Расчет параметров здания

Компоновка стального каркаса одноэтажного промышленного здания, его конструктивная схема, определение вертикальных и горизонтальных размеров. Нагрузки, действующие на поперечную раму, ее статический расчет. Основные параметры стропильной конструкции.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 01.12.2014
Размер файла 7,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Компоновка стального каркаса одноэтажного промышленного здания

1.1 Конструктивная схема здания

Стальной каркас современного одноэтажного промышленного здания представляет собой пространственную систему, скомпонованную из многих элементов.

Основой каркаса является поперечная рама, состоящая из ступенчатых колонн и сквозных ригелей (рис. 1.1).

Рис. 1.1 - Схема поперечной рамы однопролетного здания

В однопролётных зданиях соединение колонн с ригелем проектируют жёстким, что позволяет повысить поперечную жёсткость здания. Это является существенным для обеспечения нормальной работы мостовых кранов. Ригель рамы проектируют в виде стропильной фермы с параллельными поясами (уклон поясов 1,5%).

В состав каркаса одноэтажного промышленного здания входят; фермы фонаря, связи, подкрановые и тормозные балки.

Промышленное здание проектируют с продольным расположением фонаря, состоящего из стоек и раскосов.

Для обеспечения пространственной жесткости каркаса и устойчивости колонн и конструкций покрытия устраивают связи:

* горизонтальные поперечные по верхним поясам стропильных ферм и фонаря;

* горизонтальные поперечные и продольные по нижним поясам ферм;

* вертикальные между фермами и в пределах высоты фонаря;

* вертикальные между колоннами.

Первые необходимы для обеспечения устойчивости сжатого верхнего пояса ферм. главным образом, в период монтажа. В остальное время устойчивость создают плиты покрытия или прогоны, привариваемые непосредственно к поясу. Располагают их в торцах здания и у температурных швов, а также в промежутках на расстоянии не более 60 м (в свету) друг от друга.

Для раскрепления узлов верхнего пояса ферм в пределах фонаря предусматривают специальные коньковые распорки.

Поперечные связи по нижним поясам ферм располагают в торцах здания для восприятия ветровой нагрузки, передаваемой стойками торцевого фахверка. Промежуточные связи ставят в тех же панелях, что и по верхнему поясу ферм.

Продольные связи по нижним поясам ферм устанавливают по краям здания. Они необходимы для вовлечения в совместную работу соседних рам при действии местной (крановой) нагрузки. Кроме того, продольные связи закрепляют крайние панели нижнего пояса, в которых могут возникнуть сжимающие усилия.

Вертикальные связи между фермами устанавливают в местах постановки поперечных горизонтальных связевых ферм. Они служат для удержания ферм в проектном (вертикальном) положении.

Вертикальные связи между колоннами придают неизменяемость каркасу и обеспечивают устойчивость колонн в продольном направлении. Располагают их ближе к середине здания, чтобы как можно меньше препятствовать температурным деформациям продольных элементов каркаса. Эти связи воспринимают давление ветра на торцы здания и силы продольного торможения мостовых кранов. В крайних шагах предусматривают устройство вертикальных связей в пределах надкрановой части колонн, так как оставлять их нераскрепленными не следует, поскольку с них начинают монтаж здания.

Связи в пределах фонаря устраивают аналогично связям по верхним поясам ферм.

1.2 Определение вертикальных размеров

Определяем расстояние от головки кранового рельса до низа несущей конструкции покрытия Н2 по формуле:

Н2 ? (Нк + 100)+f, (1.1)

где Нк - высота мостового крана, определяемая в зависимости от грузоподъёмности крана и пролёта цеха по [1, прил. 2], Нк=4000 мм;

100-необходимый зазор между краном и стропильной конструкцией, мм;

f - размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия (ферм, связей), принимаемый в зависимости от пролета L по [1, табл. 1.1] f=300 мм;

Н2=(4000+100)+300=4400=4,4 м.

Окончательный размер Н2 принимают кратным 0,2 м:

Н2 = 4,4 м.

Фактическую высоту технологического оборудования Н1 определяем в зависимости от полезной высоты здания Н0 и высоты технологического оборудования Н1 по заданию.

Полезная высота цеха от уровня пола до низа ферм Н0:

Н0? Н12, (1.2)

Н0=13,4+4,4=17,8 м.

Окончательный размер Н0 с учётом унификации принимаем кратным 0,6 м. Таким образом, назначаем:

Н0=18 м.

и корректируют высоту Н1:

Н1 = Н0 - Н2, (1.3)

Н1=18 - 4,4 = 13,6 м.

Далее устанавливаем размер верхней части колонны:

Нв=hгл.б.+hр2, (1.4)

где hгл.б - высота подкрановой балки, которую предварительно принимают равной 1/8 шага колонн, hгл.б =1/8 • 12 =1,5 м;

hр - высота кранового рельса, которую принимают равной 0,2 м.

Нв=4,4+1,51+0,2=6,11 м.

Нв=6,11 м.

Размер нижней части колонны определяем по формуле:

Нн0в+h3, (1.5)

где h3 - заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола, для базы с траверсами принимают равным 1 м

Нн=18-6,11+1=12,89 м.

Нн=12,89 м.

Полную высоту колонны Н определяем суммированием размеров верхней Нв и нижней Нн частей колонны:

Нквн, (1.6)

Нк=6,11+12,89=19,0 м.

Нк=19 м.

Высоту фермы Нф принимаем по [1, табл. 1.2], Нф=3,15 м.

Высоту светоаэрационного фонаря Нфн принимаем равной Нфн=4,5 м.

1.3 Определение горизонтальных размеров

При определении горизонтальных размеров учитывают унифицированные привязки колонн к разбивочным осям, требования прочности и жесткости, предъявляемые к колоннам, а также эксплуатационные требования.

Привязку наружной грани колонны к продольной оси а принимаем 500 мм (для относительно высоких зданий с кранами грузоподъёмностью 80 т и более).

В цехах с интенсивной работой крана (7К…8К) необходимо устройство проёма для прохода рабочего персонала в верхней части колонны. В связи с этим принимаем привязку а = 500 мм, а высоту сечения верхней части колонны hв = 1000 мм. При этом должно соблюдаться условие жёсткости hв > / 12:

hв =1000 мм> Нв,/12=6110/12=509,2 мм.

Высоту сечения нижней части колонны hн с учетом обеспечения жесткости каркаса в поперечном направлении назначают не менее Н/ 15 и находят по формуле:

hн =l1+a, (1.7)

где l1 - расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны, мм, которое должно быть не менее

l1?B1+(hв - a)+75 (1.8)

где В1 - размер части мостового крана, выступающей за ось рельса, который принимают по [1, прил. 2], В1 = 400 мм;

75 - необходимый зазор между краном и колонной по требованиям безопасности, мм.

Рассчитав,

l1 = 400 + (1000 - 500) + 75 = 975 мм.

Окончательный размер l1 принимаем кратным 250 мм. Следовательно, l1=1000 мм, тогда hн по формуле (1.7) равна

hн =1000+500=1500 мм

2. Нагрузки, действующие на поперечную раму

На поперечную раму действуют постоянные нагрузки - от веса ограждающих и несущих конструкций здания и временные - от мостовых кранов и атмосферного воздействия снега и ветра.

2.1 Постоянные нагрузки

Сбор нагрузок начинают с определения величины расчётной постоянной нагрузки на 1 м2 покрытия gкр в зависимости от заданного типа кровли. Подсчёт приведён в табл. 2.1.

Таблица 2.1 - Постоянная распределенная нагрузка от покрытия

Состав покрытия

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке, гf

Расчетная нагрузка, кН/м2

1. Плоский стальной настил

0,32

1,05

0,336

2. Каркас стальной панели

0,15

1,05

0,1575

3. Собственный вес шатра

0,3

1,05

0,315

Итого:

gкрн= 0,77

gкр= 0,8085

Расчетную равномерно распределённую нагрузку на 1 м ригеля рамы определяем по формуле

qn = гн • gкр •bф (2.1)

где гн - коэффициент надежности по назначению здания, гн = 0,95;

bф - шаг ферм (колонн), bф =12 м.

Вычисляем:

qn =0,95 • 0,8085 • 12=9,2169 кН/м.

Объём работ по компоновке поперечной рамы и сбору нагрузок, необходимый для заполнения первого контрольного талона, выполнен.

Постоянные нагрузки, действующие на раму, показаны на рис. 2.1.

Рис. 2.1 - Схемы однопролетной рамы

а - расчетная; б - приложения постоянной нагрузки.

Затем находим опорную реакцию ригеля рамы (как балки на двух опорах):

FR=, (2.2)

где L - пролёт здания, L= 30 м.

Подставив в (2.2) данные, получаем:

FR= 9,2169 • 30/2=138,2535 кН.

Постоянные нагрузки от веса колонны и стенового ограждения собираем в виде сосредоточенных сил, условно-приложенных к низу подкрановой F2, и надкрановой F1 части колонны по оси сечения. Сила F2 включает в себя собственный вес нижней части колонны и вес стенового ограждения на участке от низа рамы до уступа колонны. Аналогично сила F1 включает в себя собственный вес верхней части колонны и нагрузку от стенового ограждения выше уступа, при этом моменты, возникающие от веса стен, в расчёте не учитываются:

F1= гнf1gcтhcтвbк+ гf2gокhоквbк)+Gв, (2.3)

F2= гнf1gcтhcтнbк+ гf2gокhокнbк)+Gн, (2.4)

где гf1и гf2 - коэффициенты надёжности по нагрузке для стенового ограждения и оконных переплётов, соответственно, гf1 = 1,2 и гf2 =1,1;

gcт и gок - поверхностная масса стен и оконных переплётов, gcт = 2 кН/м2 и gок = 0,35 кН/м2;

bк - шаг колонн, bк =12 м;

hокв - высота оконных переплётов в верхней части колонны, hокв = 1,2 м;

hокн - высота оконных переплётов в нижней части колонны, при высоте Н1 больше 9 м,

hокн =6 м;

hcтв и hcтн - высота стен в пределах верхней и нижней части колонны, которую определяют по формулам (2.5) и (2.6):

hcтв=Hвф+0,6 - hокв (2.5)

где 0,6 - высота парапета, м;

hcтв=6,11+3,15+0,6-1,2=8,66 м

hстнн - hокн, (2.6)

hстн=12,89 -6=6,89 м

Gв и Gн - расчётный вес колонн, верхней и нижней частей; соответственно, вычисляют по формулам (2.7) и (2.8).

Расчётный вес колонн распределяется следующим образом: 20% приходится на верхнюю часть и 80% - на нижнюю:

Gв= гн • гf •0,2 • gк • bк • L/2, (2.7)

Gнн•гf•0,8•gк•bк•L/2, (2.8)

где гf - коэффициент надёжности по нагрузке для стальных конструкций, гf= 1,05;

gк - расход стали на колонны на 1 м2 здания, определяемый по [1, прил. 5] в зависимости от грузоподъёмности кранов, gк= 0,6 кН/м2;

bк - шаг колонн, bк = 6 м.

Подставляем в (2.7) и (2.8) данные:

Gв=0,95 • 1,05 • 0,2 • 0,6 • 12 • 30/2=21,546 кН,

Gн = 0,95 • 1,05 • 0,8 • 0,6 • 12 • 30/2 = 86,184 кН.

Вычисляем силы F1и F2:

F1=0,95 (1,2 • 2 • 8,66 • 12+1,1 • 0,35 • 1,2 • 12)+21,546= 263,75кН,

F2= 0,95 (1,2 • 2 • 6,89 • 12+1,1 • 0,35 • 6 • 12)+86,184 =301,03 кН.

2.2 Временные нагрузки

Снеговая нагрузка

Расчётную линейную распределённую нагрузку на ригель рамы от снега определяют по формуле:

(2.9)

где гf,сн - коэффициент надёжности по снеговой нагрузке, принимают в соответствии с [2, п. 5.7] равным 1,4;

s0 - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, зависит от района строительства принимается в соответствии с [2, табл. 4];

s0 = 1,0 кН/м2;

м - коэффициент перехода от веса снегового покрова на земле к снеговой нагрузке на покрытие, при уклоне кровли до 25° равен 1;

bф - шаг ферм, bф = 12 м.

Подставив в (2.9) данные, получаем:

qсн = 0,95 • 1,4 • 1 • 1 • 12 = 15,96 кН/м

Далее вычисляем опорную реакцию ригеля рамы от снеговой нагрузки:

(2.10)

Вертикальные усилия от мостовых кранов

Вертикальную нагрузку на подкрановые балки и колонны от действия мостовых кранов определяют при наиболее неблагоприятном их расположении на подкрановой балке по линии влияния. Оба крана располагают вплотную друг к другу так, что колесо одного из них находится над колонной, а остальные как можно ближе к нему.

Тогда расчетное усилие Dmax, передаваемое на колонну колесами кранов, находим по формуле:

Dmax= гн • (гf • ш • ?(Fki • yi)+yfi • Gп.б.+ гf2 • g • bm.n • bк), (2.11)

где гf - коэффициент надёжности для крановой нагрузки, принимаемый в соответствии с [2, п. 4.8], равен 1,1;

ш - коэффициент сочетаний нагрузки от двух кранов, равный 0,95 для кранов с режимами работы 7К…8К;

Fki - нормативное вертикальное давление колеса крана, определяемое по [1, прил. 2];

Fk1 = 520 кН, Fk2= 550 кН;

yi - ордината линии влияния i-й силы Fki;

yfi - коэффициент надёжности но нагрузке (для постоянной нагрузки от веса подкрановой балки равен 1,05);

Gп.б - нормативный вес подкрановой балки, вычисляемый по формуле (2.12);

гf2 - коэффициент надёжности для временной нагрузки на тормозной площадке, гf2= 1,2;

g - полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке, принимается равной 1,5 кН/м2;

bm.n - ширина тормозной площадки, принимается равной высоте сечения нижней части колонны hн; bm.n = hн =1,5 м;

bк - шаг колонн, bк = 12 м.

Нормативный вес подкрановой балки

Gп.б = gп.б. • bк • L/2, (2.12)

где gп.б - расход стали на подкрановые балки на 1 м2 здания, принимается по [1, прил. 5],

gп.б =0,8 кН/м2.

В этом случае

Gп.б =0,8 •12 • 30/2=144 кН

Расчётное усилие Dmax по формуле (2.11) равно:

Dmax = 0,95 [1,1•0,95•(1,625•520+3,34 • 550)+1,05•144+1,2•1,5•1,5•12]=2836,98кН

На другой ряд колонн также будут передаваться усилия, но значительно: меньшие. Силу Dmin определяем по формуле (2.11) с заменой в формуле Fki на Fк', то есть на нормативные усилия, передаваемые колёсами другой стороны крана:

, (2.13)

где Q - грузоподъёмность крана (по заданию), Q = 125 т;

Gк - вес крана с тележкой [1, прил. 2], Gк = 1550 кН;

nк - число колёс с одной стороны крана, принимают nк = 4;

Fкср - среднее нормативное давление колёс крана с более нагруженной стороны.

В результате расчета по формуле

, (2.14)

получают

Тогда

Расчётное усилие Dmin равно:

Dmin = 0,95 (1,1 • 0,95 • 158,75 •(1,625+3,34)+1,05 • 144+1,2 • 1,5•1,5•12)=956,897 кН.

Силы Dmin и Dmax действуют по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на неё изгибающие моменты

Мmax= Dmax •ек, (2.15)

Мmin = Dmin • ек, (2.16)

где ек - расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны, ек= 0,5 • hн = 0,5 • 1,5 = 0,75 м.

Исходя из полученных данных:

Мmax =2836,98 • 0,75=2127,74 кН • м,

Мmin =956,897 • 0,75=717,67 кН • м.

Горизонтальная сила от мостовых кранов

Расчетную горизонтальную силу Т, передаваемую подкрановыми балками на колонну от поперечного торможения тележки и условно приложенную в уровне уступа колонны, определяем при том же положении мостовых кранов (см. рис. 2.4) по формуле:

Т=гн ? гf ? ш • ?(Т • уi), (2.17)

где гн, гf, ш, уi - то же, что и в формуле (2.11);

Т- нормативное значение горизонтальной нагрузки, передаваемое одним колесом крана, принимают согласно [2, п. 4.4] равным 0,05 суммы подъёмной силы крана и веса тележки:

Т=0,05 • (9,8 • Q+Gm) / nk, (2.18)

где Qm - вес тележки [1, прил. 2], Qm =430 кН.

Подставив данные в (2.17) и (2.18), получаем:

Т=0,05 • (9,8 • 125+430)/4=20,69 кН.

Т =0,95 • 1,1 • 0,95 • (4,965 • 20,69)= 101,98 кН.

Крановые нагрузки, действующие на раму, показаны на рис. 2.4.

Ветровая нагрузка

Давление ветра на высоте 10 м над поверхностью земли, принято за нормативное значение ветрового давления w0. так как до высоты 10 м оно остаётся постоянным. При большей высоте увеличение давления ветра учитывается соответствующими коэффициентами k.

За зданием (по направлению ветра) возникает зона пониженного давления и появляется поверхностная нагрузка q (отсос), направленная так же, как и нагрузка qв.

Таким образом, расчетную линейную ветровую нагрузку, передаваемую на стойку рамы, определяем по формуле:

qв= гн ? гf • w0 • с • bk • k, (2.19)

где гf - коэффициент надёжности по ветровой нагрузке, принимаемый в соответствии с [2, п. 6.11], равен 1,2;

w0 - нормативное значение ветрового давления принимают в зависимости ветрового района строительства [2, табл. 5], равным 0,3 кН/м2;

с - аэродинамический коэффициент, в курсовом проектировании принимаем равным: с наветренной стороны се = 0,8 и с подветренной (отсос) се3= 0,6;

bk - шаг колонн, bk =6 м;

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (значения коэффициента k приведены в [1, прил. 7]).

Подставляем все величины в формулу (2.19) и получаем:

qв=0,95 •1,2 •0,3 •0,8 •12 •k=3,283 • k

В таблице 2.2 приводят значения коэффициента k по высоте (по всем характерным отметкам) и соответствующие значения qв. Промежуточные значения коэффициента k определяем интерполяцией.

Таблица 2.2

Характерные отметки

Коэффициент, k

Ветровая нагрузка qв, кН/м

10 м

0,400

1,313

Низ стропильной конструкции - 19 м

0,535

1,756

20 м

0,550

1,806

Наиболее высокая точка здания - 26,8

0,652

2,141

Для удобства расчета фактическую ветровую нагрузку до низа стропильной конструкции заменяют эквивалентной нагрузкой qэ, равномерно распределенной по высоте, и приблизительно (с достаточной степенью точности) вычисляем по формуле:

qэ=Sв,эпэ (2.20)

где Sв,эп - площадь эпюры ветровой нагрузки (см. рис. 2.6), определяемая по формуле (2.21);

Нэ - высота эпюры, Нэ= Нк= 19 м.

Определяем площадь эпюры Sв,эп по формуле:

, (2.21)

где q10 - ветровая нагрузка на высоте h10 = 10 м (по табл. 2.2), q10=1,313 кН/м;

q1 - ветровая нагрузка на уровне низа стропильной конструкции, q1=1,756 кН/м и вычисляем:

Sв,эп =

Ветровую нагрузку на участке от низа стропильной конструкции до самой высокой точки здания заменяют сосредоточенной силой Fв приложенной в уровне низа стропильной конструкции:

, (2.22)

где q1, q2 - ветровое давление на уровне низа стропильной конструкции и на самой высокой точке здания соответственно (по табл. 2.2);

h - высота этого участка (см. рис. 2.6), h = 6,93 м. и вычисляем:

кН.

Нагрузки, действующие на здание с подветренной стороны, находим умножением нагрузок от активного давления ветра на отношение аэродинамических коэффициентов:

(2.23)

кН/м

(2.24)

Ветровая нагрузка, действующая на раму, показана на рис. 2.2.

Рис. 2.2 - К расчету ветровой нагрузки

Объем работ, необходимый для заполнения второго контрольного талона, выполнен.

3. Статический расчёт поперечной рамы

Целью статического расчёта поперечной рамы является определение максимальных усилий (изгибающих моментов, продольных и поперечных сил), необходимых для подбора сечений элементов рамы и расчёта узлов. Расчет выполняем методом перемещений. Ввиду значительной трудоёмкости точных методов расчёта рам в практике применяют приближённые способы. Это позволяет значительно упростить расчёт и получить результаты, приемлемые для практических целей.

В связи с тем, что наибольшие расчётные усилия в разных сечениях рамы зависят от разных сочетаний временных нагрузок, усилия М, N и Q определяем отдельно для каждого вида загружения.

В курсовом проекте поперечную раму рассчитывают методом перемещений с учётом действительной работы каркаса. В процессе статического расчета рамы придерживаются последующей последовательности:

1. Выбирают основную систему.

2. Для основной системы строят эпюры от единичных перемещений М1| и эпюру от внешней нагрузки Мр.

3. Составляют каноническое уравнение метода перемещения и находят его коэффициенты:

r11 • ц+r1p=0 или r11 • Д+r1p=0.

4. Решают каноническое уравнение и находят неизвестное перемещение для плоской отдельной рамы.

5. Учитывают пространственную работу каркаса (при расчёте рамы на нагрузки, приложенные не ко всем рамам)

Дпр= Д ?бпр

6. Строят итоговые эпюры M, Q и N в сечениях рамы

M=M1 • ц+Mp или M=M1 • Дпрр.

7. Проверяют правильность построения эпюр.

При реализации этой последовательности необходимо учитывать некоторые особенности расчёта при различных воздействиях:

1) при расчёте рамы на вертикальную нагрузку, приложенную к ригелю (постоянная, снеговая) для симметричных однопролётных рам с симметричными нагрузками горизонтальные смещения верхних узлов Д = 0 и единственным неизвестным перемещением при жёстком сопряжении ригеля с колонной являются углы поворота верхних узлов рамы ц,

2) при расчёте рамы на нагрузки, приложенные к стойкам, ригель рамы принимают бесконечно жёстким EJ = ?, в этом случае углы поворота ц = 0 и единственным неизвестным перемещением является смещение верхних узлов рамы Д.

3.1 Расчет на постоянную нагрузку

Для статического расчёта рамы необходимо знать жёсткость всех её элементов, но поскольку размеры сечений пока неизвестны, то можно воспользоваться соотношениями моментов инерции, которые обычно принимают в пределах;

Jн / Jв=5 ? 10,

Jр / Jн=2 ? 6.

В курсовом проекте принимают

Jн / Jв=5,

Jр / Jн=6.

Таким образом, приняв Jв=1, получают Jн=5, а Jр =30.

При расчёте методом перемещений за основную систему принимают раму (в соответствии с расчётной схемой, см. рис. 2.2, а), которая условно закреплена от бокового смещения, а углы - от поворота (рис. 3.1, а). Схема приложения постоянной нагрузки приведена на рис. 2.2, б.

Расстояние между центрами тяжести верхней и нижней частей колонн:

е0=0,5 · (hн - hв), (3.1)

е0=0,5 · (1,5 - 1)=0,25 м.

Тогда сосредоточенный момент от вертикальной нагрузки, действующей на ригель рамы, возникающий из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны равен:

М= - (FR+F1) · е0, (3.2)

М = - (138,25+263,75) · 0,25 = -100,5 кН · м.

При расчёте симметричной однопролётной рамы на вертикальную нагрузку (постоянная и снеговая) горизонтальное смещение узлов рамы Д = 0, а углы поворота верхних узлов будут одинаковые, т.е. ц12=ц. В этом случае единственным неизвестным перемещением будет угол ц, а каноническое уравнение примет вид:

r11 · ц+r1p=0 (3.3)

где r11, r1p - коэффициенты канонического уравнения, определяют при построении эпюры от единичного неизвестного перемещения (М1) и эпюры от данной нагрузки (Мр).

Коэффициенты для определения моментов от единичных перемещений и от нагрузки находят по [1, прил. 8]. При пользовании таблицей большую роль играет точность определения коэффициентов, которые находят интерполяцией в зависимости от параметров:

(3.4)

б=6,11/19=0,3216; n=1/5=0,2

Таким образом, коэффициенты, для определения моментов от поворота узлов на угол ц = 1 равны:

kA=0,9021;

kB = -1,0399;

kС = -0,4150.

Тогда соответствующие моменты в стойке (эпюра М1, рис. 3.1, б):

где i - погонная жесткость стойки, равная i=Е · Jн/ Н.

Реактивный момент на опорах ригеля рамы при повороте узлов на угол ц = 1 определяют по формуле:

(3.5)

.

После построения эпюры М1 определяют коэффициент канонического уравнения г11 как реакцию в фиктивной опоре от поворота узлов на угол ц = 1.

г11 = Мригв - Мв, (3.6)

r11=7,6i - (- 1,0399· i) = 8,6399 · i

Затем находят коэффициенты для определения моментов от нагрузки:

kA=0,3310;

kB = -0,1636;

kС = -0,6825;

k'B = 1,4957;

Тогда моменты от нагрузки на стойках (эпюра Мр, рис. 3.1, в) равны:

Моменты на опорах ригеля от постоянной нагрузки находят как для защемлённой балки постоянного по длине сечения по формуле:

, (3.7)

Затем определяют свободный член канонического уравнения г (эпюра Мр), как реакцию в фиктивной опоре от внешней нагрузки по формуле:

, (3.8)

г = - 691,5 - 16,442 = - 707,942 кН · м,

и находят неизвестное канонического уравнения - угол поворота ц:

, (3.9)

Моменты от фактического утла поворота определяют умножением единичной эпюры моментов М1 на ц (рис. 3.1, г):

Итоговую эпюру моментов М от постоянной нагрузки определяют суммированием эпюры Мр и эпюры моментов от фактического угла поворота М1 · ц (эпюры М1, умноженной на ц), рис. 3.1, д:

МА= 73,918 - 33,266=40,652 кН м

МВ= -85,209 + 16,442= - 68,767 кН м

Мнс= -34,005 + 68,591=34,586 кН м

Мсв= -34,005 - 31,909= - 65,914 кН м

Мвриг= 622,744 - 691,5= - 68,767 кН м

Проверкой правильности построения эпюр служит:

а) равенство моментов в узле В:

МВ= Мвриг (3.10)

- 68,767 кН м ? - 68,767 кН м;

б) равенство перепада эпюры в точке С внешнему моменту:

Мсв - Мсн= М (3.11)

- 65,91 - 34,59 = - 100,5 кН м

в) равенство поперечных сил верхней и нижней частей колонны (рис. 3.1, е):

QAC = QBC, (3.12)

QAC=, (3.13)

QAC=кН

QBC =, (3.14)

QBC = кН

3.2 Расчет на вертикальную нагрузку от мостовых кранов

Расчёт производят при расположении тележки крана у левой стойки.

При расчёте рамы на нагрузки, приложенные к стойкам (крановая и ветровая) углы поворота узлов рамы будут равны 0 (ц1= ц2=0), так как ригель принят абсолютно жёстким, а неизвестным будет перемещение Д. Тогда каноническое уравнение метода перемещений примет вид:

r11 · Д+r1p=0 (3.15)

Находят коэффициенты для определения моментов от перемещения верхних узлов рамы на Д = 1 по [1, прил. 8]:

kA= - 4,3324;

kB = 1,942;

kС = -0,0549;

k'B = - 6,2744.

Тогда соответствующие моменты в левой стойке (рис. 3.2, б) равны:

где t - коэффициент, равный t = i / H = EJн / Н2.

Моменты на правой стойке имеют те же значения, но направлены в противоположную сторону.

Опорную реакцию в узле В стойки рамы определяют по формуле:

, (3.16)

.

Затем определяют коэффициент канонического уравнения r11 (эпюра М1) как реакцию в фиктивной опоре от смещения узлов рамы на Д = 1 по формуле:

, (3.17)

г11 = 2 · (- 0,3302 · t) = - 0,6604 · t.

Для определения моментов и реакции опор от нагрузки (эпюра Мр, рис. 3.2. в) используют те же коэффициенты, что и в расчёте рамы на постоянные нагрузки.

Моменты па левой стойке определяют умножением этих коэффициентов на максимальный изгибающий момент от крановой нагрузки ММАХ = 2127,74 кН·м (формула (2.15)):

Опорную реакцию определяют по формуле:

, (3.18)

Усилия на правой стойке получают аналогично, умножая коэффициенты на минимальный изгибающий момент от крановой нагрузки МMIN = 717,67 кН·м (формула (2.16)):

Затем определяют свободный член канонического уравнения г (эпюра Мр). как реакцию в фиктивной опоре от внешней нагрузки по формуле:

r1p =, (3.19)

г1p =167,5 - 56,5=111 кН.

Неизвестное перемещение плоской рамы определяют по формуле:

, (3.20)

.

Перемещение узлов рамы, с учётом пространственной работы каркаса, находят по формуле:

Дпр= Д · бпр, (3.21)

где бпр - коэффициент, характеризующий пространственную работу каркаса, при крановой нагрузке бпр ? 1, т.к. крановая нагрузка - местная.

Существенное влияние на коэффициент бпр оказывает конструкция кровли. В курсовом проекте, независимо от типа покрытия принимают конструкцию кровли жёсткой. Тогда коэффициент бпр определяют по формуле:

, (3.22)

где nк - число колес кранов на одной нитке подкрановых балок, nк = 8;

i - сумма ординат линии влияния (см. п. 2.2.2), ?уi = 4,882;

n - число рам в блоке;

ai - расстояние между симметрично расположенными рамами относительно середины блока (a2 - между вторыми от торцов рамами).

, (3.23)

где б0 - определяют по таблице 3.1 в зависимости от длины здания Lзд и шага поперечных рам bk.

Таблица 3.1

Длина здания Lзд, м

Значения б0 при шаге bк, м

6

12

72

0,2143

0,2857

84

0,1952

0,2738

96

0,1789

0,2611

108

0,1649

0,2485

120

0,1528

0,2364

132

0,1423

0,2249

.

Тогда перемещение с учётом пространственной работы каркаса равно:

Дпр = 0,428 · 168,08 / t = 71,94 / t.

Изгибающие моменты от фактического перемещения узлов рамы с учётом пространственной работы определяют умножением моментов в стойках от Д = 1 на смещение (рис. 3.2, г):

Моменты на правой стойке имеют те же значения, но направлены в противоположную сторону.

Моменты итоговой эпюры М от крановой нагрузки определяют суммированием эпюры Мр и эпюры М1, умноженной на Дпр (см. рис. 3.2, д):

на левой стойке:

Млв А= 704,28 - 311,67= 392,61 кН м.

Млв В= -348,10 + 139,71= - 208,39 кН м.

Млвсн= -1452,18 - 3,95= -1456,13 кН м.

Млвсв= 675,56 - 3,95= 671,61 кН м.

на правой стойке:

Мпр А= 237,55 + 311,67=549,22 кН м

Мпр В= -117,41 - 139,71= - 257,12 кН м

Мпрсн= -489,81 + 3,95= -485,86 кН м

Мпрсв= 227,86 + 3,95= 231,81 кН м

Поперечная сила Q (рис. 3.2, е) равна разности моментов на линейном участке эпюры М, делённой на протяжённость этого участка (см. формулы (3.14) и (3.15)). На левой стойке поперечную силу принимают отрицательной, а на правой - положительной. Контролем правильности служит равенство поперечных сил на участках стойки

на левой:

на правой:

Объем работ, необходимый для заполнения третьего контрольного талона, выполнен.

4. Определение расчетных усилий для расчёта колонн и фермы (ригеля)

4.1 Составление основных комбинаций усилий

Результаты автоматизированного статического расчёта поперечной рамы, полученные в случае успешного выполнения 3-го этапа проектирования, необходимо проанализировать и найти наиболее невыгодные сочетания изгибающих моментов и нормальных сил от каждой из расчетных нагрузок в каждом сечении (рис. 4.1).

Рис. 4.1 - Расчетная схема поперечной рамы.

Для определения усилий в стержнях стропильной фермы, подбора сечений колонн и расчёта узлов рамы составляют следующие сочетания усилий:

1) +ММАХ, Nсоотв. 2) - ММАХ, Nсоотв.

3) NMAX, + Мсоотв. 4) NМАХ, - Мсоотв.

Также кроме усилий М и N для сечений 1-1 и 4-4 определяют значения поперечной силы QМАХ, которая необходима для расчёта раскосной решётки подкрановой части колонны и определения распора, действующего на стропильную ферму.

Комбинации усилий составляют для основных сечений левой колонны, при этом учитывают самые неблагоприятные усилия, например, если момент на правой стойке от крана больше момента на левой стойке, то учитывают момент с большим значением. Также поступают и при учёте усилий от ветрового давления, т.к. нагрузка от ветра может быть приложена с разных сторон рамы.

Составление комбинаций усилий рекомендуется приводить в табличной форме (табл. 4.1).

Таблица 4.1 - Расчетные усилия в сечениях левой стойки рамы (изгибающие моменты в кН·м, нормальные и поперечные силы в кН)

Комбинации усилий

Коэффициент сочетаний

Сечения стойки

I-I

II-II

III-III

IV-IV

M

N

M

N

M

N

M

N

Q

МАХ

Nсоотв.

ш = 1

№нагрузок

1,12

1, 4, 8 (+)

1, 14

1, 6, 8 (+)

усилия

43,51

-138,25

813,45

-402

24,64

-402

1002,11

-1659,93

-32,69

ш = 0,9

№ нагрузок

-

1,3,5, 9 (+), 15

-

1, 3, 7, 9 (+), 15

усилия

-

-

647,28

-617,46

-

-

1322,35

-1779,7

-72,77

- ММАХ

Nсоотв.

ш = 1

№ нагрузок

1, 6, 8 (-)

1,2

1, 4, 8 (-)

1, 12

усилия

-445,13

-138,25

-142,89

-641,4

-1629,21

-3238,99

361,44

-703,03

35,15

ш = 0,9

№ нагрузок

1, 3, 7, 9 (-), 15

-

1, 3, 5, 9 (-), 13

1,3,5,9 (-), 13

усилия

-637,06

-353,71

-

-

-1465,13

-3170,75

-214,55

-3471,78

-146,49

NMAX

+Mсоотв.

ш = 1

№ нагрузок

-

-

1, 2

1, 4, 8 (+)

усилия

-

-

-

-

17,46

-641,4

845,48

-3540,02

-95,8

ш = 0,9

№ нагрузок

-

1, 3, 5, 9 (+), 15

-

1, 3, 5, 9 (+), 15

усилия

-

-

647,28

-617,46

-

-

1181,38

-3471,78

-129,57

NMAX

- Mсоотв.

ш = 1

№ нагрузок

1, 2

1, 2

1, 4, 8 (-)

-

усилия

-204,21

-377,65

-142,89

-641,4

-1629,21

-3238,99

-

-

-

ш = 0,9

№ нагрузок

1, 3, 7, 9 (-), 15

-

1, 3, 5, 9 (-), 13

1,3,5,9 (-), 13

усилия

-637,06

-353,71

-

-

-1465,13

-3170,75

-214,55

-3471,78

-146,49

4.2 Определение усилий в опорных сечениях фермы

В стропильных фермах жёстко соединённых с колоннами возникают распор Нр (продольная сила в ригеле), а также опорные моменты М1 и М2, (рис. 4.2).

Рис. 4.2 - Схема приложения опорных моментов и распора рамы

Значение опорного момента М1 (для левой опоры) берут из таблицы расчетных усилий колонны для сечения 1-1 (табл. 4.1), а опорный момент М2, для правой опоры определяют при той же комбинации нагрузок.

Опорные моменты:

1-ая комбинация:

на левой стойке

М11лв = -68,75 -121,92 -231,39 -107,36 -107,64 = - 637,06 кН·м;

на правой стойке (№ нагрузок - 1, 3, 5, 9, 13)

М21пр = -68,75 -121,92 -187,47 -77,48 +101,03 = -354,59 кН·м.

2-ая комбинация (без снеговой нагрузки):

на левой стойке

М12лв = -637,06 - (-121,92) = -515,14 кН·м;

на правой стойке

М22пр = -354,59 - (-121,92) = -232,67 кН·м.

Распор рамы:

1-ая комбинация:

усилие на левой стойке определяют по формуле:

, (4.1)

где Qmaxлв - поперечная сила в сечении 1-1 на левой стойке (№ нагрузок - 1, 3, 5, 9, 13), кН;

Fв - сосредоточенная сила от ветровой нагрузки (см. п. 2.2.4.), Fв =15,198 кН

ш - коэффициент сочетания нагрузок, ш = 0,9.

Нр1лв = -176,16 - 15,198 · 0,9 = - 189,84 кН.

Усилие на правой стойке определяют по формуле:

, (4.2)

где Qmaxпр - поперечная сила в сечении 1-1 на правой стойке (№ нагрузок - 1, 3, 7, 11, 15), кН;

F'в - сосредоточенная сила от ветровой нагрузки (отсос), F'в =11,4 кН

Нр1пр = -104,58 + 11,4 · 0,9 = - 94,32 кН;

2-ая комбинация (без снеговой нагрузки):

на левой стойке

Нр2лв = -189,84 - (-8,62) = -181,22 кН;

на правой стойке

Нр2пр = -94,32 - (-8,62) = -85,7 кН.

5. Расчёт стропильной конструкции

стропильный промышленный здание рама

5.1 Сбор нагрузок

Основными нагрузками при расчёте стропильных ферм являются:

1) постоянные - собственный вес кровли, связей по покрытию, фермы и фонаря;

2) временные - вес снегового покрова.

5.1.1 Постоянные нагрузки

Постоянные нагрузки от кровли, стропильных ферм, связей по покрытию и фонарей принимают равномерно распределёнными. Нагрузки от бортовых стенок фонаря и остекления учитывают в виде сосредоточенных сил, приложенных в узлах опирания крайних стоек фонаря.

Нагрузку от покрытия определяют без учёта веса фонаря, т.к. его учитывают в местах фактического опирания на ферму, по формуле:

, (5.1)

где gкр - расчётная постоянная нагрузка от веса покрытия (см. табл. 2.1),

gкр = 0,8085 кН/м2;

гf - коэффициент надёжности по нагрузке, гf =1,05;

gфн - вес фонаря, в курсовом проекте принимают gфн = 0,15 кН/м2;

bф - шаг ферм, bф = 12 м.

gкр =(0,8085 -1,05 · 0,15) · 0,95 · 12 = 7,42 кН/м2.

Нагрузку от веса фонаря на погонный метр определяют по формуле

, (5.2)

где gфн - вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря,

gфн =0,1 кН/м2;

gфн = 0,1 · 0,95 · 12 = 1,14 кН/м.

Нагрузку от бортовой стенки и остекления определяют по формуле

, (5.3)

где gб.с. - вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки, gб.с = 2 кН/м;

Рб.с. =2 · 0,95 · 12 = 22,8 кН.

Затем подсчитывают расчетные сосредоточенные в узлах фермы силы от постоянной нагрузки. Количество узловых сил F1 зависит от пролета. В симметричных фермах рассматривают только её половину. Силу F0 в расчёте фермы не учитывают, т.к. она приложена к колонне.

Значение узловой силы F1 определяют по формуле

F1 = qкр · d, (5.4)

где d - ширина грузовой площади, равная ширине панели верхнего пояса, d= 3 м.

F1=7,42 · 3 = 22,26 кН.

Сила F2 включает в себя вес покрытия, фонаря и бортовой стенки

(5.5)

Сила F3 состоит из веса покрытия и фонаря с ширины грузовой площади равной 1,5 · d:

, (5.6)

кН.

Опорные реакции фермы как балки на двух опорах равны сумме всех узловых сил, т.е.

FAq = FBq = 2F1 + F2 + F3, (5.7)

FAq = FBq = 2 · 22,26 + 46,77 + 38,52 = 129,81 кН.

Снеговая нагрузка

Для промышленных зданий с фонарём рассматривают два варианта загружения снегом (рис. 5.1).

Рис. 5.1 - К определению снеговой нагрузки

В большинстве случаев наибольшие усилия в поясах и раскосах ферм получают при загружении по первому варианту. Второй вариант является определяющим для плит, настилов, прогонов и стоек ферм, расположенных в местах повышенных снеговых нагрузок. Кроме того, при втором варианте в средних раскосах ферм может измениться знак усилия и слабонагруженные растянутые раскосы, имеющие большую гибкость, могут оказаться сжатыми.

Расчётные значения снеговой нагрузки на погонный метр фермы определяют по формуле

, (5.8)

где s0 - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, зависит от района строительства и принимается в соответствии с [2, табл. 4] или по [1, прил. 6], s0 = 1 кН/м2;

bф - шаг ферм, bф = 12 м.

- коэффициент надёжности по снеговой нагрузке, принимают в зависимости от отношения нормативного веса покрытия g(см. табл. 2.1) к нормативному весу сне - гового покрова s0 всоответствии с [2, п. 5.7], при > 0,8 равным = 1,6 и пр

< 0,8 - = 1,6; т.е. ==0,62<0,8 => = 1,6;

м - коэффициент перехода от снеговой нагрузки на земле к нагрузке на 1 м2 покрытия, учитывает неравномерность распределения снега по покрытию, возможность образования снеговых мешков и зависит от конфигурации кровли, определяют по [2, прил. 3] или для схем загружения на рис. 5.2. по формуле:

, (5.9)

Величину Sф принимают равной высоте фонаря, но не более b, т.е. Sф = 4,5 м; при этом значения коэффициента м не должны превышать:

2,5 при > 1,5 кН/м2;

4 при < 1,5 кН/м2.

Таким образом

Расчётные значения снеговой нагрузки (рис. 5.3) равны

Р1=0,95 · 1,6 · 1 · 12 · 0,8=14,59 кН/м.

Р2=0,95 · 1,6 · 1 · 12 · 1,13=20,61 кН/м.

Р3=0,95 · 1,6 · 1 · 12 · 2,33=42,5 кН/м.

Р4=0,95 · 1,6 · 1 · 12 · 1,0 =18,24 кН/м.

Затем подсчитывают сосредоточенные в узлах фермы силы.

1-й вариант снеговой нагрузки:

Значение узловой силы F1p (количество этих сил зависит от пролёта) определяют по формуле:

F1p = P2 · d, (5.10)

F1p = 20,61 · 3 = 61,83 кН.

Силу F2p вычисляют по формуле:

F2p = P2 · + P1 · (5.11)

F2p = 20,61 · + 14,59 · = 52,81 кН.

Аналогично F3p равна:

F3p = P1 · · d (5.12)

F3p =14,59 · · 3 = 65,66 кН.

Опорные реакции фермы от снеговой нагрузки определяют также суммированием узловых сил, т.е.

FAq = FBq = 2F1p + F2p + F3p, (5.13)

FAq = FBq = 2 · 61,83 + 52,81 + 65,66 = 242,13 кН.

2-й вариант снеговой нагрузки:

Значение узловой силы , (количество их зависит от пролёта) определяют но формуле:

= P4 · d, (5.14)

=18,24 · 3 = 63,75 кН

Силу вычисляют по формуле:

= P3 · , (5.15)

= 42,5 · 3 = 127,5 кН

Силу вычисляют по формуле:

= P3 · , (5.16)

= 42,5 · 1,5 = 63,75 кН

Опорные реакции фермы равны:

(5.17)

F'Aq = F'Bq =63,75 +54,72 +127,5=245,97 кН

6. Расчёт и подбор сечений стержней фермы

6.1 Составление комбинаций расчётных усилий в стержнях фермы

Для определения расчётных усилий в стержнях фермы составляют таблицу усилий от постоянных и временных нагрузок, от распора рамы и от опорных моментов.

Узлы сопряжения ферм с колонной выполняют, как правило, на болтах и имеют

определённую податливость; в процессе эксплуатации может произойти ослабление соединений и степень защемления фермы на опоре уменьшится. Кроме этого, опорные моменты и распор рамы определяют с учётом всех нагрузок (постоянных. снеговых, крановых и ветровых), которых может и не быть. Поэтому разгружающее влияние опорных моментов и распора рамы обычно не учитывают.

Если усилия в рассматриваемом стержне от распора рамы, опорных моментов и вертикальной нагрузки имеют одинаковые знаки, то принимают их сумму.

Если знаки усилий разные и усилия от распора рамы и моментов меньше по абсолютному значению усилий от вертикальной нагрузки, то за расчётные берут усилия только от вертикальной нагрузки.

Если же усилия имеют разные знаки, и усилия от распора и моментов больше усилий от вертикальной нагрузки, то стержень должен быть проверен и на их алгебраическую сумму.

Для определения расчётных усилий в стержнях фермы составляют неблагоприятные комбинации усилий. За расчётные усилия принимают наибольшие сжимающие и растягивающие усилия. Результаты сводят в табл 6.1.

Таблица 6.1 - Расчетные усилия в стержнях фермы

Элемент

№ стержня

Расчетные усилия, кН

№ усилий

Растяжение

№ усилий

Сжатие

Верхний

пояс

1

2

3

4

5

1+4+5

1+4+5

1+4+5

1+4+5

1+4+5

202,24

-

-

-

-

-

1+2

1+2

1+2

1+2

-

-583,32

-583,32

-863,39

-863,39

Нижний пояс

11

12

13

1+2

1+2

1+2

298,45

764,13

863,37

1+4+5+6

1+4+5+6

1+4+5+6

-235,48

-12,94

-

Стойки

16

17

18

-

-

-

-

-

-

1+2

1+2

1+2

-

-149,96

-104,2

Раскосы

23; 24

25

26

27

28

-

1+2

-

1+4+5

-

-

413,02

-

66,64

-

1+2

-

1+2

-

1+3+4+5

-480,12

-

-281,53

-

-13,48

6.2 Расчётные длины и предельные гибкости стержней фермы

Устойчивость стержней определяется их гибкостью л, которая зависит от расчётной длины стержней. Расчётные длины стержней определяют в плоскости фермы и из плоскости.

Расчётные длины стержней в плоскости фермы lx принимают равными их геометрической длине l, за исключением промежуточных раскосов и стоек, примыкающих к нижнему поясу фермы, расчётные длины которых принимают равными 0,8·l. Для опорных раскосов принимают lx = l, т.к. растянутый нижний пояс подходит только с одной стороны к узлу и не обеспечивает его защемления.

Расчётные длины стержней поясов из плоскости фермы ly принимают равными расстоянию между точками закрепления стержней связями или элементами покрытия от смещения из плоскости фермы. Раскосы и стойки имеют расчётную длину из плоскости ly равную их геометрической длине.

Гибкости стержней л не должны превышать значений предельных гибкостей [л], установленных по [3, табл. 19* и 20*] в зависимости от напряженно-деформированного состояния и назначения стержней (табл. 6.2).

Таблица 6.2

Вид напряженно-деформированного

состояния

Предельная гибкость стержней

Пояса и опорные раскосы

Все остальные элементы фермы

Сжатие

180 - 60 б

210 - 60 б

Растяжение

250

300

Здесь , но не менее 0,5

6.3 Подбор сечений стержней фермы

Марку стали, для всех элементов фермы принимают по выбору в соответствии с [1, прил. 11] при толщине проката 11-20 мм.

Сечения поясов принимают в виде тавра с параллельными гранями полок типа ШТ. по [1, прил. 12, табл. 1]. Сечения элементов решётки - из двух равнополочных уголков [1, прил. 12. табл. 2], кроме опорных раскосов, сечение которых принимают в виде двух неравнополочных уголков [1, прил. 12. табл. 3], соединённых узкими полками вместе.

Подбор сечений выполняют в зависимости от напряжённо-деформированного состояния стержней.

Растянутые стержни

Из условия прочности вычисляют требуемую площадь сечения по формуле:

, (6.1)

где N - усилие в стержне (см. табл. 6.1), кН;

R - расчетное сопротивление стали, 24 кН/см2;

гс - коэффициент условий работы, для растянутых стержней, гс =0,95.

По сортаменту выбирают профиль, удовлетворяющий условию

Афакт > Aтр, (6.2)

И выписывают геометрические характеристики (А, ix, iy).

Зная расчётные длины lx, ly и радиусы инерции ix, iy находят гибкости стержней в плоскости лx и из плоскости фермы лy и сравнивают их с предельно допустимой гибкостью [л], значения которой приведены в таблице 6.2. Если выполняется условие

, (6.3)

то производят проверку принятого сечения на прочность по формуле

, (6.4)

Cжатые стержни

Из условия устойчивости вычисляют требуемую площадь сечения по формуле

, (6.5)

где ц - коэффициент продольного изгиба, при предварительном подборе принимают ц = 0,4 - 0,7;

гc - коэффициент условий работы, для сжатых стержней верхнего пояса и опорных раскосов гc = 0,95, а для стоек и промежуточных сжатых раскосов гc = 0,8.

По сортаменту выбирают профиль, удовлетворяющий условию (6.2) и выписывают геометрические характеристики (ix, iy).

Находят гибкости стержней в плоскости лx и из плоскости фермы лy и сравнивают их с предельно допустимой гибкостью [л]. При выполнении условия (6.3), по максимальной гибкости определяют коэффициент продольного изгиба ц по [1, прил. 13] и сравнивают с принятым ранее, при расхождении более чем на 0,1 делают перерасчёт.

Из условия устойчивости производят проверку принятого сечения по формуле

, (6.6)

Результаты расчётов по подбору сечений стержней фермы сводят в таблицу 6.3.

Из условия обеспечения необходимой жёсткости при монтаже и перевозке принимают уголки с полками более 50 мм.


Подобные документы

  • Компоновка поперечной рамы каркаса. Определение вертикальных размеров рамы. Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. Значение снеговой, крановой, ветровой нагрузок. Расчет жесткости элементов рамы, стропильной фермы. Комбинации нагружений.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 15.01.2012

  • Компоновка сборного железобетонного каркаса здания с установлением геометрических параметров. Определение нагрузок на раму и ее статический расчет. Конструирование фундамента под колонну. Расчет предварительно напряженной безраскосной фермы пролетом 18 м.

    курсовая работа [375,9 K], добавлен 13.12.2009

  • Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет рамы промышленного здания с использованием расчетного комплекса "STARK ES 3.0". Определение главных параметров и конструирование металлической фермы, основные этапы и оценка данного процесса.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 14.05.2015

  • Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Нагрузки, действующие на прогон. Максимальный изгибающий момент. Конструирование стропильной фермы. Статический расчет рамы каркаса здания и внецентренно нагруженной крайней колонны производственного здания.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.09.2015

  • Проект несущих конструкций одноэтажного промышленного здания. Компоновка поперечной рамы каркаса здания, определение нагрузок от мостовых кранов. Статический расчет поперечной рамы, подкрановой балки. Расчет и конструирование колонны и стропильной фермы.

    курсовая работа [1018,6 K], добавлен 16.09.2017

  • Компоновка каркаса, сбор нагрузок на поперечную раму каркаса. Расчетная схема рамы, определение жесткости элементов. Анализ расчетных усилий в элементах поперечной рамы. Компоновка системы связей. Расчет стропильной фермы, определение усилий, сечений.

    курсовая работа [3,8 M], добавлен 04.10.2010

  • Компоновка конструктивной схемы каркаса производственного здания. Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. Статический расчет однопролетной поперечной рамы. Определение расчетных длин, сечений и базы колонны. Расчет и конструирование фермы.

    курсовая работа [507,3 K], добавлен 17.05.2013

  • Характеристика компоновки конструктивной схемы производственного здания. Определение вертикальных размеров стоек рамы. Расчеты стропильной фермы, подкрановой балки, поперечной рамы каркаса, колонны. Вычисление геометрических характеристик сечения.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.12.2010

  • Компоновка конструктивной схемы одноэтажного промышленного здания. Сбор нагрузок на поперечную раму; определение усилий в колоннах; расчёт прочности надкрановой и подкрановой частей колонны. Определение усилий в элементах стропильной фермы и фундамента.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 04.04.2012

  • Компоновка конструктивной схемы каркаса. Нагрузки и воздействия на каркас здания. Статический расчет поперечной рамы. Расчет на постоянную нагрузку, на вертикальную нагрузку от мостовых кранов. Расчет и конструирование стержня колонны, стропильной фермы.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.