |
70х5 |
105 |
73,5 |
0,6 |
6 |
31,5 |
0,4 |
4 |
Расчет укрупнительных узлов фермы
Узел нижнего пояса фермы
Назначаем сечение горизонтальной листовой накладки, принимая толщину в пределах 8-14 мм. (принимаем 12 мм.), а ширину: мм.
Где: - ширина горизонтальной полки уголка нижнего пояса;
- толщина узловой фасонки.
мм.
Проверим прочность стыка на усилие
кН.
Где: - усилие в нижнем поясе.
,
Где: - площадь сечения накладок.
Усилие в горизонтальной листовой накладке:
кН.
Определим общую длину швов, прикрепляющих накладку к уголкам нижнего пояса, по одну сторону от стыка.
см.
Где: - толщина углового шва, принимаемая мм.
мм.
Принимаем длину прямого шва по перу
мм.
а длину косого шва
мм.
За расчетные усилия для прикрепления левых и правых поясных уголков к узловой фасонке принимаем:
Для правых уголков: кН < кН. Принимаем кН.
Находим требуемые длины швов крепления поясных уголков к фасонкам.
У обушка: см,
У пера: см.
Узел верхнего пояса фермы. Назначаем сечение горизонтальной листовой накладки, принимая толщину в пределах 8-14 мм. (принимаем 12 мм.), а ширину:
мм.
Где:
- ширина горизонтальной полки уголка верхнего пояса пояса;
- толщина узловой фасонки.
мм.
Проверим прочность стыка на усилие кН.
Где: - усилие в более нагруженной панели верхнего пояса.
,
Где: - площадь сечения накладок.
Усилие в горизонтальной листовой накладке:
кН.
Определим общую длину швов, прикрепляющих накладку к уголкам верхнего пояса, по одну сторону от стыка.
см.
Где: - толщина углового шва, принимаемая мм.
мм.
Принимаем длину прямого шва по перу мм.
а длину косого шва мм.
За расчетные усилия для прикрепления левых и правых поясных уголков к узловой фасонке принимаем:
Для левых уголков: кН < кН. Принимаем кН
Находим требуемые длины швов крепления левых и правых поясных уголков к фасонкам.
У обушка: см,
У пера: см.
Где: - длина шва, равная высоте вертикальной листовой накладке
Расчет узла сопряжения фермы с колонной.
Ферма имеет жесткое сопряжение с колонной. Конструкция узла выполняется с торцевыми опорными фланцами, которые крепят к полкам колонн на болтах нормальной точности.
Определяем длины сварных швов, прикрепляющих уголки верхнего пояса к узловой фасонке, от действия максимальной горизонтальной силы:
,
Где: - максимальный по абсолютной величине опорный момент в ригеле; - опорный момент с учетом ветра слева и поперечного торможения вправо; - опорный момент с учетом ветра справа и поперечного торможения влево; - высота ригеля на опоре
кН.
Длина опорного фланца из условия передачи усилия через вертикальные швы будет равна:
см.
Где: - катет углового шва, принимаемый равным 1,2см
Определяем толщину опорного фланца из условий прочности его на изгиб как защемленной пластинки по формуле
см.
Принимаем мм
Где: b - расстояние между вертикальными рядами болтов, принимается равным 100-150 мм. принимаем 120 мм.
Н2 - Горизонтальное усилие, возникающее при действии отрицательного опорного момента.
Находим требуемые длины швов крепления поясных уголков к фасонкам.
У обушка: см,
У пера: см.
Принимаем 6 болтов диаметром 20 мм. =2.45см2
И находим усилие приходящееся на наиболее нагруженный болт:
Условие выполняется
Нижний опорный узел.
Вертикальная опорная реакция ригеля через торец опорного фланца передается на столик колонны, который обычно делают из стального листа толщиной мм и проверяют на смятие по торцу опорного фланца:
Где: принимаем равным 220мм
принимаем равным 18мм
F - опорная реакция ригеля от вертикальных нагрузок (постоянные и временные)
кН/см2 Rp= 42,7
Rp = 42,7 кН/см2
Определяем высоту опорного столика:
Принимаем 10см
Находим длины швов для крепления нижнего пояса и находим местоположение характерных точек
У обушка:
У пера: , =480мм
Где
кН/см2
e - экцентриситет горизонтальной силы Н относительно середины длины швов; e=80мм
lw=lф - расчетная длина одного вертикального шва;
- толщина углового шва, принимаемая равной 0,8tф
=480мм
lфл=+1=490мм
Находим усилие приходящееся на наиболее нагруженный болт:
Принимаем 6 болтов диаметром 24 мм. =3,52см2
Условие выполняется
Список литературы
1. Металлические конструкции, 11 издание:
2. Учебник для вузов / Под общ. ред. Ю.И. Кудишина. М.: Академия, 2008.
3. Металлические конструкции. Общий курс:
4. Учебник для вузов / Под общ. ред.Е.И. Беленя. М.: Стройиздат, 1986.
5. СНиП 2.01.07-85 (2003) НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
6. СНиП II-23-81 (1990) Стальные конструкции
7. СНиП 23-01-99 (2003) Cтроительная климатология
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Правила расчета схемы поперечной рамы. Определение общих усилий в стержнях фермы. Расчет ступенчатой колонны производственного здания. Расчет и конструирование подкрановой балки, подбор сечения балки.
курсовая работа [565,7 K], добавлен 13.04.2015Особенности проектирования стальных конструкций одноэтажного промышленного здания. Расчет подкрановой балки, нагрузок на фермы из тавров и уголков, поперечной рамы, одноступенчатой колонны. Подбор сечения и размеров колонны, фермы, подкрановой балки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2015Характеристика компоновки конструктивной схемы производственного здания. Определение вертикальных размеров стоек рамы. Расчеты стропильной фермы, подкрановой балки, поперечной рамы каркаса, колонны. Вычисление геометрических характеристик сечения.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.12.2010Проект несущих конструкций одноэтажного промышленного здания. Компоновка поперечной рамы каркаса здания, определение нагрузок от мостовых кранов. Статический расчет поперечной рамы, подкрановой балки. Расчет и конструирование колонны и стропильной фермы.
курсовая работа [1018,6 K], добавлен 16.09.2017Компоновка конструктивной схемы каркаса производственного здания. Разработка схемы связей по шатру здания. Проверочный расчет подкрановой балки. Статический расчет поперечной рамы. Конструирование колонны, определение ее геометрических характеристик.
курсовая работа [525,9 K], добавлен 10.12.2013Характеристика компоновки поперечного разреза здания. Основной выбор типа сечения и проверка устойчивости колонны. Определение базы наружной и подкрановой ветви. Особенность проектирования стропильной фермы. Расчет и конструирование подкрановой балки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.09.2017Применение металлических конструкций для строительства зданий и инженерных сооружений. Выбор основных несущих конструкций для возведения прокатного цеха: Расчет поперечной рамы, сочетания, ступенчатой колонны, стропильной фермы и подкрановой балки.
курсовая работа [703,6 K], добавлен 07.06.2011Компоновка поперечной рамы. Проведение расчета нагрузок на нее, статического расчета с использованием программы SCAD "Расчет плоских стержневых систем". Конструирование подкрановой балки. Проектирование колонны. Определение нагрузок на стропильную ферму.
курсовая работа [188,2 K], добавлен 07.02.2010Конструктивная схема каркаса одноэтажного машиностроительного цеха. Компоновка однопролетной рамы. Выбор типа несущих и ограждающих конструкций. Расчет подкрановой балки и подкрановой конструкции в программе "Beam". Статический расчет поперечной рамы.
дипломная работа [274,1 K], добавлен 20.11.2011Компоновка поперечной рамы. Расчет крайней колонны прямоугольного сечения. Конструирование двускатной балки покрытия. Определение потерь предварительного напряжения арматуры. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъема, монтажа.
курсовая работа [423,7 K], добавлен 02.09.2015
