Расчет каркаса одноэтажного промышленного здания

Дипломная работа - Строительство

Другие дипломы по предмету Строительство

е усилия в ветвях:

 

 

Устойчивость каждой ветви обеспечена, а значит что и устойчивость нижнее части колонны, как единой конструкции из ее плоскости также будет обеспечена.

Вычисляем необходимые геометрические характеристики:

 

Проектирование соединительной решетки нижней части колонны

 

Поскольку

 

 

из условия равной гибкости-равноустойчивости наружной ветви в плоскости (местная устойчивость участка ветви между узлами решетки) и из плоскости колонны(рамы):

 

 

Определяем необходимое расстояние между узлами решетки

 

 

Для типа решетки, которая включает лишь раскосы имеем:

 

 

Для решетки, которая включает также стойки имеем:

 

В нашем случае принимаем решетку лишь с раскосами.

Длина раскоса

 

 

Подбор сечения раскосов и стоек

Решетки работают на поперечную силу и рассчитываются на большее из значений:

в сечен. 4 - 4 при комбинации №23:

 

 

или условное Qfic (п.5.8* СНиП)

Для дальнейшего расчета принимаем .

Решетка нижней части колонны вместе с поясами ветвей образовывает две параллельные вертикальные плоские фермы. Учитывая это, на один раскос от Q=Qmax действует осевая сжимающая сила:

 

 

Элементы решетки работают на растяжение-сжатие и рассчитываются на устойчивость. Они проектируются из одиночных равнополочных уголков.

 

где предварительно принимаем .

Принимаем по сортаменту уголок:

 

L100х7:А =13,75см2 Ix =130,6см4 ix =3,08см z0 =2,71cм ix0=1,98см

Уточняем гибкостью раскоса:

 

 

 

Следовательно, коэффициент продольного изгиба:

 

 

Проверяем устойчивость в раскосе:

 

 

Устойчивость раскоса обеспечена.

Рассчитываем сварные швы крепления раскосов:

-для обушка:

-для пера:

Задаем высоту катета шва из условия, что в соответствии с п.12.8*.

-для обушка: . Принимаем для пера: . Принимаем

Длина шва:

-для обушка:

-для пера:

 

Проверяем устойчивости нижней части колонны в плоскости рамы.

 

Расчет выполняем по приведенной гибкости , учитывающая податливость решетки. Для определения гибкости последовательно вычисляем:

Гибкость относительно оси х-х без учета податливости решетки( при абсолютно жесткой решетке):

Согласно табл.7, п.1 приведенная гибкость (т.е. с учетом податливости решетки) будет несколько большей:

 

где

 

 

 

Проверяем устойчивость нижней части колонны в плоскости рамы от действия усилий, которые возникают при комбинации нагрузок для max сжатия наружной ветви.

 

 

По табл.75 находим

В соответствии с п.5.27*

 

 

устойчивость обеспечена.

Проверяем устойчивость нижней части колонны в плоскости рамы от действия усилий, которые возникают при комбинации нагрузок для max сжатия подкрановой ветви:

 

 

По табл.75 находим

В соответствии с п.5.27*

 

 

устойчивость обеспечена.

Устойчивость нижней части колонны из плоскости действия момента не проверяем, поскольку обеспечена устойчивость каждой ветви отдельно.

 

.6 Проектирование и расчет соединения верхней и нижней частей ступенчатой колонны

 

Соединение выполняется с помощью траверсы. Верхняя часть колонны приваривается монтажным швом Ш1, который выполняется с полным проваром и обязательным последующим выполнением его физического контроля, что обеспечивает условие его равнопрочности с основным металлом. Этот шов расчету не подлежит.

По статической схеме траверсу рассматривают как однопролетную балку, шарнирно опертую на ветви нижней части колонны. В запас прочности считают, что расчетные усилия N и M, которые действуют в сечении 2 - 2 верхней части колонны, передаются на траверсу только через пояса двутавра поперечного сечения верхней части колонны. При этом, во внутреннем поясе двутавра на уровне соединения с подкрановой частью колонны имеем приведенную сосредоточенную силу Nпр.

Расчетные усилия для расчета траверсы: М=435,9 кН•м

N=436,0 кН

Усилия N и M, догружают подкрановую ветвь нижней части колоны, тогда

 

 

Из условия смятия участка траверсы по опорной плите подкрановой балки

 

 

определяем требуемую толщину траверсы:

 

 

где 1,2 - учитывает возможный перекос опирания опорного ребра подкрановой балки

,9 - коэффициент сочетания нагрузок

 

, где - ширина опорного ребра подкрановой балки,

- толщина опорной плиты, принимаем

- расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности принимаем в соответствии с табл.1* для стали С255

Высоту траверсы принимаем:

 

Для равномерной передачи силы на траверсу, под ней к траверсе по всей ее высоте швами приваривают парные вертикальные поперечные ребра толщиной:

 

 

и шириной:

 

 

Кроме усилий N и M на траверсу по оси подкрановой балки через горизонтальную распределительную плиту передается суммарная опорная реакция подкрановых балок в виде силы . Эта сила действует на траверсу в виде равномерно распределенной нагрузки q:

 

 

Крепление траверсы к стенке подкрановой ветви колонны в