- •Содержание:
- •Введение
- •1. Компоновка поперечной рамы
- •1.1 Размещение колонн в плане.
- •1.2. Основные параметры поперечной рамы.
- •1.3. Система связей.
- •1.4. Система фахверков.
- •2. Статический расчет поперечной рамы.
- •2.1. Расчетная схема рамы.
- •2.2. Нагрузки на поперечную раму.
- •2.3. Статический расчет поперечной рамы.
- •3. Расчет стропильной фермы.
- •3.1. Сбор нагрузок на ферму.
- •3.2. Определение усилий в стержнях фермы.
- •3.3 Подбор и проверка сечений стержней фермы.
- •3.4. Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам ферм.
- •4. Расчет и конструирование колонны
- •4.1. Определение расчетных длин колонны.
- •4.2. Подбор сечения верхней части колонны.
- •4.3. Подбор сечения нижней части колонны.
- •4.4. Расчет решетки подкрановой части колонны.
- •4.5. Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
- •4.6. Расчет и конструирование базы колонны.
- •5. Расчет и конструирование подкрановой балки.
- •5.1. Нагрузки на подкрановую балку.
- •5.2. Расчет подкрановой балки.
- •5.3. Определение расчетных усилий.
- •5.4. Подбор сечения балки.
- •5.5. Проверка прочности сечения.
5.3. Определение расчетных усилий.
Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролета. Загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливая кран невыгоднейшим образом:
Рисунок 5.3.- Определение Mmax.
Расчетный момент от вертикальной нагрузки, определяется по формуле:
где :
- ординаты линий влияния;
- учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке, согласно §1 гл. 15 /2/.
Расчетный момент от горизонтальной нагрузки, определяется по формуле:
Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре:
Рисунок 5.4.- Определение Qmax.
Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил, определяются по формулам:
5.4. Подбор сечения балки.
Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали t = 6мм и швеллера №36, т.к. в проектируемом здании шаг поперечных рам 12 м и отсутствуют промежуточные стойки фахверка.
Значение коэффициента β определим по формуле:
где :
.
Тогда требуемый момент сопротивления относительно оси х определяется по формуле:
В первом приближении задаемся .
Тогда оптимальная высота балки, определяется по формуле:
.
Минимальная высота балки, определяется по формуле:
где:
МН - момент от загружения балки одним краном при n=1.0.
Значение МН определяем по линии влияния (см.рис. 5.3); сумма ординат линии влияния при нагрузке от одного крана ∑ yi =3+2.6+0.3=5.9.
Тогда:
для кранов особого режима работы.
Окончательно принимаем высоту подкрановой балки равной ,(кратной 10см), т.к. при компановке конструктивной схемы каркаса здания, была принята высота подкрановой балки,в соответствии с приложением 1/2/.
Увеличение высоты подкрановой балки, идет в запас прочности.
Задаемся толщиной полок ; тогда.
Из условия среза стенки силой :
.
Принимаем стенку толщиной 1,4см; .
Размеры поясных листов:
Требуемый момент инерции относительно оси х определяется по формуле:
Момент инерции стенки равен:
Определяем требуемую площадь поясов по формуле:
.
Принимаем пояс из листа сечения 20х500мм, Аf = 100см2.
Устойчивость пояса обеспечена, так как выполняется условие:
По полученным данным компонуем сечение балки:
Рисунок 5.5.- Сечение балки.
5.5. Проверка прочности сечения.
Определяем геометрические характеристики принятого сечения.
Относительно оси х-х:
Момент инерции сечения определяется по формуле:
;
Момент сопротивления сечения, определяется по формуле:
.
Геометрические характеристики тормозной балки относительно оси у-у (в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер):
- расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:
Определяем момент инерции относительно оси y, по формуле:
Определяем момент сопротивления относительно оси y, по формуле:
.
Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе (точка А), определяются по формуле:
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 .
Проверим прочность стенки балки от действия местных напряжений под колесом крана, по формуле:
где:
(при кранах особого режима работы с гибким подвесом груза);
Тогда:
;
.
где:
- момент инерции рельса КР-120, согласно прил.14 /2/.
с = 3,25 – коэффициент податливости сопряжения пояса и стенки для сварных балок.
Список использованной литературы:
1.Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/ Е.И. Беленя, В.А. Балдин, Г.С.Ведеников и др.; Под общ. ред. Е.И.Беленя, 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с., ил.
2. А.П. Мандриков “Примеры расчета металлических конструкций.” Учебное пособие для техникумов, 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.: ил.
3. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 96 с.
4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36с.
5. Корженко А.П., Машковцев Г.Д. “Методические указания к выполнению курсового проекта №2 по курсу “Металлические конструкции”для студентов специальности 1202” – Новополоцк, 1984.