Расчет и проектирование производственного здания
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
ределили новое положение центра тяжести сечения (нижней части колонны):
Момент инерции сечения относительно оси x-x находим по следующей формуле
Здесь:
момент инерции двутаврового сечения относительно собственной оси момент инерции пояса (листа) относительно собственной оси
соответственно пощади левой и правой ветвей колонны
Вычисляем:
где I = 6320 - момент инерции двутавра относительно оси y-y.
Момент сопротивления при изгибе, соответствующий точке
Момент сопротивления при изгибе, соответствующий точке
Ядровые расстояния:
Радиусы инерции:
Проверка устойчивости нижней части колонны
в плоскости действия момента
При действии пары усилий, догружающей шатровую ветвь.
Вычисляем гибкость
см - расчётная длина нижней части колонны в плоскости рамы.
Вычисляем следующие параметры:
,
Значение коэффициента ? определяем по приложению
При находим
1,75 - 0,1•0,9) - 0,02•(5-0,9)•0,8 = 1,588;
Приведенный относительный эксцентриситет
,
соответствующий коэффициент
Теперь по второму условию вычисляем:
? = < 21,5
Недонапряжение:
•100 % = 1,6 % < 5 %.
Проверка на устойчивость нижней части колонны из плоскости действия момента осуществляется для определяющей пары усилий. В рассматриваемом примере в роли такой пары выступают
Гибкость в нижней части колонны из плоскости рамы
? = 0,73 - по приложению;
Так как значение момента меняется по длине колонны, то для определения относительного эксцентриситета найдем приближенное значение момента, т.е
Относительный эксцентриситет:
Гибкость
При выполнении условия пользуемся единичным столбцом; параметры, необходимые для вычисления коэффициента c, определяем по приложению.
? = 1,0;
? = 0,65 + 0,05
Теперь вычисляем коэффициент с, учитывающий влияние момента при изгибно-крутильной форме потери устойчивости:
Поскольку в расчетное сечение включаются только устойчивая часть стенки. При в расчетное сечение включается полная площадь сечения нижней колонны.
Вычисляем напряжение: условие устойчивости из плоскости действия момента;
или
? = ,
? = 1- коэффициент условий работы.
.4 Расчет и конструирование базы колонны
Высота сечения нижней части колонны превышает 1 м, поэтому проектируем базу раздельного типа.
Расчётные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):
) M1 = 393,82 кНм, N1 = - 549,8 кН
для расчёта базы наружной ветви;
2) M1 = - 219,18 кНм, N1 = 1127,8 кН
(для расчёта базы подкрановой ветви).
Усилия в ветвях колонны определим по формулам:
,
,
где
y1= 89,2 см,
у2 = 81,13 см (формула 5.3.19).
База наружной ветви
Требуемая площадь плиты:
,
где
ф = ? - Rб =1,20,7 кН/см2 = 0,84 кН/см2ф - расчетное сопротивление фундамента;
Rб = 0,7 кН/см - расчетное сопротивление бетона по СН и П "Железобетонные конструкции" (бетон класса В-15,5).
Тогда
? bк + 2 с2 = 35 см + 2 4 см = 63см,
где bк = 55 см - для двутавра 55 Б1. Принимаем В = 35,0 см.
Вычисляем
.
Принимаем Lтр = 35 см;
А пл.факт = Lтр В = 35 см65 см = 1950 см2 > Апл.тр = 859,4 см2.
Среднее напряжение в бетоне под плитой
.
Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:
(bп + tст - z0) = 2 (18 см + 1 см - 4,67 см) = 28,66 см;
при толщине траверсы 16 мм
Lтр = 2 C1 + 2 tтр + 2 (bп + tст - z0) = 2 1,67 см + 2 1,5 см + 28,66 см =
см
Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты (сечение А-А).
Участок 1. (консольный свес C = C1 = 1,67см):
.
Участок 2. (консольный свес C1 = C2 = 5 см):
.
Участок 3. (плита, опертая на 4 стороны):
? = 0,125,
где
b = 55 см для двутавра 55 Б1,
М3 = а?фа2 = 0,1250,840 кН/см2(18 см)2 = 34,02 кНсм.
Участок 4. (плита, опертая на 4 стороны):
? = 0,125,
М4 = а?фа2 = 0,1250,355 кН/см2(9,4 см)2 = 3,92 кНсм.
Принимаем для расчета Мmaх = М3 = 34,02 кНсм.
Требуемая толщина плиты:
,
где R = 205 МПа = 20,5 кН/см2 для стали Вст Зкп 2 толщиной 21 ч 40 мм.
Принимаем
tпл = 20,6 мм + 3,15 мм = 23,75 мм ? 24 мм.
Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 вертикальных угловых шва. Сварка - полуавтоматическая проволокой марки Св - 0,8А, d = 1,4...2 мм; k = 8 мм.
Требуемую длину вертикального шва определяем по формуле:
,
lш.тр = 13,92 см < 85?ш kш = 850,90,8 см = 61 см.
Принимаем hтр = 18 см.
рама колонна ферма балка
7. Расчет стропильной фермы
Исходные данные: параметры здания и нагрузки те же, что в примерах компоновки и расчета рамы. Материал стержней фермы - сталь марки Вст Зпс 6-1, R = 240 МПа = 24,0 кН/см2 (t ? 20 мм); фасонок - ВстЗпс5-1 по ТУ 14-1-3023-80. Стержни фермы обычно проектируют в виде тавров, двутавров, уголков, ГСП (гнуто-сварные профили) в зависимости от пролета L цеха и грузоподъемности Q мостовых кранов:
для пролета L = 18 м- пояса и решётка обычно проектируют из уголков;
В данном проек