Расчет решетки подкрановой части колонны.

Поперечная сила в сечении колонны: Q_max =- 99, 8453 кН.

Условная поперечная сила:

Q_усл = 0, 2 A =0, 2 (A_в1+ A_в2)= 0, 2 × (139, 7 + 125, 6) = 53, 06 кН < Q_max.

Расчет решетки проводим на Q_max.

Усилие сжатия в раскосе:

N_p = Q_max / 2sina =99, 8453 / 2× 0, 63= 79, 24 кН;

.

Задаемся l_р = 100; j = 0, 542. Тогда требуемая площадь раскоса будет:

где g = 0, 75 – для сжатого уголка, прикрепляемого одной полкой.

Принимаем L 80 ´ 8 со следующими характеристиками:

Напряжения в раскосе:

s = N_р / (j × А_р) = 79, 24/ (0, 384 × 12, 3) = 16, 78 кН/см² < R_y g = 24 × 0, 75 = 18 кН/см².

 

2.7.7.Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня.

 

Геометрические характеристики всего сечения:

А = А_в1 + A_в2 = 139, 7+ 125, 6 = 265, 3 см²;

I_x = A_в1 × y₁² + A_в2 × y₂² = 139, 7 × 55, 7² + 125, 6 × 61, 9² = 914668, 1 см⁴;

см;

.

Приведенная гибкость:

a₁ = 27 при a = 45⁰ … 60⁰– по таблице 7 СНиП II – 23 – 81.

где А_р1 = 2А_р = 2× 12, 3 = 24, 6 см² – площадь сечения раскосов по двум граням сечения колонны;

.

Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь: М₄ = -811, 7823 кН× м; N₄ = -2424, 913 кН.

φ _е = 0, 463.

кН/см² < R_y = 24 кН/см².

Для комбинации усилий догружающих подкрановую ветвь: М₃ = -866, 1408 кН× м; N₃ = -2381, 84 кН.

; j_е = 0, 543;

кН/см² < R_y = 24 кН/см².

Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента не проверяем, т.к. она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.

 

Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

Давление крана

Расчетные усилия , (ш2)

(ш1)

Толщину стенки траверсы определяем из условия сжатия:

Принимаем t_тр = 1, 6 см.

Усилие во внутренней полке верхней части колонны:

Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы:

Для расчета шва крепление траверсы к подкрановой ветви (f3) составляем комбинацию, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание 1, 2, 3, 5, 9, 10: М = 400, 706 кН× м; N = -606, 5333 кН.

F = N·hв / 2 × h_н – M / h_н + D_max × 0.9;

 

F = 606, 5333 / (2 × 125) -40070, 6 / 125 + 1902, 08 × 0, 9 = 1500, 5кН.

 

Требуемая длина шва:

0, 85^.β _f^.k_f = 0, 85^.0, 8^.0, 9 = 61 см.

 

Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определяем высоту траверсы h_тр:

где = 1 см – толщина стенки I 35К1.

 

Принимаем h_тр = 55см

Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, M, D_max.

кН.

где k = 1, 2 – коэффициент, учитывающий неравномерную передачу усилия D_max.

кН/см² > R_s = 14 кН/см². Условие не выполняется, следовательно увеличиваем высоту траверсы: принимаем h_тр = 70см, тогда

кН/см²< R_s = 14 кН/см².

Рис. 23. Узел сопряжения верхней и нижней части колонны

Расчет и конструирование базы колонны

 

Ширина нижней части колонны превышает 1м, поэтому проектируем базу раздельного типа.

Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны:

M = 599, 7846 кH× м; N = -2424, 912кH (нар. ветвь);

М = -811, 7823кH× м; N = -2424, 913кH (подкранов. ветвь).

Усилия в ветвях колонны:

База наружной ветви

Требуемая площадь плиты:

А_пл.тр = N_b2 / R_ф = 1609, 22 / 1, 2·0, 7 =1915, 74см .

По конструктивным соображениям свес плиты С₂ должен быть не менее 4см.

Тогда:

В ³ b_k + 2 × C₂ = 35, 3 + 2 × 4 = 43, 3 см.

Принимаем В = 45см.

L_тр = А_пл.тр / В = 1915, 74 /45 =42, 57 см.

Принимаем L_тр = 45см.

А_{пл.факт} = B × L_тр = 45 × 45 =2025см² > А_пл.тр= 1915, 74 см².

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

s_ф = N_b2 / А_{пл.факт} = 1609, 22 / 2025= 0, 8 кН/cм².

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

2 × (b_f + t_w – z₀) = 2 × (20 +1, 2 – 7, 52) =27, 36 см.

c₁ = (45 –27, 36 – 2 × 1, 2) / 2 = 7, 6см.

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

участок 1. [консольный свес с = с₁ =7, 6см]

участок 2. [консольный свес с = с₂ =(45-35, 3)/2= 4, 85см]

участок 3. [плита, опертая на четыре стороны]

следовательно принимаем

участок 4. [плита, опертая на четыре стороны]

Принимаем для расчета М_max = M₃ = 27, 04 кН · см.

Требуемая толщина плиты:

Принимаем t_пл = 28мм.

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилия в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая d=1, 4мм, Kf=8мм.

Требуемая длина шва:

Принимаем h_тр = 350мм.

 

Для определения анкерных болтов принимаю следующие комбинации усилий:

M = -411, 5573 кН^.м, N = -373, 2533 кН.

Принимаем 2 Æ 30 сталь марки ВСт2кп3 по ГОСТ 380-71** с Аbn = 5, 60 см².

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СНиП 2.01.0.7-85*.Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. - М., 1982

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. - М., 1982

3. Металлические конструкции. Под. Ред. Беленя Е. И. - М.: Стройиздат, 1976

4. Телоян А. Л. Конструктивные схемы и узлы стальных конструкций одноэтажных производственных зданий. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. Альбом №2. - Иваново, ИСИ, 1985

5. Телоян А. Л. Расчет и конструирование стальных стропильных ферм. Методическое указание для курсового и дипломного проектирования. - Иваново, ИИСИ, 1984

6. Телоян А. Л. Статический расчет рам одноэтажных однопролетных производственных зданий. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для специальностей: 1402, 1205. - Иваново, ИИСИ, 1985

7. Телоян А. Л. Металлические конструкции: Нормативные и справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Иваново - ИГАСА, 2005.

8. Строительные конструкции: «Металлические конструкции», «Железобетонные и каменные конструкции», «Конструкции из дерева и пластмасс». Учебное пособие «Контроль знаний студентов по курсовому проектированию, экзаменам и зачетам» специальности 2903 «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения / Иван. гос. архит.-строит. универ.; Сост.: С.А. Малбиев, А.Л. Телоян, А.Н. Лопатин - Иваново, 2006.

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: