Расчет и конструирование несущих конструкций одноэтажного промышленного здания
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
сплошной, двутаврового сечения, нижнюю часть сквозной (1500 мм 1000 мм).
1.5 Выбор шага рам
Вариант 1 (шаг рам 6 м).
Вес всех элементов, входящих в комплекс подкрановой конструкции (подкрановой балки со связями, тормозной конструкции, подкранового рельса с деталями крепления)
G нпб = ( пбLпб + gкр)LпбКпб = (0,376 +0,89)61,2 = 22,392 кН
Масса ригелей и связей по покрытию
; М = (2476/1000 +1,8)1,4302 = 4135,32 кг
Масса колонны
Мк = ((565,25,4/0,3)1,6 + (1683,6918,6/0,5))785010-3/240 = 4424,81 кг.
Вариант 2 (шаг рам 12 м).
G нпб = ( пбLпб + gкр)LпбКпб = (0,3712 +0,89)121,2 = 76,752 кг.
; М = (24712/1000 +1,8)1,4302 = 6002,64 кг.
Мк = ((1164,966/0,3)1,6 + (3202,9518/0,5))785010-3/240 = 8385,12 кг
Таблица 1.2 Сравнение вариантов
Вид конструктивного эл-та Вариант 1 (шаг рам 6 м) Вариант 2 (шаг рам 12 м)Вес эл-та,
кНКол-во,
шт.Вес всех эл-тов,
кНРасход стали, кг/м2 Вес эл-та,
кНКол-во,
шт.Вес всех эл-тов,
кНРасход
стали,
кг/м2Подкрановые
балки22,392481074,81624,8876,752241842,04842,6Фермы41,3532251033,8323,9360,026413780,343218,06Колонны44,2481502212,40551,2183,8512262180,13250,47Итого123100,0263111,17
По экономическим соображениям для дальнейшей разработки принимаем 1-ый вариант.
2. РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ КАРКАСА ЗДАНИЯ
2.1 Нагрузки, действующие на раму
2.1.1 Постоянная нагрузка
Равномерно-распределенная нагрузка от веса покрытия, приложенная к ригелю рамы, = 1,11526 = 6,69 кН/м
Рис.2.1.Схема постоянной нагрузки
2.1.2 Снеговая нагрузка
Равномерно распределенная расчетная снеговая нагрузка, приложенная к ригелю рамы,
1,511,66 = 14,4 кН/м
2.1.3 Ветровая нагрузка
qeq = w0 k eq cef b = 0,380,7550,81,46 = 1,93 кН/м.
се3 = - 0,58 при b/? = 144/30 = 4,82, h1/? = 27/30 = = 0,9
qeq = w0 k eq ce3f b = 0,380,7550,581,46 = 1,4 кН/м.
W = w0 kтН0 cef b = 0,38 ((0,94 +0,891)/2)(27
-23,4)0,81,46 = 8,42 кН. W = Wce3 /ce = 8,420,58/0,8 = 6,1 кН.
2.1.4 Нагрузка от мостовых кранов
1,10,95(400(1 + 0,867 + 0,475 + 0,342) +1,122,392 + 1,11,51,56 = 1161,39 кН Рис.2.2. Схема ветровой нагрузки
Рис.2.3. Схема определения вертикальной крановой нагрузки
Fк = (9,8Q +Qк)/n Fк = (9,880 + +1300)/4 400 = 121 кН.
Dmin = 1,10,95121(1+0,867 +0,475 + +0,342) + 1,122,392 + 1,11,51,56 = =378,86 кН.
ек =1161,390,75 = =871,04 кНм.
ек = 378,860,75 = =284,15 кНм.
Расчетная горизонтальная сила
Рис.2.4. Схема нагрузки от мостовых кранов
80 +380)/4 = 14,55 кН.
14,552,684 = 40,81 кН.
2.2 Статический расчет поперечной рамы
Расчет выполняется на ЭВМ. Результаты расчета сведены в таблицу 2.1.
3. РАСЧЕТ ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТОЙ КОЛОННЫ РАМЫ
3.1 Выбор невыгоднейших расчетных усилий в колонне рамы
Для верхней части колонны (сечение 1-1): М1 = -392,403 кНм, N1 = -294,75 кН; (сечение 2-2): М2 = -339,242 кНм, N2 = -543,65 кН, М2 = -339,242 кНм.
Для нижней части колонны (сечение 3-3): N1 = -1510,65 кН, М1 = -769,43 кНм; (сечение 4-4): N2 = -2086,61 кН, М2 = 688,1521 кНм.
Соотношение жесткостей верхней и нижней частей колонны ; материал колонны сталь марки С245. Бетон фундамента марки М100.
3.2 Определение расчетных длин колонны в плоскости рамы
5,4/18,6 = 0,29 0,6; -2086,61/ (-294,75) = 7,08 3,
Для нижней части колонны lx1 = 21860 = 3720 см.
Для верхней части колонны lx2 = 3540 = 1620 см.
3.3 Определение расчетных длин колонны из плоскости рамы
1860 см;
540 125 = 415 см.
3.4 Расчет верхней части колонны
Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра высотой hB = 450 мм. Для симметричного двутавра ; 0,3545 = =15,75 см; (1620/18,9) (24/ 20600) = 2,9; =39240,3/ (294,750,3545) = 8,45. Принимаем , тогда 4; 1,348,45 = 11,34; 0,106, Атр = 294,75/(0,10624) = 115,9 см2 Компоновка сечения: 1,2 = 42,6 см
Из условия местной устойчивости:
68,85 и 42,6/68,85 = 0,62 см.
Принимаем . Рис.3.1. Сечение верхней части колонны
Требуемая площадь полки
tw hw )/2 = (115,9 0,842,6)/2 = 40,91 см2.
Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки 415/20 = 20,75 см; из условия местной устойчивости полки:
2,9) (20600 /24) = 19,04
.
Принимаем bf = 36 см; tf =1,2; Аf =361,2 = 43,2 см2 40,91 см2.
(36 0,8) / (21,2) = 14,67 19,04.
Геометрические характеристики сечения:
Полная площадь сечения А0 = 2361,2 + 0,842,6 = 120,48 см2;
Ix = 0,842,63/12 + 2361,2[(45 1,2)/2]2 = 46592,2 см4; 19,7 см; Iу = 21,2363/12 = 9331,2 см4; 8,8 см;
Wx = 46592,2/(0,545) = 2070,8 см3; 17,19 см.
Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента:
х = 1620/19,7 = 82,23; 2,81; 39240,3 /(294,7517,19) = 7,74;
1,236/(0,842,6) = 1,27, = 1,4 0,022,81 = 1,34; 10,4; 7
= 294,75/(0,107120,48) = 22,9 кН/см2 24 кН/см2
Недонапряжение [(24 22,9)/24]100 = 4,6% 5%.
Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента.
415/8,8 = 47,2; ,864.
Максимальный момент в средней трети расчетной длинны стержня:
-339,242 + (-392,403 (-339,242)) /5,4(5,4 4,15/3 ) = -378,79 кНм.
По модулю = 392,403/2 = 196,2 кНм; 37879120,48/ (294,752070,8) = 7,48.
где
у = 47,2 с = = 92 = 1; = 0,9
+0,95) = 0,18
100,864/1] = 0,1
с = 0,18(2 0,27,48) + 0,1(0,27,48 1) = 0,14
294,75/ (0,140,864120,48) = 20,2 24 кН/с?/p>