Проверка устойчивости колонны в плоскости рамы как единого сквозного стержня

 

Геометрические характеристики:

А = А_п.в + А_н.в = 69,72 + 66 = 135,72 см²,

, ,

.

 

 

Проверка устойчивости

Наружная ветвь: при  

 

.

Подкрановая ветвь: при  

 

.

Расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

 

Проверка прочности шва 1 (Ш 1)

Рисунок 26 К расчёту узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

Расчётные усилия в сечении над уступом (сечение над уступом):

1)

2) (из расчёта рамы, загружения 1,2,5)

Д _max = 840,1 кН

, .

Комбинация усилий 1.

Слева

Справа .

Комбинация усилий 2.

Слева ,

Справа .

Назначаем высоту траверсы предварительно h_тр = 800 мм и толщину подкрановой площадки t_пл = 20 мм.

, здесь  

R_p – расчётное сопротивление смятию торцевой поверхности;  , где R_un – нормативное сопротивление стали по разрыву для фасонного и листового проката.

Принимаем t_ст = 12 мм.

 

Расчет швов 2 крепления ребра к траверсе

Усилия в швах

 (1 комбинация);

 (2 комбинация).

, где

Принята сварка полуавтоматическая проволокой СВ-08А, d = 1,4…2 мм. Расчёт выполнен по металлу шва.

Расчет швов 3 крепления траверсы к подкрановой ветви

Наибольшую нагрузку на швы 3 (их 4) дает комбинация усилий от нагрузок 1,2,3,4⁺,5* (сечение 3-3).

Нагрузка на швы

где 0,9 – коэффициент сочетаний.

Требуемая длина шва, если

 

Из условия прочности стенки подкрановой ветви на срез в зоне швов (линия 1-1) определяем h _тр.

, где  для двутавра 40Б2, .

Окончательно принимаем .

 

5.5.4 Проверка прочности траверсы как балки, загруженной N , M, Д _max

 

Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно 350x12, верхний пояс из двух горизонтальных ребер 120х12 (рисунок 31).

Геометрические характеристики траверсы:

Максимальный изгибающий момент в траверсе возникает при N_п.max.   

При загружении +М_max = +194,33 кНм и N = +100,17 кН во внутренней полке

Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом Д _max возникает при загружениях 1,2,3,4⁺,5^* (расчёт шва 3).

где коэффициент 1,2 учитывает неравномерную передачу усилия Д _max на два сечения.

.

Расчёт и конструирование базы колонны

База подкрановой ветви

Проектируем базу раздельного типа (рисунок 27). Бетон фундамента класса В12,5, R_b = 7,5 МПа. Для расчёта базы принимаем комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 1-1), создающие наибольшее давление на базу каждой ветви.

Рисунок 27 К расчёту базы колонны

 

Для подкрановой ветви:

Для наружной ветви:

(снег наружную ветвь не нагружает).

Усилия в ветвях:

, .

Требуемая площадь плиты .

По конструктивным соображениям свес плиты тогда , принимаем .

 принимаем  

.

Напряжение в бетоне под плитой .

Центр тяжести плиты совмещается с центром тяжести ветви. Траверсы базы крепятся сварными швами и полками ветви, они делят плиту на три участка 1,2,3. Первый и второй – консольные с вылетами соответственно,

третий оперт по контуру, его размеры:

(данные для расчета длин участков взяты из характеристик двутавра 40Б2), толщина траверсы принята 12 мм.

Изгибающие моменты на отдельных участках:

.

здесь , так как .

Требуемая толщина плиты . Принимаем t_пл = 25 мм.

Высоту траверсы определяем из условия размещения четырех швов креплений траверс ветви. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 1,4…2 см, k_f = 0,8 см.

Требуемая длина шва:

.

Принимаем .

Проверка прочности траверсы ни изгиб и срез не требуется, т.к. вылет траверсы 5,7 см по отношению к высоте 35 см очень мал.

 

База наружной ветви

 

Требуемая площадь опорной плиты

, ,

Принимаем .

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно .

При толщине траверсы 12 мм

Размеры участков 3 и 4:

длина участков одинаковая: , ширина участка 3: а₃ = 12 см, участка 4: .

Участки 1 и 2 консольные, с вылетами , участки 3 и 4 оперты по контуру с отношением сторон .

Напряжение в бетоне под плитой .

Изгибающие моменты на отдельных участках:

.

.

По наибольшему изгибающему моменту в плите базы подкрановой ветви назначаем

.

С учетом расчёта подкрановой ветви принимаем t_пл = 25 мм. Траверсы принимаем с размерами: t_тр=12 мм, .

Расчёт анкерных болтов

Расчётное сочетание в сечении 1-1 N_minM_cоот:

 

Наибольшее усилие растяжения

.

Требуемая площадь болтов нетто .

Принимаем четыре анкерных болта из стали Вст3кп2 d = 30 мм с .

 

 

Заключение

В процессе выполнения проекта были рассчитаны такие конструкции одноэтажного промышленного здания, как ферма покрытия, стальная одноступенчатая колонна. Также выполнен расчет поперечной рамы.

Ферма из тавров и уголков пролетом 18 м. Высота 3,15 м. Выполнена из стали марок С345 и С245. Подобраны сечения элементов отправочной марки, выполнены расчеты узлов.

Колонна выполнена одноступенчатой, двухветвевой. Сечение надкрановой части – прокатный двутавр высотой 492 мм. Подкрановая часть – сварной швеллер и прокатный двутавр. Имеет раздельную базу и крепится к ней с помощью 4-х анкерных болтов.

Данные для расчёта колонны получены при расчете поперечной рамы одноэтажного промышленного здания.

На иллюстрированной части приведены чертежи всех конструкций.

 

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: