Расчет стального каркаса одноэтажного производственного здания
Компоновка стального каркаса. Расчет настила и прогонов. Сбор нагрузок: сборных, снеговых, ветровых, от мостовых кранов (вертикального давления и поперечного торможения). Статический расчет поперечной рамы. Порядок подбора сечений элементов фермы.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.06.2014 |
Размер файла | 430,7 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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пояснительная записка
к курсовому проекту
Расчет стального каркаса одноэтажного производственного здания
Задание и исходные данные для проектирования
Запроектировать несущие конструкции стального каркаса одноэтажного промышленного здания при следующих исходных данных:
1 |
Район строительства |
город Ханты-Мансийск |
|
2 |
Климатический район |
||
3 |
Снеговой район |
V |
|
4 |
Ветровой район |
II |
|
5 |
Температура воздуха наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,98 |
-53?С |
|
6 |
Характеристика здания |
здание однопролетное, без фонаря, неотапливаемое |
|
7 |
Кровля |
легкая по прогонам |
|
8 |
Стеновое ограждение |
самонесущее |
|
9 |
Крановое оборудование |
мостовой электрический кран по ГОСТ 6711-81 грузоподъемностью 30 т |
|
10 |
Режим работы мостовых кранов |
8К |
|
11 |
Геометрические параметры здания |
||
Пролет |
24 м |
||
Шаг колонн: крайних (средних) |
6 м (12 м) |
||
Шаг ферм |
6 м |
||
Высота до низа конструкций покрытия |
18 м |
||
Длина здания |
144 м |
||
12 |
Класс ответственности |
I |
|
13 |
Класс бетона по прочности на сжатие |
B12,5 |
|
14 |
Монтаж конструкций заводского изготовления |
на болтах и сварке |
1. Компоновка стального каркаса
Вертикальные размеры:
Расстояние от головки подкранового рельса до низа несущих конструкций покрытия определяется следующим образом:
настил каркас рама статический
, мм (1.1)
где Нкр = 2750 мм - габаритная высота крана по ГОСТ на кран по таблице [2];
100 мм - конструктивный зазор в мм по ГОСТ;
f = 200 мм-зазор, учитывающий прогибы конструкций покрытия пролетом 24 м;
.
Отметка головки подкранового рельса определяется по формуле:
, мм (1.2)
где Н0 = 18000 мм - полезная высота цеха;
.
Определяем длину верхней части колонны до низа ригеля по формуле:
мм, (1.3)
где НПБ = 1000 мм - высота типовой подкрановой балки пролётом 12 м для крана грузоподъёмностью 30 т [2];
hр= 120 мм - высота подкранового рельса [2];
Длину нижней части колонны определяем по формуле:
, мм (1.4)
где hb=600 мм - высота заглубления базы ниже отметки чистого пола;
Полную высоту колонны находим по формуле:
Н, мм (1.5)
Н.
Высота ригеля фермы на опоре, рекомендуемая по типовым конструкциям по серии 1.460.3-18, для стропильных ферм пролетом 30 м Нф = 3150 мм.
Горизонтальные размеры:
Высоту поперечного сечения верхней части колонны (рис. 1.1) определяем по формуле:
, мм (1.6)
Принимаем hВ = 500 мм. Привязка колонны а = 250 мм.
Высоту сечения нижней части колонны найдём из выражения:
, мм (1.7)
Расстояние от разбивочной оси ряда колонн до оси подкрановой балки должно удовлетворять условию:
, мм (1.8)
где В-вылет концевой балки за пределы оси рельса [2];
с = 75 мм - конструктивный зазор между торцом мостового крана и внутренней плоскости колонны.
Принимаем Тогда:
, мм (1.9)
Проектируем нижнюю часть колонны сквозной.
2 Расчет настила
Настил подбирается исходя из предельной равномерно распределённой нагрузки и расчётной схемы профилированных листов по ГОСТ 24045-94. Шаг листов настила составляет 3 м.
Принимаем четырёхпролётную расчётную схему. Производим сбор нагрузок на настил в табл. 2.1:
Таблица 2.1 - Определение нагрузки на профилированный настил
Тип и состав покрытия |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
гf |
Расчетное значение |
|
Гидроизоляция 2 слоя техноэласта с посыпкой |
кН/м2 |
0,05•2=0,10 |
1,2 |
0,12 |
|
Утеплитель - минераловатные плиты РУФ БАТТС толщина t=160 мм=0,04 м; г=160 кг/м3 |
кН/м2 |
0,256 |
1,2 |
0,3072 |
|
Пароизоляция - 1 слой изопласта |
кН/м2 |
0,05 |
1,2 |
0,06 |
|
Снеговая нагрузка |
кН/м2 |
3,2 |
|||
Всего: |
кН/м2 |
3,6872 |
Принимаем настил Н 57-750-0,8 длиной 12 м с нагрузками для четырех пролетной схемы, вес настила 0,096 кН/м2.
3. Расчет прогонов
На прогон покрытия действует нагрузка от веса покрытия и веса снегового покрова. Постоянная нагрузка от веса покрытия приведена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Состав покрытия
Тип и состав покрытия |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
гf |
Расчетное значение |
|
Гидроизоляция 2 слоя техноэласта с посыпкой |
кН/м2 |
0,10 |
1,2 |
0,12 |
|
Утеплитель - минераловатные плиты РУФ БАТТС толщина t=160 мм=0,04 м; г=160 кг/м3 |
кН/м2 |
0,256 |
1,2 |
0,3072 |
|
Пароизоляция - 1 слой изопласта |
кН/м2 |
0,05 |
1,2 |
0,06 |
|
Профнастил Н 57-750-0,8 |
кН/м2 |
0,096 |
1,05 |
0,10094 |
|
Всего: |
кН/м2 |
0,502 |
0,588144 |
Нормативная линейная нагрузка от веса покрытия на прогон определяется по формуле:
, кН/м, (3.1)
- нормативная нагрузка от веса покрытия, ,
- шаг прогонов;
кН/м.
Расчетная линейная нагрузка от веса покрытия на прогон определяется по формуле:
, кН/м, (3.2)
где - расчетная нагрузка от веса покрытия, .
кН/м.
Нормативная линейная нагрузка от веса снегового покрова на прогон определяется по формуле:
, кН/м, (3.3)
кН/м.
Расчетная линейная нагрузка от веса снегового покрова на прогон определяется по формуле:
, кН/м, (3.4)
кН/м.
Суммарная нормативная нагрузка на прогон составляет:
, кН/м, (3.5)
где - нормативное значение веса 1 п.м. прогона (принимаем =0,42кН/м).
, кН/м.
Суммарная расчетная нагрузка на прогон составляет:
, кН/м, (3.6)
- расчетное значение веса 1 м. прогона (принимаем =0,42кН/м, 1,05 - коэффициент перехода от нормативного значения к расчетному).
кН/м.
В общем случае прогоны, расположенные на скате кровли, работают на изгиб в двух плоскостях. Составляющие нагрузки qx и qy равны:
,
где б - угол наклона кровли к горизонту, б=1,145?.
кН/м.
Расчётные моменты от составляющих qx и qy равны:
В соответствии с принятой расчетной схемой прогона (рис. 3.2) максимальные расчетные усилия в прогоне:
где l = 6 м - шаг ферм.
Для расчетной температуры -53 подбираем сталь для прогона. Прогоны относятся к 3-ой группе конструкций (Приложение В [1]), согласно таблице В.1 [1] для отапливаемого здания принимаем сталь С345, Ry=320 МПа.
Предельные относительные прогибы для балок принимаются в зависимости от величины пролета по таблице Е.1 [2]. При l= 6 м:
fu = l/200 = 6/200 = 0,03 м = 3 см.
Требуемый момент сопротивления из условия обеспечения прочности по нормальным напряжениям:
где гс - коэффициент условий работы (табл. 1 [1]);
Ry - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести.
Требуемый момент инерции сечения прогонов из условия обеспечения жесткости находим по формуле:
По сортаменту (ГОСТ 8239-89) подбираем двутавр №22, геометрические характеристики которого:
высота сечения h = 220 мм,
толщина стенки tw = 5,4 мм,
ширина полки bf = 110,0 мм,
толщина полки tf = 8,7 мм,
площадь сечения А = 30,6см2,
момент инерции Iх = 2550 см4,
момент сопротивления Wх = 232 см3, Wу =28,6 см3.
Масса профиля g = 24 кг/м.
Площадь полки Af = tf · bf = 0,8711,0 = 9,57см2.
Площадь стенки Aw = A - 2Af = 30,6 - 29,57 = 11,46 см2.
Проверим принятое сечение.
Проверка жесткости
Определяем прогиб балки в середине пролета (3.7):
Проверка прочности
Касательные напряжения в опорном сечении балки проверяем по формуле (3.8):
где Rs = 0,58·Ry = 0,58320 = 185,6 МПа;
Выполняем проверку нормальных напряжений по формуле (3.9):
Требование прочности выполняется.
Проверка выполнена.
4. Сбор нагрузок
4.1 Постоянные нагрузки
Постоянная нагрузка на ригель
Нагрузка от веса покрытия включает в себя нагрузку от веса кровли, профилированного настила и прогонов, а также от веса связей по покрытию.
Для удобства расчетов сведем все нагрузки в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Определение постоянной нагрузки на ферму
Тип и состав покрытия |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
гf |
Расчетное значение |
|
Гидроизоляция2 слоя техноэласта с посыпкой |
кН/м2 |
0,10 |
1,2 |
0,12 |
|
Утеплитель - минераловатные плиты РУФ БАТТС толщина t=160 мм=0,04 м; г=160 кг/м3 |
кН/м2 |
0,256 |
1,2 |
0,3072 |
|
Пароизоляция - 1 слой изопласта |
кН/м2 |
0,05 |
1,2 |
0,06 |
|
Профнастил Н 57-750-0,8 |
кН/м2 |
0,096 |
1,05 |
0,10094 |
|
Сплошные прогоны l=6 м [№22 по ГОСТ 8239-89 |
кН/м |
0,24 |
1,05 |
0,252 |
|
0,742 |
0,84014 |
||||
Примечание: нагрузка от собственного веса фермы определяется автоматически при статической расчете в ППП «SCAD» с учетом предварительно принятых жесткостных характеристик. |
Так как нагрузка от веса покрытия передается через прогоны, то она определится в виде сосредоточенных сил (рис. 4.1):
Fn = p·d·Вф, (4.1)
где p - расчетная нагрузка от веса покрытия,
d - шаг прогонов, м;
Bф - шаг стропильных ферм, м.
Fn,1 = p·d·Вф = 0,84014·6·3 = 15,123 кН - средние прогоны;
Fn,2 = p·d·Вф = 0,84014·6·1,5 = 7,561кН - крайние прогоны.
Постоянные нагрузки на колонны рамы
Постоянная нагрузка от собственного веса колонн будет автоматически определена при статическом расчете в ППП «SCAD» с учетом принятых жесткостных характеристик.
Собственный вес подкрановых балок принимаем по таблице П. 6 [6] ориентировочно равными для удобства расчета будем учитывать его вместе с вертикальными крановыми нагрузками.
4.2 Снеговая нагрузка
Снеговая нагрузка на 1м2горизонтальной поверхности земли для IV снегового района составляет (таблица 10.1 [2]).
Так как снеговая нагрузка передается через прогоны в узлы фермы, то она определяется в виде сосредоточенных сил (рис. 4.2).
Рассматриваем две схемы приложения снеговой нагрузки: равномерно распределенную по всему пролету (приложение Г.1, схема б, вариант 1 [2]) и равномерно распределенную на половине пролета в соответствии с п. 10.4 [2].
Нормативное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:
(8)
где cе =1 - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.5;
ct= 1 - термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10;
m=1 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4;
Sg - вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с 10.2.
Расчетная снеговая нагрузка на 1 м2 покрытия будет вычисляться по формуле:
где гf= 1,4 - коэффициент надежности по снеговой нагрузке, принимаемый согласно п. 10.12 [2].
Расчетная линейная нагрузка на ригель:
Узловая нагрузка на прогоны (узлы фермы):
(9)
где - шаг прогонов.
- средние прогоны;
- крайние прогоны.
4.3 Ветровая нагрузка
Расчетное значение ветровой нагрузки w следует определять по формуле:
где wm - нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли;
wm - значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на высоте z.
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле
wm = w0 k(ze) c
где w0 = 0,3 - нормативное значение ветрового давления для I ветрового района (табл. 11.1.4 [2]);
k(ze) - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты ze(см. 11.1.5 и 11.1.6 [2]);
Поправочные коэффициенты, учитывающие изменение ветрового давления по высоте для типа местности «С» составят (таблица 4.2):
Таблица 4.2 - Поправочные коэффициенты
Z, м |
k |
|
до 10,0 |
0,4 |
|
13,960 |
0,4594 |
|
18,150 |
0,52225 |
|
20,400 |
0,555 |
Примечание: Высота Z принимается от поверхности земли.
с - аэродинамический коэффициент (см. п. 11.1.7 [2]).
Аэродинамические коэффициенты выбираются по таблице Д.2 приложения Д.1.2 [2] (напор, отсос):
с наветренной стороны:
с заветренной стороны:
с торца:
(Отсос ветра по длине ригеля в запас прочности не учитываем)
Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки wpна эквивалентной высоте ze следует определять следующим образом:
где (ze) - коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по таблице 11.4 [2] или формуле (11.6 [2]) для эквивалентной высоты ze(см. 11.1.5 [2]);
Таблица 4.3 - Коэффициент пульсации давления ветра
Z, м |
||
до 10,0 |
1,78 |
|
13,960 |
1,66912 |
|
18,150 |
1,5518 |
|
20,400 |
1,4952 |
v - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см. 11.1.11 [2]);
Таблица 4.4 - Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра
С наветренной и подветренной стороны |
С торца здания |
|||
Z, м |
v |
Z, м |
v |
|
до 10,0 |
0,55 |
до 10,0 |
0,6804 |
|
13,960 |
0,54525 |
13,960 |
0,67278 |
|
18,150 |
0,54022 |
18,150 |
0,6641 |
|
20,400 |
0,5376 |
20,400 |
0,65989 |
Коэффициент надежности по ветровой нагрузке (п. 11.1.12 [2]).
Расчётная линейная ветровая нагрузка на колонну рамы определяется по формуле:
1. Со стороны напора ветра:
До 10 м:
13,960 м:
18,150 м:
20,4 м:
2. Со стороны отсоса ветра:
До 10 м:
13,960, м:
18,150, м:
20,4 м:
3. Со стороны торца:
До 10 м:
13,960 м:
18,150 м:
20,4 м:
4.4 Нагрузка от мостовых кранов
Нагрузки от вертикального давления кранов
Вертикальные крановые нагрузки для расчета рам с кранами на одном ярусе принимаются по [5] от двух наиболее неприятных по воздействию кранов.
Для получения наибольшего давления на колонну краны следует ставить на подкрановые балки в соответствии с рисунком 9, а крановые тележки максимально приблизить к одному ряду колонн. Тогда на колонну этого ряда будет действовать наибольшее давление , а на противоположную .
Расчетное давление кранов определяется по формуле:
(31)
где - коэффициент сочетаний для групп режимов работы кранов 7К-8К (п. 9.19 [2]); - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок (п. 9.8 [2]);
- сумма ординат линии влияния по рисунку 4.4.1;
- максимальное нормативное давление колеса крана на рельс при легком режиме работы крана с по ГОСТ 25711-83;
- собственный вес подкрановой балки (принят из расчета = 20 кг/м2 здания);
- коэффициент надежности по нагрузке для металлических конструкций (таблица 7.1 [2]);
- коэффициент надежности по нагрузке;
где qтп=1,5 - полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке от веса людей и оборудования;
- ширина тормозной площадки;
Расчетное значение кранов определяется по формуле:
(32)
где минимальное давление определяется по формуле:
где G = 343 кН - вес крана с тележкой по ГОСТ 25711-83;
Q = 300 кН - грузоподъёмность крана по таблице ГОСТ 25711-83;
- число колес на одной стороне крана с г/п32/5 т.
Вертикальное давление кранов передается с эксцентриситетом, вследствие чего возникают сосредоточенные моменты:
где - расстояние от центра подкрановой балки до оси центра тяжести нижней части колонны.
Нагрузки от поперечного торможения крана
Расчетное усилие поперечного торможения на колонну определяется по формуле:
(35)
где - нормативное усилие на одно колесо крана, кН.
(36)
где - нормативное усилие на одну сторону моста крана, кН.
(37)
где - для кранов с гибким подвесом;
=85 кН - вес крановой тележки, кН.
Сила прикладывается к одной колонне в уровне верхнего пояса подкрановой балки (рисунок 4.4).
5 Статический расчет поперечной рамы
5.1 Вариант 1
Выполняем с помощью программного комплекса «SCAD». Тип схемы - плоская рама (имеет три степени свободы по x, z, uy). Сопряжение колонны с фундаментом жесткое (запрещаем перемещения x, z, uy).
К постоянному типу загружений относятся собственный вес рамы и нагрузка от веса покрытия; к кратковременному - снеговая нагрузка на полный пролет, снеговая нагрузка на половину пролета, ветер слева, ветер справа; к крановому - вертикальное давление крана (тележка слева), вертикальное давление крана (тележка справа); к тормозному - поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Знакопеременными нагрузками являются поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Сопутствующими нагрузками являются поперечное торможение слева и вертикальное давление крана (тележка слева), поперечное торможение справа и вертикальное давление крана (тележка справа).
Взаимоисключающими нагрузками являются снеговая нагрузка на весь пролет и снеговая нагрузка на половину пролета; ветер слева, ветер справа и ветер на торец; вертикальное давление крана (тележка слева) и вертикальное давление крана (тележка справа), поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Таблица 5.1.1 Расчетные сочетания усилий.
Номер |
Наименование |
Тип |
Знакопеременные |
Взаимоисключающие |
Сопутствующие |
|
1 |
Собственный вес |
Постоянное |
||||
2 |
вес покрытия |
Постоянное |
||||
3 |
снеговая нагрузка на полный пролет |
Кратковременное |
1 |
|||
4 |
снеговая нагрузка на половину пролета |
Кратковременное |
1 |
|||
5 |
ветровая нагрузка при напоре слева |
Кратковременное |
2 |
|||
6 |
ветровая нагрузка при напоре справа |
Кратковременное |
2 |
|||
7 |
ветровая нагрузка с торца |
Кратковременное |
2 |
|||
8 |
вертикальное давление крана - тележка слева |
Крановое |
3 |
10 |
||
9 |
вертикальное давление крана - тележка справа |
Крановое |
3 |
11 |
||
10 |
поперечное торможение слева |
Тормозное |
1 |
4 |
||
11 |
поперечное торможение справа |
Тормозное |
1 |
4 |
Максимальные усилия в колоннах. |
||
Верхняя часть колонны: |
||
Нижняя часть колонны: |
||
5.2 Вариант 2
Статический расчет выполняем с помощью программного комплекса «SCAD», в основе которого лежит метод конечных элементов. Тип схемы - 5 система общего вида. Сопряжение колонны с фундаментом жесткое (запрещаем перемещения x, z, y).
Установка связей в узлах (закрепление по y):
· на месте установки подкрановой балки;
· в верхней части колонны, на уровне подкранового рельса;
· в местах сопряжения элементов фермы и верхней части колоны;
· по верхнему и по нижнему поясам фермы (в местах закрепления ее горизонтальными или вертикальными связями).
К постоянному типу загружений относятся собственный вес рамы и нагрузка от веса покрытия; к кратковременному - снеговая нагрузка на полный пролет, снеговая нагрузка на половину пролета, ветер слева, ветер справа; к крановому - вертикальное давление крана (тележка слева), вертикальное давление крана (тележка справа); к тормозному - поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Знакопеременными нагрузками являются поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Сопутствующими нагрузками являются поперечное торможение слева и вертикальное давление крана (тележка слева), поперечное торможение справа и вертикальное давление крана (тележка справа).
Взаимоисключающими нагрузками являются снеговая нагрузка на весь пролет и снеговая нагрузка на половину пролета; ветер слева, ветер справа и ветер на торец; вертикальное давление крана (тележка слева) и вертикальное давление крана (тележка справа), поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Таблица 5.2.1 Расчетные сочетания усилий
Номер |
Наименование |
Тип |
Знакопеременные |
Взаимоисключающие |
Сопутствующие |
|
1 |
Собственный вес |
Постоянное |
||||
2 |
вес покрытия |
Постоянное |
||||
3 |
снеговая нагрузка на полный пролет |
Кратковременное |
1 |
|||
4 |
снеговая нагрузка на половину пролета |
Кратковременное |
1 |
|||
5 |
ветровая нагрузка при напоре слева |
Кратковременное |
2 |
|||
6 |
ветровая нагрузка при напоре справа |
Кратковременное |
2 |
|||
7 |
ветровая нагрузка с торца |
Кратковременное |
2 |
|||
8 |
вертикальное давление крана - тележка слева |
Крановое |
3 |
10 |
||
9 |
вертикальное давление крана - тележка справа |
Крановое |
3 |
11 |
||
10 |
поперечное торможение слева |
Тормозное |
1 |
4 |
||
11 |
поперечное торможение справа |
Тормозное |
1 |
4 |
Таблица 5.2.2 - Максимальные усилия в элементах фермы
Наименование элемента |
№ элемента |
N, кН |
|
Верхний пояс |
2,19 |
-6,1931 |
|
51,763 |
|||
13, 30 |
-536,773 |
||
14,31 |
-536,773 |
||
15,32 |
-740,18 |
||
Нижний пояс |
131, 132 |
297,594 |
|
17, 35 |
672,9386 |
||
Опорные раскосы |
25,26,28,29 |
-418,454 |
|
Рядовые раскосы |
5,22 |
312,876 |
|
6,23 |
-190,936 |
||
8,25 |
132,5636 |
||
-11,3622 |
|||
Стойки |
7,24 |
-74,6408 |
|
10 |
-50,8031 |
||
Максимальные усилия в колоннах. |
|||
Верхняя часть колонны: |
|||
Нижняя часть колонны: Шатровая ветвь Крановая ветвь Решетка |
6. Подбор сечений элементов фермы
После получения РСУ в элементах рамы, требуется проверочный расчет стержней фермы и окончательно определить сечения её элементов. Проверочный расчет сведен в таблицу.
Для климатического района II5 подбираем сталь. Элементы фермы относятся ко 2-ой группе конструкций (Приложение В[1]). Здание отапливаемое. Сталь выбираем по таблице В.1 [1]. Принимаем сталь С345, Ry=320 МПа. Проверка сечений производится по гибкости, прочности и устойчивости. При этом сечения элементов фермы принимаются не менее, принимаемых исходя из конструктива. Для поясов это пара уголков 63х5, для решетки - 50х5.
Расчетные длины элементов берется в соответствии с табл. 24 [1]. Предельные гибкости растянутых элементов принимаются по табл. 33 [1], сжатых элементов - по табл. 32 [1].
Расчет на прочность проводится по пункту 7.1.1 [1]:
где гс - коэффициент надежности по ответственности.
Расчет на устойчивость проводится по пункту 7.1.3 [1]:
где ц - коэффициент устойчивости при центральном сжатии, значение которого при :
Значение коэффициента д следует вычислять по формуле:
где - условная гибкость стержня
б и в - коэффициенты, определяемые по табл. 7 [1] в зависимости от типов сечений.
Таблица 6.1 Подбор сечений элементов фермы.
Наименование элемента |
№ эл-та |
N, кН |
Сечение |
A, см2 |
Расчетные длины, см |
Моменты инерции, см4 |
Радиусы инерции, см |
Гибкости |
лmax |
[л] |
Проверка |
Запас прочности, % |
|||||
lx |
ly |
Ix |
Iy |
ix |
iy |
лx |
лy |
||||||||||
Верхний пояс |
2,19 |
-6,1931 |
2L90x6 |
21,22 |
275 |
575 |
164,2 |
346,371 |
2,78 |
4,04 |
98,86 |
142,32 |
142,32 |
150,00 |
0,0335 |
96,65% |
|
51,763 |
2L90x60 |
21,22 |
275 |
575 |
164,2 |
346,371 |
2,78 |
4,04 |
98,86 |
142,32 |
142,32 |
400,00 |
0,0758 |
92,42% |
|||
13, 30 |
-536,773 |
2L125x9 |
44 |
300 |
575 |
654,96 |
1324,2 |
3,86 |
5,49 |
77,76 |
104,81 |
104,81 |
120,46 |
0,9924 |
0,76% |
||
14,31 |
-536,773 |
2L125x10 |
48,66 |
300 |
600 |
719,64 |
1478,86 |
3,85 |
5,51 |
78,01 |
108,84 |
108,84 |
123,21 |
0,9466 |
5,34% |
||
15,32 |
-740,18 |
2L150x10 |
58,66 |
300 |
600 |
1269,52 |
2494,63 |
4,65 |
6,52 |
64,49 |
92,01 |
92,01 |
128,13 |
0,8644 |
13,56% |
||
Нижний пояс |
131, 132 |
297,594 |
2L63x5 |
12,26 |
575 |
575 |
46,2 |
107,72 |
1,94 |
2,96 |
296,20 |
193,98 |
296,20 |
400,00 |
0,7585 |
24,15% |
|
17, 35 |
672,9386 |
2L70x8 |
22,34 |
600 |
600 |
96,32 |
231,838 |
2,08 |
3,22 |
288,96 |
186,25 |
288,96 |
400,00 |
0,9413 |
5,87% |
||
Опорные раскосы |
25,26,28,29 |
-418,454 |
2L100x6,5 |
25,64 |
179,5 |
359 |
244,2 |
503,482 |
3,09 |
4,43 |
58,16 |
81,01 |
81,01 |
122,02 |
0,9664 |
3,36% |
|
Рядовые раскосы |
5,22 |
312,876 |
2L50x6 |
11,38 |
303,2 |
379 |
26,14 |
69,8574 |
1,52 |
2,48 |
200,05 |
152,97 |
200,05 |
400,00 |
0,8592 |
14,08% |
|
6,23 |
-190,936 |
2L75x8 |
23 |
303,2 |
379 |
119,68 |
281,198 |
2,28 |
3,50 |
132,92 |
108,39 |
132,92 |
151,97 |
0,9672 |
3,28% |
||
8,25 |
132,5636 |
2L56x5 |
10,82 |
303,2 |
379 |
31,94 |
78,3026 |
1,72 |
2,69 |
176,47 |
140,88 |
176,47 |
400,00 |
0,3829 |
61,71% |
||
-11,3622 |
2L56x5 |
10,82 |
303,2 |
379 |
31,94 |
78,3026 |
1,72 |
2,69 |
176,47 |
140,88 |
176,47 |
180,00 |
0,1976 |
80,24% |
|||
Стойки |
7,24 |
-74,6408 |
2L50x5 |
9,6 |
180 |
225 |
22,4 |
57,7894 |
1,53 |
2,45 |
117,84 |
91,71 |
117,84 |
164,98 |
0,7503 |
24,97% |
|
10 |
-50,8031 |
2L50x6 |
10,6 |
180 |
225 |
22,4 |
57,7894 |
1,45 |
2,33 |
123,82 |
96,36 |
123,82 |
180,06 |
0,4991 |
50,09% |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
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 16.09.2017Компоновка 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 04.10.2010Компоновка конструктивной схемы каркаса. Расчет поперечной рамы каркаса. Конструирование и расчет колонны. Определение расчетных длин участков колонн. Конструирование и расчет сквозного ригеля. Расчет нагрузок и узлов фермы, подбор сечений стержней фермы.
курсовая работа [678,8 K], добавлен 09.10.2012Компоновка 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 27.05.2015Компоновка 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 15.01.2012Компоновка 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 17.05.2013Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет поперечной рамы. Вертикальная и горизонтальная крановые нагрузки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование стропильной фермы. Определение расчетных усилий в стержнях фермы.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 24.04.2012Компоновка 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 13.12.2009Компоновка поперечной схемы рамы и расчет ее характерных параметров. Сбор нагрузок: постоянных, снеговых и ветровых. Проектирование сквозного ригеля: подбор сечения элементов, а также расчет и конструирование узлов, методика проверки на прочность.
контрольная работа [422,1 K], добавлен 03.06.2015Определение основных размеров поперечной рамы цеха. Разработка схем горизонтальных и вертикальных связей, продольного и торцевого фахверков. Подбор сечений подкрановой и тормозной балок, проверка их прочности. Конструктивный расчет стропильной фермы.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 05.02.2013