Проектирование опорных конструкций промышленного здания в г. Новосибирске

Технический проект опорных конструкций промышленного здания. Компоновка плана пролетов сетки колонн и поперечного разреза. Расчет внецентренно сжатой колонны: подбор сечения верхней и нижней части, конструирование узла сопряжения; расчет анкерных болтов.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.08.2013
Размер файла 549,4 K

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/

1

1. Технический проект

1.1 Исходные данные

Место строительства г. Новосибирск

Проектирование здания в соответствии со схемой №1

Здание отапливаемое.

Пролеты здания L1 = 24 м, L2 = 24 м

Мостовые краны грузоподъемностью Q = 80/20 т., с режимом работы 5К

Отметка головки кранового рельса 12 м

Длина здания 144 м

Класс бетона фундамента В15

1.2 Компоновка плана промышленного здания

Шаг колонн по средним и крайним пролетам примем 12 м

Пролеты 24 м

Колонны у торцов здания смещают на 500 мм внутрь.

Согласно табл. 42 [2] температурный шов не устраивается при длине 144 м (температура самой холодной пятидневки t= - 44C с обеспеченностью 0,98)

1.3 Компоновка поперечного разреза

Пролеты здания L1 = 24 м, L2 = 24 м

Высота от пола до отметки головки подкранового рельса H1 = 12 м

Отметку уровня пола принимаем нулевой. Здание проектируем с плоской кровлей (уклон 1.5%) и внутренними водостоками.

Рис. 1 Сетка колонн

Расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия.

H2 = (Hк + 100) + f = (3700 + 100) + 400 = 4200 мм,

где Hк + 100 - расстояние от головки кранового рельса до верхней точки тележки крана плюс зазор между верхней точкой тележки крана и строительной конструкцией Нк = 3700 мм (по приложению 1 [4])

f - размер, учитывающий прогиб конструкции покрытия.

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм.

H0 = H1 + H2 = 12000 + 4200 = 16200 мм.

Примем H0 = 16200 (кратно 1800), следовательно, оставляем H1 = 12000 мм

Размеры верхней части колонны.

Hв = hб + hр + H2 = 1200 + 200 + 4200 = 5600 мм.

где hб - высота подкрановой балки (1/10 пролета - 1,2м);

hр - высота кранового рельса (200 мм).

Окончательно уточняем Hв после расчета подкрановой балки.

Размеры нижней части колонны.

Hн = H0 - Hв + 1000 = 16200 - 5600 + 1000 = 11600 мм.

Где 1000 мм - заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.

Полная высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля.

H = Hв + Hн = 5600 + 11600 = 17200 мм.

Высота фермы при пролетах 24 метра Hф = 2250 мм.

На здании есть светоаэрационные фонари Hфн = 4500 мм.

Привязка горизонтальных размеров.

В1 = 400 мм - по прил. 1 [4]

Привязка внешнего края наружной колонны к оси а = 250 мм.

Высота сечения верхней части наружной колонны hвн = 500 мм (>Нв/12=5600/12=467 мм),

средней - hвс = 700 мм.

Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны = 750 мм.

Высота сечения нижней части наружной колонны hнн = 1000 мм, средней - hнс = 1500 мм.

Пролет мостового крана

lк = L - 2 = 24000 - 2 * 750 = 22500 мм.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 2 Схема поперечной рамы

1.3 Компоновка поперечного разреза

Постоянные нагрузки от массы всех ограждающих конструкций принимаются равномерно распределенными по длине ригеля.

Таблица 1

Состав покрытия

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэф. Надежности по нагрузке f

Расчетная нагрузка, кН/м2

1

2

3

4

Гравийная защита.

Гидроизоляционный ковер из трех слоев рубероида на мастике.

Утеплитель (из плитного пенополиуретана = 80 мм, = 0.5 кН/м3).

Пароизоляция из одного слоя рубероида.

Стальной профнастил.

Прогоны (решетчатые).

Собственный вес металлических конструкций шатра (фермы, фонари, связи).

0.5

0.1

0.05

0.04

0.15

0.2

0.3

1.3

1.3

1.2

1.3

1.1

1.05

1.05

0.65

0.13

0.06

0.052

0.165

0.21

0.315

Итого:

qн = 1.34

q = 1.582

Все нагрузки подсчитывают с n = 0.95 (коэффициент надежности по назначению) согласно стр. 34 [1].

Равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы:

q n = nqbф / cos = 0.951.58212/1 = 18.04 кН/м;

где bф - шаг стропильных ферм.

Опорная реакция ригеля рамы:

FпR = qnl /2 = 18.0424/2 = 217 кН.

Расчетный вес колонны (согласно табл. 12.1 [4]):

Крайней: Верхняя часть колонны (20% веса):

Gв = 0.951.050.20.41212 = 12 кН.

Нижняя часть колонны (80% веса):

Gн = 0.951.050.80.41215 = 46 кН.

Средней: Верхняя часть колонны (20% веса):

Gвс = 0.951.050.20.41224 = 23 кН.

Нижняя часть колонны (80% веса):

Gнс = 0.951.050.80.41224 = 92 кН.

Поверхностная масса стен 200 кг/м2, переплетов с остеклением 35 кг/м2.

В верхней части колонны (включая вес этой части колонны):

F1 = n(1.22(3 + 3.65)12 + 1.10.351.212) + 12 = 199 кН (n = 0.95)

В нижней части колонны (включая вес этой части колонны):

F2 = 0.95(1.22(3 + 2.6)12 + 1.10.35612) + 46 =226 кН

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 3 Постоянные нагрузки на раму

Снеговая нагрузка

Нормативная снеговая нагрузка S0 = 1.5 кН/м2.

При qн/S0 = 1.34/1.5 = 0.89 > 0.8 коэффициент надежности по нагрузке f = 1.45 (п.5.7 [1]).

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы:

qсн = nfS0bф = 0.951.4511.512 = 24 кН/м.

Опорная реакция ригеля:

FсR = 2430/2 = 360 кН

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 4 Снеговая нагрузка

Вертикальные усилия от мостовых кранов.

База крана K = 4350 мм и расстояние между колесами двух кранов B2 - K - 2800 = 3150 мм, а также нормативное усилие колеса Fк1 max = 350 кН, Fк2 max = 370 кН

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 5 К определению нагрузки от мостовых кранов

Расчетное усилие:

Dmax = n(fnc Fк maxy + fGнn + fqнnbтb) =

0.95(1.10.85(3703.34+3501.62) + 1.0543.2 + 1.21.51.512) =

0.95(1686+45+33) = 1675 кН

где f = 1.1 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок (п. 4.8 [1]);

nc = 0.85 - коэффициент сочетаний (с. 288 [4]);

y - ордината линии влияния;

Gнn = 0.31212 = 43.2 кН - нормативный вес подкрановой балки (согласно табл. 12.1 [4]);

qнn = 1.5 кН/м2 - полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке;

bт - ширина тормозной площадки;

b - шаг колонн.

Fk = (9.8Q + Qk)/n0 - Fk,max = (9.880 + 1100)/4 - 370 = 101 кН;

Dmin = 0.95(1686101/370+45+33) = 511 кН;

где n0 = 4 - число колес с одной стороны крана;

Qk = 1100 - масса крана с тележкой;

Q = 80 - грузоподъемность крана

Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий:
Mmax = ekDmax = 0.51675 = 838 кНм;
Mmin = ekDmin = 0.5511 = 256 кНм;
ek = 0.5hн = 0.51 = 0.5 м - расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны.
Горизонтальная сила от мостовых кранов.
Передаваемая одним колесом:
Tнk = 0.05(9.8Q + Gт)/n0 = 0.05(9.880 + 380)/4 =14.55 кН;
Gт = 380 - вес тележки, кН.
T = nfnc Tнky = 0.951.10.8514.55(3.34+1.62) = 70 кН

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 6 Нагрузки от мостовых кранов
Ветровая нагрузка
Нормативный скоростной напор ветра W0 = 0.45 кПа (III ветровой район).
Тип местности - Б.
Коэффициенты k для высот:
10 м - 0.65;
20 м - 0.9;
30 м - 1.05
Расчетная линейная ветровая нагрузка:
qb = nfW0RcB = 0.951.20.450.812k = 4.92k.
Линейная распределенная нагрузка при высоте:
до 10 м - 4.920.65 = 3.20 кН/м;
20 м - 4.920.9 = 4.41 кН/м;
30 м - 4.921.05 = 5.17 кН/м.
q1 = 4.71 кН/м (значение распределенной нагрузки на уровне верха фонаря).
q2 = 4.07 кН/м (значение распределенной нагрузки на уровне низа фермы).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 7. К определению ветровой нагрузки
Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки:
Fв = (q1 + q2)h/2 = (4.71 + 4.07)6.75/2 = 29.63 кН;
Fв = Fв0.6/0.8 = 29.630.6/0.8 = 22.22 кН.
Эквивалентные линейные нагрузки:
qэ = qb10 = 3.201.07 = 3.42 кН/м;
qэ = qb100.6/0.8 = 3.420.6/0.8 = 2.57 кН/м.
1.3.1 Подготовка исходных данных для статического расчета рамы.
Назначение жесткостей элементов рамы.
Зададимся соотношением моментов инерции элементов рамы:
J2 = 1; J1/ J2 = 8; J3/ J2 = 2; J4/ J2 = 25;

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Рис. 8. Ветровые нагрузки.
где J1 - момент инерции сечения нижней части крайней колонны;
J2 - момент инерции сечения верхней части крайней колонны;
J3 - момент инерции сечения верхней части центральной колонны;
J4 - момент инерции сечения нижней части центральной колонны;
Вычисление моментов, действующих на раму.
M0 = FпR0.2 = 2170.2 = 43 кН/м;
M1 = FпRe + F1е = 2170.05 + 1990.25 = 61 кН/м;
M2 = FсR0.2 = 2880.2 = 58 кН/м;
M3 = FсRe = 2880.25 = 72 кН/м;
где 0.2 - эксцентриситет опорной реакции фермы на крайней колонне относительно оси верхней части колонны.
e = 0.05 м - расстояние от линии приложения опорной реакции фермы на крайней колонне до центра тяжести сечения нижней части крайней колонны.
e = 0.25 м - расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней частей крайней колонны.
Сводная таблица исходных данных для статического расчета рамы.

Таблица 2

J2

J1

J3

J4

H, м

Hв, м

H2, м

FRп, кН

FRc, кН

Dmax, кН

Dmax, кН

1

8

2

25

17.2

5.6

4.2

217

288

1675

511

M0, кНм

M1, кНм

M2, кНм

M3, кНм

Mmax, кНм

Mmin, кНм

T,

кН

qэк,

кН/м

qэк,

кН/м

Fв,

кН

Fв,

кН

43

-61

58

-72

38

256

70

3.42

2.57

29.63

22.22

1.3.2 Статический расчет рамы

Статический расчет поперечной рамы выполняется по исходным данным, представленным в таблице 2, с помощью программного комплекса ”RAMA”.

Рис. 9 Схема колонны с положением расчетных сечений

Результаты расчета сведены в таблицу 3.

Расчетные усилия в левой колонне левого пролета от каждой из действующих нагрузок.

Таблица 3

№ нагр.

Вид нагрузки.

Коэффициент сочетания nc.

Сечения стойки.

1-1

2-2

3-3

4-4

М, кНм

N, кН.

М, кНм

N, кН.

М, кНм

N, кН.

М, кНм

N, кН.

Q, кН.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

Постоянная.

1

-43

-217

-51

-416

10

-416

-7

-642

-2

2

Снеговая.

1

-59

-288

-69

-288

13

-288

-10

-288

-3

0.9

-53

-259

-62

-259

12

-259

-9

-259

-2.7

3

Dmax на левой стойке левого пролета.

1

0

0

460

0

-378

-1675

576

-1675

82

0.9

0

0

414

0

-340

-1508

518

-1508

74

3*

Dmax на правой стойке левого пролета.

1

0

0

195

0

-61

-511

344

-511

34

0.9

0

0

176

0

-55

-460

310

-460

31

4

Tmax на левую стойку левого пролета.

1

0

0

95

0

95

0

316

0

36

0.9

0

0

86

0

86

0

284

0

32

4*

Tmax на левую стойку правого пролета.

1

0

0

65

0

65

0

199

0

12

0.9

0

0

59

0

59

0

179

0

11

5

Ветер слева.

1

0

0

-56

0

-56

0

-511

0

-60

0.9

0

0

-50

0

-50

0

-460

0

-54

5*

Ветер справа.

1

0

0

32

0

32

0

355

0

43

0.9

0

0

29

0

29

0

320

0

39

2. Проектирование внецентренно сжатой колонны

Таблица 4

Таблица расчетных усилий

№ комбинации

Нагрузка и комбинация усилий

Коэфф. сочетания nc.

Сечения стойки.

1-1

2-2

3-3

4-4

М, кНм.

N, кН

М, кНм

N, кН.

М, кНм.

N, кН.

М, кНм

N, кН.

Q, кН.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

1

1,2

1,2

1,3,4

1,5

-102

-505

-120

-704

-463

-2091

-518

-642

-62

0.9

1,2

1,2,5

1,2,3,4,5

1,4,5

-96

-476

-163

-672

-454

-2183

-802

-642

-88

2

1

-

1,3,4

-

1,5*

-

-

504

-416

-

-

348

-642

41

0.9

-

1,3,4,5*

-

1,3,4,5*

-

-

487

-416

-

-

1115

-2150

140

3

1

1,2

1,2

1,3,4

-

-102

-505

-120

-704

-463

-2091

-

-

-

0.9

1,2

1,2,5

1,2,3,4,5

-

-96

-476

-163

-672

-454

-2183

-

-

-

4

1

-

1,3,4

-

-

-

-

504

-416

-

-

-

-

-

0.9

-

1,3,4,5*

-

1,2,3,4,5*

-

-

487

-416

-

-

1106

-2409

140

5

1

-

-

-

1,5

-

-

-

-

-

-

-518

-642

-62

0.9

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

6

1

-

-

-

1,5*

-

-

-

-

-

-

348

-642

41

0.9

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

7

0.9

-

-

-

1,2,3,4,5*

-

-

-

-

-

-

-

-

140

конструкция здание компоновка колонна

2.1 Расчет внецентренно сжатой колонны

Исходные данные.

Расчетные усилия.

Надкрановая часть колонны:

Подкрановая часть колонны:

Материал конструкции.

Материал колонны - сталь марки С345 с нормативным сопротивлением - для листов толщиной от 10 до 20 мм

Жесткости

Соотношение жесткостей верхней и нижней частей колонны:

Jв/ Jн = 1/8 = 0.125

Расчетные длины колонны.

Т.к. < 0.6 и Nн/ Nв = 2409/704 = 3.42 > 3, то

, =3 (по табл. 14.1 [4])

Расчетные длины в плоскости рамы:

Расчетные длины из плоскости рамы:

Подбор сечения верхней части колонны

Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра высотой hв = 500 мм.

Требуемая площадь сечения

Требуемую площадь сечения определяем из формулы расчета внецентренно сжатых элементов на устойчивость в плоскости действия момента:

Где:

-коэффициент условия работы

- коэффициент для проверки устойчивости, в плоскости действия момента.

Т.о. по приложению 8 [4], .

Компоновка сечения

Высота стенки hст = hв - 2tп = 500 - 214 = 472 мм (предварительно принимаем толщину полок tп = 14 мм)

Из условия местной устойчивости:

Принимаем tст = 8 мм.

Требуемая площадь полки:

Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки:

bп lвy/20 = 4400/20 = 220 мм

Из условия местной устойчивости полки:

Принимаем bп = 280 мм, tп = 14 мм.

Ап = 281.4 = 39.2 см2 > Ап,тр = 37.1 см2;

bп = 280 > lвy/20 = 4400/20 = 220 мм;

Геометрические характеристики сечения.

Полная площадь сечения:

А0 = 2281.4 + 0.847.2 = 116.2 см2.

Расчетная площадь сечения (с учетом только устойчивой части стенки):

Моменты инерции:

Момент сопротивления:

Радиусы инерции и гибкости:

Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента.

Апст = 281.4/(0.847.2) = 1.04,

тогда согласно табл. 73 [2]

- приведенный относительный эксцентриситет

По табл. 74 [2], .

тогда фактическое напряжение в сечении равно:

Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента.

Расчетная формула имеет вид:

По прил. 7 [4], .

Определяем значение , которое зависит от значения относительного эксцентриситета , который определяется следующим образом.

Для определения за расчетный момент принимают максимальный момент в пределах средней трети расчетной длины стержня, т. е. в данном случае высоты верхней части колонны , но не менее половины наибольшего момента в пределах верхней части колонны.

Тогда:

при mx 5 согласно п.п. 5.31 [2]

=1

=0,65 + 0,05mx = 0.65 + 0.053.9 = 0.85

Рис. 10. Сечение надкрановой части колонны

2.2 Подбор сечения нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения hн = 1000 мм. подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную - из гнутого швеллера.

Ориентировочное положение центра тяжести.

z0 = 50 мм.

h0 = h - z0 = 1000 - 50 = 950 мм.

Усилия в ветвях колонны:

Требуемая площадь ветвей колонны:

для подкрановой ветви:

(задаемся = 0.7; R = 31,5 МПа - сталь С345, фасонный прокат).

Принимаем двутавр 40К1 (А = 173см2, Jx1 = 17290 cм4, i x1 = 10 cм, i y = 17.3 cм).

для наружной ветви: (задаемся = 0.6; R = 31.5 кН/см2 - сталь С345, листовой прокат толщиной до 20 мм).

Для удобства прикрепления элементов решетки просвет между внутренними гранями полок принимаем таким же, как в подкрановой ветви (360 мм). Толщину стенки швеллера принимаем равной 14 мм, высота стенки из условия размещения сварных швов hcт = 360 + 14 + 14 = 390 мм.

Требуемая площадь полок:

Ап = (Ав2 - tстhст)/2 = (58.4 - 1.438.8)/2 = 4.1 см2.

Из условия местной устойчивости полки швелера:

Принимаем bп = 140 мм, t п = 14 мм, Ап = 1960 мм2 = 19.6 см2.

Рис. 11. Сечение подкрановой части колонны

Геометрические характеристики ветви:

Ав2 = 219.6 + 1.439 = 93.5 см2;

z0 = (1.4390.7 + 219.6(14/2 + 1.4))/93.5 = 4 см.

Ix2 = 1.4393.32 + 21.4143/12 + 19.624.42 = 1994 cм4;

Iy = 1.4393/12 + 2141.43/12 + 19.6218.82 = 20782 cм4;

Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:

h0 = h - z0 = 1000 - 40 = 960 мм.

Уточняем усилия в ветвях колонны:

Проверка устойчивости ветвей колонны из плоскости действия момента.

Подкрановая ветвь:

Наружная ветвь:

Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки:

Принимаем lв1 = 210 см, разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей.

Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы (относительно осей x1-x1 и x2-x2):

Для подкрановой ветви:

Для наружной ветви:

Расчет решетки подкрановой части колонны

Поперечная сила в сечении колонны Qmax = 140 кН. Расчетная сила кроме этого приближенно не должна быть меньше 0.2A т.е.

,

где A = 266 см2 - площадь сечения колонны.

Усилие в раскосе, считая равномерную передачу сил на две плоскости, найдем по формуле:

Где: - угол наклона раскоса, sin = hh/lp = 100/1002 + (210/2)2

Зададимся р = 100, = 0.46

Требуемая площадь раскоса:

= 0.75 - сжатый уголок, прикрепленный одной полкой.

Принимаем уголок 75x9. Ap = 12.83 см2, z0 = 2.18 cм, imin = 1.46 см.

Длина раскоса:

Гибкость:

Напряжение в раскосе:

Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня.

Геометрические характеристики всего сечения:

А = Ав1 + Ав2 = 173 +93.5 = 266.5 см2;

Jx = Ав1(y1)2 + Ав2(y2)2 = 173(33.7)2 + 93.5(62.3)2 = 559375 см4;

Где: при

Ap1 =2Ap = 212.83 = 25.66 см2,-площадь сечения раскосов по двум граням сечения колонны.

Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь:

вн = 0.55;

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь:

вн = 0.48;

Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять нет необходимости, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных стержней.

2.3 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:

1) (загружение 1,2,5 )

2) (загружение 1,3,4)

Давление кранов:

Dmax = 1675 кН.

Прочность стыкового шва (Ш1) проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части. Площадь шва равна площади сечения колонны.

1-я комбинация M и N:

наружная полка:

внутренняя полка:

2-я комбинация M и N:

наружная полка:

внутренняя полка:

Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия:

tтр Dmax/lсмRсм,т = 1675/(4945) = 0.76 cм;

lсм = bоп + 2tпл = 45 + 22 = 49 см, (принимаем tпл = 2 см, bоп = 45 см)

Rсм,т = 450 МПа.

Принимаем tтр = 1 см.

Усилие во внутренней полке верхней части колонны:

Nп = N/2 + M/hв = 416/2 + 50400/50 = 1216 кН.

Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы:

Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08А, d = 1.4…2 мм, ш = 0.9,

с = 1.05. назначаем kш = 6 мм, ycв = 1, Rycв = 165 МПа.

Составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание.

F = Nhв/2hн - M/hн + 0.9Dmax = 67250/2100 - (-1630)/100 + 0.91675 =

1692 кН.

Высота траверсы:

где tст.в = 1.08 - толщина стенки швеллера 40К

Rср = 0.58Rу = 18.3 кН/см2 - расчетное сопротивление срезу

Принимаем высоту траверсы 70 см, толщину стенки - tтр = 1.2 см

Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно 360 x 10 мм, верхние горизонтальные ребра - из двух листов 180 x 10 мм.

Геометрические характеристики траверсы:

Центр тяжести:

Момент инерции:

yвт = hтр - yн = 70 - 29 = 41 см

Максимальный изгибающий момент в траверсе:

M = (Nhв/2hн - M/hн)(hн - hв) = (67250/2100 - (-16300)/100)50 = 16550

кНсм.

Напряжение в траверсе:

Qmax = Nhв/2hн - M/hн + k0.9Dmax/2 = 67250/2100 - (-18800)/100 +

1.20.91675/2 = 1303 кН.

k = 1.2 - коэффициент, учитывающий неравномерную передачу усилия Dmax.

2.4 Расчет и конструирование базы колонны

Проектируем базу раздельного типа.

Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны:

1)

2)

Уточняем усилия в ветвях колонны: База наружной ветви

Требуемая площадь плиты:

По конструктивным соображениям свес плиты с2 должен быть не менее 4 см. Тогда

По конструктивным соображениям принимаем В = 50см, Lпл.тр = 30 см. Следовательно фактическая площадь больше требуемой.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

Расстояние между траверсами в свету:

2(bп + tст - z0) = 2(14 + 1.4 - 3) = 22.8 cм.

При толщине траверсы 12 мм

с1 = (30 - 22.8 - 21.2)/2 = 2.4 cм.

Изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

Участок 1(консольный свес с = с1 = 2.4 см):

Участок 2(консольный свес с = с2 =5.5 см):

Участок 3(плита, оперетая на 4 стороны;

b/a = 360/140 = 2.6 > 2, = 0.125):

Участок 4(плита, оперетая на 4 стороны;

b/a = 360/74 =4.9 > 2, = 0.125):

Для расчета принимаем М3 = 17.4 кНсм.

Требуемая площадь плиты:

R = 315 МПа для стали C345 толщиной до 20 мм.

Принимаем tпл = 20 мм (2 мм - припуск на фрезеровку).

Высоту траверсы определяем из условий размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 1.4…2 мм, kш = 8 мм.

Требуемая длина шва:

Принимаем hтр = 20 см.

2.4 Расчет анкерных болтов

Требуемое расчетное усилие в болтах:

Где:

М, N -- момент и нормальные силы, действующие в уровне верхнего обреза фундамента, определяемые при выборе наихудшего случая загружения.

а = 75 см - расстояние от оси колонны до середины опорной плиты подкрановой ветви;

- расстояние между осями анкерных болтов;

Расчетное усилие в одном болте:

По табл 11 [2] находим ближайший диаметр 36 мм. Длина заделки анкера в бетон 1300 мм.

Оголовок колонны

Давление со стропильной фермы N = 505 кН. Торец плиты оголовка назначаем 20 мм.

С плиты оголовка давление фермы передается на вертикальные ребра колонны через их фрезерованные торцы.

Конструктивно принимаем сечение ребра 80x12 мм назначение толщины швов 8 мм, соединяющих опорные ребра со стенкой колонны.

Принимаем lр = 20 см

Остальные швы принимаем конструктивно

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Компоновка поперечной рамы. Расчет внецентренно-сжатой колонны, узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. Подбор сечения сжатых стержней фермы. Сбор нагрузок на ферму. Расчет анкерных болтов. Расчетные сочетания усилий. Статический расчёт рамы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2016

  • Проект конструкторского расчета несущих конструкций одноэтажного промышленного здания: компоновка конструктивной схемы каркаса здания, расчет поперечной рамы каркаса, расчет сжатой колонны рамы, расчет решетчатого ригеля рамы. Параметры нагрузки усилий.

    курсовая работа [305,8 K], добавлен 01.12.2010

  • Компоновка конструктивной схемы одноэтажного каркасного промышленного здания из сборного железобетона. Сбор нагрузок на раму здания. Расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование колонны. Расчет монолитного внецентренно нагруженного фундамента.

    курсовая работа [895,6 K], добавлен 23.11.2016

  • Расчет рамы производственного здания, расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов. Определение усилий в стержнях фермы, подбор сплошного сечения внецентренно сжатого стержня. Конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.

    курсовая работа [802,3 K], добавлен 22.05.2022

  • Строительство промышленного здания. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Сбор нагрузок и расчет прочности панели, перекрытия, колонн и фундамента под железобетонную колонну. Сечения и разрезы элементов здания, опалубочные и арматурные чертежи.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.02.2013

  • Принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания. Характеристика основной технологической последовательности конструирования и расчета её элементов. Компоновка и подбор сечения балки, расчет базы колонн.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.10.2010

  • Расчет и конструирование балки настила. Подбор, компоновка основного сечения главной балки. Составление расчетной схемы и определение расчетных длин колонны. Монтажный узел главной балки, компоновка соединительных элементов. Проверки подобранного сечения.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 18.04.2018

  • Подбор конструкций поперечной рамы: фахверковой колонны, плит покрытия, стеновых панелей, подкрановых балок, сегментной фермы. Компоновка поперечной рамы. Определение нагрузок на раму здания. Конструирование колонн. Материалы для изготовления фермы.

    курсовая работа [571,4 K], добавлен 07.11.2012

  • Конструирование и расчет основных несущих конструкций однопролетного одноэтажного промышленного здания, материалом которых является дерево. Расчеты: компоновка основных несущих конструкций, проектирование плиты покрытия, стропильной фермы, колонны.

    курсовая работа [756,6 K], добавлен 04.12.2007

  • Подбор сечения балок: настила, главной, составной. Проверка их прочности, жесткости, общей и местной устойчивости. Расчет и конструирование узлов, соединений. Проектирование центрально-сжатой колонны и ее нижней опорной части. Выбор стали для конструкций.

    курсовая работа [221,5 K], добавлен 27.11.2015

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.