Расчет каркаса одноэтажного промышленного здания
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
Согласно п.5.27*устойчивость проверяем по формуле:
Устойчивость верхней части колонны в плоскости обеспечена.
Проверяем местную устойчивость стенки с учетом новых значений гибкости и расчетного сопротивления стали Ry=23кН/см2.
Из табл.27* при mx=8,24>1 и при ?x= ?1 =1.4<2.0
?um=1,3+0,15?12=1,3+0,151.42=1,6;
a1=?um =1,6• =47,8
Проверяем местную устойчивость стенки:
hw/tw=95/1.1=86,4>a1=47,8
местная устойчивость стенки не обеспечена.
Из условия обеспечения местной устойчивости стенки корректируем ее толщину.
tw=hw/a1=95/47,8=1,98см.
С учетом сортамента на листовую сталь окончательно принимаем tw=2,0см.
Соответственно увеличиваем и толщину полки двутавра: tf=2,0см.
Тогда общая высота сечения двутавра станет:
h=hw+2tf = 95+22,0=99см.
Окончательно скорректированные размеры сечения двутавра будут следующими:
tw=2,0см; hw=95см; bf=26см; tf=2,0см; h=99см.
=425206A =310 =9000 =37,04 =5,39
Проверка устойчивости колонны из ее плоскости
Согласно п.5.30[СНиП] необходимо выполнить проверку устойчивости из плоскости действия момента( из плоскости колонны). Имеем случай Jx>Jy.
Проверку устойчивости из плоскости действия момента выполняют по формуле:
Внутренние усилия имеем из предыдущего расчета:
Мmax=M1=1104,2 кНм; Nсоотв=N=436,0 кН - имеем в сечении 1-1.
Для той же комбинации нагрузок в сечении 2-2 имеем:
M2=435,9 кНм; Nсоотв=N=436,0 кН.
Геометрическая длина верхней части колонны из ее плоскости: lвеf, y=447см.
Согласно п.5.31 для стержней с шарнирно-опертыми концами, закрепленными от смещения перпендикулярно плоскости действия момента, за расчетный изгибающий момент принимаем необходимо принять максимальный момент в пределах средней трети расчетной длины колонны:
Определяем относительный эксцентриситет:
Поскольку у нас mx=4,7, то согласно п.5.31 [СНиП] имеем случай
mx< 5 и коэффициент с определяем по формуле:
где ? и ? - коэффициенты, принимаемые по табл.10
(т.к. 1< mx< 5)
зависит от и .
?y=1,47-13,0 - (0,371-27,3)+(0,0275-5,53) 2 =
=1,47-13,0 - (0,371-27,3)+(0,0275-5,53) 2 =0,675.
Т.к.
Проверяем устойчивость верхней части колонны из действия момента( из плоскости колонны):
Устойчивость верхней части колонны из плоскости действия момента(из плоскости колонны) обеспечена.
9.5 Подбор сечений нижней части колонны
Расчетные усилия:
а) для наружной ветви.
в сечении 4-4 от комбинации нагрузок N 27.
Mmax= -1513 кНм.
Nсоотв= -787,7 кН.
в сечении 4-4 от комбинации нагрузок N 2.
Mсоотв= -1166,9 кНм.
Nmax= -1448,4 кН.
б) для подкрановой ветви.
в сечении 3-3 от комбинации нагрузок N 23.
Mmax= 1015,3 кНм.
Nсоотв= -1402,6 кН.
в сечении 3-3 от комбинации нагрузок N 2.
Mсоотв= 1010,7 кНм.
Nmax= -1448,4 кН.
Проектируем поперечное сечение нижней части колонны:
наружную ветвь - из составного сварного швеллера;
подкрановую ветвь - из прокатного двутавра.
Предварительно принимаем
z0=4 см.
Тогда
bн,о=bн-z0=150-4=146 см.
Предварительно находим
Выбираем наихудшую комбинацию усилий, которая вызывает максимальное сжимающее осевое усилие в наружной ветви.
В результате принимаем max:
Определяем требуемые площади поперечных сечений ветвей:
Для подкрановой ветви по сортаменту принимаем прокатный двутавр:
30К1:Ап.в.=108см2h=296ммb=300ммIx=6079см4ix=75ммIy=18110см4iy=129,5мм
Проверим устойчивость подкрановой ветви как центрально-сжатого стержня из плоскости колонны. Для этого последовательно вычислим:
;
По табл. 72 определяем : , то
предварительно устойчивость обеспечена.
Для наружной ветви принимаем составной швеллер.
Высоту сечения швеллера h=296 мм(для 30К1)
Компонуем сечение из 2-х равнополочных уголков и стенки в виде листа.
Для листа принимаем размеры:
Тогда, требуемая площадь уголка
По сортаменту принимаем уголок
L125х16:Ауг=37,77см2Ix=538,56см4ix=37,8ммz0=3,68cм
Тогда
Проверяем устойчивость наружной ветви из плоскости колонны, для этого:
Находим коэффициент по табл. 72: .
Проверим устойчивость наружной ветви как центрально-сжатого стержня из плоскости колонны:
предварительно устойчивость обеспечена.
Как следствие теоремы Вариньона для системы параллельных сил смеем следующую теорему для определения центра тяжести составного сечения: статический момент цельного сечения равен сумме статических моментов составных его частей относительно любой оси.
Уточним положение центра тяжести составного швеллера - размер , используя теорему относительно оси х3 - х3:
Откуда
Тогда, bн,о=bн-z0=150-3,85=146,15 см.
Используя ту же теорему для всего сечения колонны относительно оси х - х
Откуда
Уточняем усилие в ветвях:
Проверяем устойчивость ветвей из плоскости колонны на новы