- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Компоновка каркаса производственного здания
- •2.1 Компоновка поперечной рамы
- •2.1.1 Установление вертикальных размеров
- •2.1.2 Установление горизонтальных размеров
- •3 Расчет подкрановой балки
- •3.1 Подбор материала подкрановой балки. Расчетная схема крановой нагрузки
- •3.2 Определение нагрузок на подкрановую балку
- •3.3 Определение расчетных усилий
- •3.4 Подбор сечения подкрановой балки
- •3.5 Проверка прочности сечения подкрановой балки
- •4 Расчет поперечной рамы производственного здания
- •4.1 Расчетная схема рамы
- •4.2 Нагрузки на поперечную раму
- •4.2.1 Постоянная нагрузка
- •4.2.2 Снеговая нагрузка
- •4.2.3 Крановая нагрузка
- •4.2.4 Ветровая нагрузка
- •4.3 Статический расчет рамы
- •5 Расчет ступенчатой колонны
- •5.1 Исходные данные
- •5.2 Определение расчетных длин колонны
- •5.3 Расчет верхней части ступенчатой колонны
- •5.3.1 Подбор сечения верхней части колонны
- •5.3.2 Проверка устойчивости верхней части колонны
- •5.4 Подбор сечения нижней части колонны
- •5.5 Проверка устойчивости ветвей
- •5.6 Расчет решетки подкрановой части колонны
- •5.7 Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента
- •5.8 Сопряжение надкрановой и подкрановой частей колонны
- •5.9 Расчет и конструирование базы колонны
- •5.10 Указания по конструированию колонны
- •6 Расчет стропильной фермы
- •6.1 Сбор нагрузок на ферму
- •6.2 Определение усилий в стержнях фермы
- •6.3 Подбор сечений стержней фермы
- •6.4 Расчет узлов фермы
- •6.5 Указания по конструированию фермы
5.10 Указания по конструированию колонны
Для увеличения сопротивляемости сквозной колонны скручиванию по длине стержня не реже, чем через 4 м дополнительно устанавливают диафрагмы, прикрепляемые к ветвям колонны и элементам решетки посредством сварки.
Монтажные стыки колонн следует выполнять с фрезерованными торцами. Заводские стыки следует выполнять с полным проваром. В месте прохода в теле верхней части колонны ослабленный участок следует усилить приваркой дополнительных листов.
6 Расчет стропильной фермы
Исходные данные материал фермы сталь ВСт3пс5 по ГОСТ 380-88 с Ry = 240 МПа.
Ввиду симметричности фермы и приложенной нагрузки рассчитываем половину фермы.
6.1 Сбор нагрузок на ферму
Постоянная нагрузка
Таблица 6.1 – Нагрузка от веса конструкций покрытия
Вид нагрузки |
Нормативная, кПа |
Коэф. надежности по нагрузке |
Расчетная, кПа |
1 Ограждающие элементы | |||
1.1 Гидроизоляционный ковер из 4 слоев рубероида |
0,18 |
1,3 |
0,234 |
2 Несущие элементы кровли | |||
2.1 Стальной плоский лист |
0,08 |
1,05 |
0,084 |
3 Металлические элементы покрытия | |||
3.1 Стропильная ферма |
0,27 |
1,05 |
0,28 |
3.2 Фонарь |
0,12 |
1,05 |
0,13 |
3.3 Связи покрытия |
0,06 |
1,05 |
0,063 |
3.4 Прогоны |
0,12 |
1,05 |
0,126 |
|
qнкр=0,83 |
|
qр=0,916 |
Расчетная нагрузка от веса кровли gн кр, кН/м2, без учета веса фонаря / 2 /
, (6.1)
.
Определяем вес фонаря gфн, кН/м2, по формуле / 2 /
, (6.2)
,
где gnфн - нормативный вес фонаря, кН/м2; gnфн= 0,12кН/м2.
Определяем вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки gб,ст, кН/м, по формуле / 2 /:
, (6.3)
.
где gnб,ст - нормативный вес стенки фонаря, кН/м; gnб,ст= 2кН/м;
Вес конструкций фонаря учтем в местах его опирания на ферму.
Определим силы Fi, кН, в узлах фермы, причем силы F0 и F13 приложены к колоннам и в расчете не учитываются (рисунок 6.1):
, (6.4)
где dі - длина панели, примыкающей к рассматриваемому узлу, м,
gф= 0,343 кН/м2 – вес фермы и связей на 1 м2 горизонтальной проекции кровли,
gкр= 0,79 кН/м2 – вес кровли,
β – угол наклона верхнего пояса к горизонту,
b – расстояние между фермами.
;
;
;
.
Рисунок 6.1 – Постоянная нагрузка на ферму.
Определяем опорные реакции RA и RB, кН, по формуле / 2 /
, (6.6)
;
Снеговая нагрузка
Рассмотрим первый вариант загружения (рисунок 6.2 а):
Расчетная нагрузка от снега, действующая на кровлю
, (6.7)
где - коэффициент перехода от веса снега на земле к весу снега на покрытии по / 5 /; 1 = 0,8; 2 = 1 + 0,1a / b = 1 + 0,1 12 / 12 = 1,1;
сн – коэффициент перегрузки, сн =1,4
Определим силы Fi, кН, в узлах фермы, причем силы F0 и F13 приложены к колоннам и в расчете не учитываются:
; (6.8)
Определяем опорные реакции RAs и RBs, кН:
.
Рассмотрим второй вариант загружения (рисунок 8.2 б):
Определим силы Fi, кН, в узлах фермы, при условии, что 1 =1,0;
3 = 1 + 0,6 а/bl = 1+ 0,6 12/3,5 = 3,06; где а = ВФН = 12м; bl = HФН = 3,5м.
;
;
.
Определяем опорные реакции RAs и RBs, кН:
.
а)
б)
Рисунок 6.2 – Варианты снегового загружения
Нагрузка от рамных моментов
M1max = -622,85кНм;
Нагрузка от распора рамы
Распор определяем по значениям поперечной силы. В соответствии с уравнением строительной механики:
Q=(Mпр – Mлв) / L, (6.6)
где Mпр, Mлв – изгибающие моменты на концах участка, кН;
L = Нв = 5,97 - длина верхней части ступенчатой колонны.
Н = ((126,67-235,52) +(185,76-398,37)+ (253,39 +244,18) + (115,4 +5,54))/ 5,97=49,76кН.