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