Конструктивная схема одноэтажного промышленного здания

Проверка устойчивости осуществляется по формуле

N/с·ц_у·A₂<R_yг_c/г_n,

где ц_у - коэффициент продольного изгиба относительно оси Y-Y

1300/0,66·118·0,79=21,1<33·1,0/1,0=33

21,1<33

Проверка устойчивости поясов верхней части колонны

Отношение расчетной ширины свеса поясного листа B_ef к его толщине t_f не должно превышать для двутаврового сечения величины

B_ef/t_ef=(0,36+0,1 л_x)v(E/R_y)= (0,36+0,1·2,1)v(20600/33)=14

Ширина свеса B_ef=(B_f-t_w)/2=(18-1)/2=8,5 см

46/1=46<57,5

Значит, укреплять стенку поперечными ребрами жёсткости не надо.

Расчет нижней части колонны

Предварительное определение усилий в ветвях

Подкрановая ветвь колонки принимается из прокатного двутавра, наружная - из сварного швеллера.

Ориентировочное положение центра тяжести поперечного сечения нижней части колонны

y₁=392·0,98/(392+392)=49 см

Где M1, M2 - абсолютные величины расчетных изгибающих моментов, догружающих подкрановую и наружную ветви;

h_o=h-z_o=100-2=98cм ; h=100см, z_o=2…3 см

y₂=h_o-y₁=98-49=49 см

Нормальные силы соответственно в подкрановой и наружной ветвях

N_b1=N₁y₂/h_o+¦M₁¦/h_o= 1300·49/98+392/0,98=650кН

N_b2=N₂y₁/h_o+¦M₂¦/h_o=1300·49/98+392/0,98=650 кН

Поперечное сечение нижней части колонны

Подбор сечений ветвей

Требуемая площадь поперечного сечения подкрановой ветви

А_тр.1= N_b1г_n/R_yг_cц=650·1/33·1·0,75=26,3 см²

где ц- коэффициент продольного изгиба, принимаемый в пределах 0,7…0,8

Высота двутаврового сечения для обеспечения устойчивости ветви из плоскости рамы должна составлять b>l₁/30=241 мм

Принимаем двутавр №30 с А_b1=46,5 см²

Требуемая площадь поперечного сечения наружной ветви

А_тр.2= N_b2г_n/R_yг_cц=650·1/33·1·0,75=27 см²

Принимаем швеллер с h_w= 320мм, t_w= 8мм B_f = 75 мм t_f =10мм

А_b2=32*0,8+7,5*1*2=40,6см²

Уточнение усилий в ветвях

Для уточнения нормальных сил в ветвях необходимо найти фактические значения z_o, y₁, y₂

z_o=(h_wt_w²/2+2b_ft_f(b_f/2+t_w))/(h_wt_w+2b_ft_f) z_o=1,9см

h_o=h-z_o=100-1,9=98,1cм ;

y₁=А_b2h_o/(A_b1+A_b2)=45,7 см

y₂=h_o-y₁=98,1-45,7=52,4 см

Вычисление геометрических характеристик сечения наружной ветви

Момент инерции относительно осей y-y и x2- x2;

;

I_y=0,8·32³/12+2·7,5·1(30-1,0)² /4=5338,3 см⁴

где B- расстояние между наружными гранями полок сварного швеллера

I_x2= 0,8·32(3,7-0,4)²+2·1·7,5³/12+2·1·7,5(3,75+0,8-3,7)²=360 см⁴

Радиусы инерции относительно оси Y-Y и Х₂ - Х₂

i_y=v(I_y/A_b2)=11,5см

i_х=v(I_х2/A_b2)=2,98см

Проверка устойчивости ветвей из плоскости рамы

- Подкрановой ветви относительно оси y-y

где iy - радиус инерции двутаврого сечения, определяемый по табличным данным ( ось y-y - см.рис.20).

л_y1=723/11,5=63

- Проверка устойчивости подкрановой ветви:

где ?y -коэффициент продольного изгиба относительно оси y-y

у=650/46,5=14<0,962*33*1/1=31,8

-Гибкость наружной ветви относительно оси y-y

где iy - радиус инерции швеллерного сечения.

л_y2=723/11,5=63

Расчет базы колонны.

Площадь опорной плиты подкрановой ветви:

где - расчетное сопротивление бетона смятию

(рекомендуется принижать бетон класса B12,5, для которого Rb=7,5МПа=0,75 кН/смІ

А_тр.рl=650·1,0/1,2·0,75·1=722,2 см²

Больший размер опорной плиты в плане(рис. 25):

где B- высота двутаврого сечения ветви колонны;

c- свес плиты, принимаемый в пределах 40...60 мм.

B_pl=300+2·50=400мм

Меньший размер плиты:

L _рl = 72222/400=180,56мм

Принимаем конструктивно L_рl=220мм

Толщину плиты примем 20мм. Высоту траверс можем принять равной 500мм

Подбор фундаментных болтов

Суммарное усилие в фундаментных болтах (в кН):

N_а=(392-1300*0,457)/0,963=210кН

Общая требуемая площадь фундаментных болтов:

где Rba- расчетное сопротивление фундаментных болтов(Rba=185 МПа = 18,5 кН/смІ, если болты выполняются из стали марки ВСтЗкп2 ).

А_b=210*1,0/18,5*1,0=11,4 см²

Обычно принимают 4 болта, тогда площадь сечения одного болта нетто:

А_bl =11,4/4=2,85см²

По сортаменту принимаем 4 болта диаметром 20 мм. Глубина заделки=800мм

Рис. 1- База колонны

Схема к определении Na

Список используемой литературы

1.Васильев А.А. Металлические конструкции. -М.: Стройиздат,1979.

2.Сетков В.И., Сербин Е.П. Строительные конструкции: Расчет и проектирование. -М.: ИНФА-М, 2008.

3.Металлические конструкции в 3т. Т 1- Элементы конструкций/Горев В.В., Уваров Б.Ю., и др.-М.; Высшая школа.,2001.

4.Металлические конструкции в 3т. Т 2- Конструкции зданий/Горев В.В., Уваров Б.Ю., и др.-М.; Высшая школа.,2001.

5.Металлические конструкции. Под общ. ред. Л.Р. Маиляна. - Ростов н/Д:Феникс., 2005.

6.СниП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.- М.; Стройиздат,1998

7.СниП II-23-81* .Стальные конструкции.- М.; Стройиздат,1998

8.Справочник современного проектировщика. Под общ. ред. Л.Р. Маиляна. - Ростов н/Д:Феникс., 2005.