- •1. Компоновка каркаса здания.
- •1.2. Определение генеральных размеров поперечной рамы цеха.
- •2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха.
- •2.1. Определение постоянной нагрузки от конструкций покрытия.
- •2.2. Определение снеговых нагрузок.
- •2.3. Определение нагрузок от давления ветра.
- •2.4. Определение нагрузки от крановых воздействий.
- •3.Подбор сечений верхней и нижней частей колонны.
- •3.1.Определение расчетных длин колонн по осям X-X и y-y.
- •3.2. Установление размеров сечений колонны с проверкой на прочность, устойчивость и др.
- •3.2.1. Определение сечения надкрановой части колонны.
- •3.2.2. Определение сечения подкрановой части сквозной колонны.
- •Для подкрановой ветви
- •Для наружной ветви
- •Подбор решетки
- •3.3 Расчет узла сопряжения верхней части колонны с нижней.
- •3.4. Расчет базы колонны и анкерных болтов.
- •3.4.1 Расчет базы подкрановой ветви
- •3.4.2 Расчет базы наружной ветви
- •3.4.3 Расчет анкерных болтов.
- •4. Расчет стропильной фермы.
- •4.1.Выбор геометрической схемы фермы, определение длин стержней.
- •4.2.Определение расчетных узловых нагрузок.
- •4.3. Определение усилий в стержнях фермы.
- •4.4. Подбор сечений стержней фермы
- •4.4. Расчет узлов фермы.
- •Содержание Список использованной литературы
3.2. Установление размеров сечений колонны с проверкой на прочность, устойчивость и др.
3.2.1. Определение сечения надкрановой части колонны.
Проверка устойчивости внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых стержней в плоскости действия момента (относительно оси x-x):
где
- коэффициент снижения;
Определим радиус инерции относительно оси x-x:
Определим гибкость колонны относительно оси x-x:
Определим условную гибкость:
По табл.51* СНиП II-23-81* принимаем сталь С235 (Ry=230Мпа).
Находим ядровое расстояние:
По табл. 73 определяем коэффициент влияния формы сечения тогда приведенный относительный эксцентриситет:
По табл. 74 определяем .
Рис. Сечение верхней части колонны
Из условия общей устойчивости определяем требуемую площадь сечения:
Толщина стенки назначается из условия обеспечения местной устойчивости:
Принимаем .
Требуемая площадь пояса:
Ширина полки:
Наибольшая ширина определяется из словия обеспечения местной устойчивости:
С учетом условий сварки и местной устойчивости принимаем:
Принимаем :
b=400мм;
t=29мм;
Определяем геометрические характеристики сечения:
Проверка общей устойчивости.
Проверка устойчивости внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых стержней в плоскости действия момента (относительно оси x-x):
Проверка устойчивости внецентренно-сжатого стержня из плоскости действия момента (относительно оси у-у) выполняется в том случае, если по формуле:
где
- коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии;
- определяем по табл.72;
- по табл.19;
c – коэффициент влияния момента на устойчивость стержня относительно оси у;
Определим гибкость колонны относительно оси x и у:
Определим условную гибкость:
По табл. 73 определяем коэффициент влияния формы сечения тогда приведенный относительный эксцентриситет:
По табл. 74 определяем .
Выполним проверку устойчивости в плоскости действия момента:
Недонапряжение составляет:
По табл.72 определяем .
, где
Мx =795.028кНм - наибольший момент в средней трети;
Рис. Момент в верхней части колонны
Согласно п.5.30. СНиП II-23-81* при значениях относительного эксцентриситета коэффициент влияния момента на устойчивостьс определяется по формуле:
где
при mx=5;
при mx=10;
По табл.10 определяем коэффициенты α и β:
При mx=5
При mx=10
Выполним проверку устойчивости в плоскости действия момента:
Недонапряжение составляет:
Проверка местной устойчивости.
Проверка полки не делается, так как подбор ее толщины и ширины выполняется из условия местной устойчивости.
, где
- зависит от соотношения краевых напряжений;
Так как , то по формуле 90 из СНиПа определяем:
где
- среднее касательное напряжение в стенке в рассматриваемом сечении;
Находим:
, где
- принимается максимальный момент, т. к. сечение симметричное;
Условие выполняется.
3.2.2. Определение сечения подкрановой части сквозной колонны.
Стержень сквозной колонны состоит из двух ветвей, воспринимающих М и N и соединенных решеткой, воспринимающей Q. Сверху решетка начинается с подкрановой ветви.
Определим невыгодные комбинации усилий для расчета нижней части колонны:
- для подкрановой ветви
N=-2335.977кН; М=3704.966кНм
N=-1604.474кН; М=3856.14кНм
- для наружной ветви
Nl=-2335.977кН; Мl=-3313.576кНм
Nl=-1817.578кН; Мl=-3470.883кНм
Расчетные нагрузки:
N=-2335.977кН; М=3704.966кНм
Nl=-2335.977кН; Мl=-3313.576кНм
Q=-353.511кН – из таблицы расчетных комбинаций усилий;
Рис. Ориентировочное сечение нижней части колонны
Определим центр тяжести:
Определяем ориентировочно продольные усилия в ветвях колонны:
- в подкрановой где
М и N – усилия, догружающие подкрановую ветвь;
У2 – расстояние от центра тяжести сечения колонны до центра тяжести подкрановой ветви;
- в наружной
где
М/ и N/ – усилия, догружающие наружную ветвь;
У2 – расстояние от центра тяжести сечения колонны до центра тяжести наружной ветви;
Согласно СНиП II-23-81* расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов в плоскости действия момента следует выполнять по формуле:
Далее каждая ветвь рассматривается как центрально-сжатый стержень: