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