Курсовая работа: Расчет и конструирование несущих конструкций одноэтажного промышленного здания
2. РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ КАРКАСА ЗДАНИЯ
2.1 Нагрузки,
действующие на раму
2.1.1 Постоянная нагрузка
Равномерно-распределенная нагрузка от
веса покрытия, приложенная к ригелю рамы,  =
1,1152·6 = 6,69 кН/м
Рис.2.1.Схема постоянной нагрузки
2.1.2
Снеговая нагрузка
Равномерно распределенная расчетная
снеговая нагрузка, приложенная к ригелю рамы,
 1,5·1·1,6·6 = 14,4 кН/м
2.1.3 Ветровая нагрузка
qeq = w0 k
eq cegf b = 0,38·0,755·0,8·1,4·6 = 1,93 кН/м.
се3 = - 0,58 при b/ℓ =
144/30 = 4,8>2,
h1/ℓ = 27/30 = = 0,9
qeq = w0 k eq ce3gf b = 0,38·0,755·0,58·1,4·6 = 1,4 кН/м.
W = w0 kтDН0 cegf b = 0,38 ((0,94 +0,891)/2)·(27 –
-23,4)0,8·1,4·6 = 8,42 кН. W = Wce3 /ce
= 8,42·0,58/0,8
= 6,1 кН.
2.1.4
Нагрузка от мостовых кранов
 1,1·0,95(400(1 + 0,867 + 0,475 + 0,342) +1,1·22,392 + 1,1·1,5·1,5·6 = 1161,39 кН Рис.2.2. Схема ветровой нагрузки
Рис.2.3. Схема определения
вертикальной крановой нагрузки
F¢к = (9,8Q +Qк)/n – Fк =
(9,8·80 + +1300)/4 – 400 = 121 кН.
Dmin = 1,1·0,95·121(1+0,867 +0,475 + +0,342) + 1,1·22,392 + 1,1·1,5·1,5·6 = =378,86 кН.
 ек =1161,39·0,75 = =871,04 кНм.
 ек = 378,86·0,75 = =284,15 кНм.
Расчетная
горизонтальная сила
Рис.2.4.
Схема нагрузки от мостовых кранов
 ·80 +380)/4 = 14,55 кН.
 14,55·2,684 = 40,81 кН.
2.2
Статический расчет поперечной рамы
Расчет выполняется на ЭВМ.
Результаты расчета сведены в таблицу 2.1.
3. РАСЧЕТ ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТОЙ КОЛОННЫ
РАМЫ
Для верхней части колонны (сечение
1-1): М1 = -392,403 кНм, N1 = -294,75 кН; (сечение 2-2):
М2 = -339,242 кНм, N2 = -543,65 кН, М2 =
-339,242 кНм.
Для нижней части колонны (сечение
3-3): N1 = -1510,65 кН, М1 = -769,43 кНм; (сечение 4-4):
N2 = -2086,61 кН, М2 = 688,1521 кНм.
Соотношение жесткостей верхней и
нижней частей колонны  ; материал
колонны – сталь марки С245. Бетон фундамента марки М100.
3.2 Определение расчетных длин
колонны в плоскости рамы
 5,4/18,6 = 0,29< 0,6;  -2086,61/ (-294,75) = 7,08 > 3, Þ 
Для
нижней части колонны lx1 = 2·1860 = 3720 см.
Для
верхней части колонны lx2 = 3·540 = 1620 см.
3.3 Определение расчетных длин
колонны из плоскости рамы
 1860 см;
 540
– 125 = 415 см.
3.4 Расчет верхней части колонны
Сечение верхней части колонны
принимаем в виде сварного двутавра высотой hB = 450 мм. Для
симметричного двутавра  ;  0,35·45 = =15,75 см;  (1620/18,9) Ö (24/ 20600) = 2,9;  =39240,3/ (294,75·0,35·45) = 8,45. Принимаем  ,
тогда  4;  1,34·8,45 = 11,34;  0,106, Þ Атр =
294,75/(0,106·24) = 115,9 см2
Компоновка сечения:  ·1,2 = 42,6 см
Из условия местной устойчивости:
 68,85 и  42,6/68,85
= 0,62 см.
Принимаем  .
Рис.3.1. Сечение верхней части колонны
Требуемая площадь полки
 tw hw )/2 = (115,9 – 0,8·42,6)/2 = 40,91 см2.
Из условия устойчивости верхней части
колонны из плоскости действия момента ширина полки  415/20
= 20,75 см; из условия местной устойчивости полки:
 2,9) Ö (20600 /24) = 19,04
 .
Принимаем bf = 36 см; tf
=1,2; Аf =36·1,2
= 43,2 см2 >
40,91 см2.
 (36 – 0,8) / (2·1,2) = 14,67 < 19,04.
Геометрические характеристики
сечения:
Полная площадь сечения А0
= 2·36·1,2 + 0,8·42,6 = 120,48 см2;
Ix = 0,8·42,63/12 + 2·36·1,2[(45 – 1,2)/2]2 = 46592,2 см4;  19,7 см; Iу
= 2·1,2·363/12 = 9331,2 см4;  8,8 см;
Wx = 46592,2/(0,5·45) = 2070,8 см3;  17,19 см.
Проверка устойчивости верхней части
колонны в плоскости действия момента:
lх = 1620/19,7 = 82,23;  2,81;  39240,3 /(294,75·17,19) = 7,74;
 1,2·36/(0,8·42,6) = 1,27, Þ h = 1,4 – 0,02·2,81 = 1,34;  10,4;  7
s = 294,75/(0,107·120,48) = 22,9 кН/см2 < 24 кН/см2
Недонапряжение [(24 – 22,9)/24]100 =
4,6% < 5%.
Проверка устойчивости верхней части
колонны из плоскости действия момента.
 415/8,8 = 47,2;  ,864.
Максимальный момент в средней трети
расчетной длинны стержня:
 -339,242 + (-392,403 – (-339,242))
/5,4(5,4 – 4,15/3 ) = -378,79 кНм.
По модулю  =
392,403/2 = 196,2 кНм;  37879·120,48/ (294,75·2070,8) = 7,48.
где  
lу = 47,2 < lс =
 = 92 b = 1;  = 0,9
 +0,9·5) = 0,18
 10·0,864/1] = 0,1
с = 0,18(2 – 0,2·7,48) + 0,1(0,2·7,48 –1) = 0,14
 294,75/ (0,14·0,864·120,48) = 20,2 < 24 кН/см2.
3.5 Расчет нижней части колонны
Высота сечения  1500 мм. Подкрановую ветвь
колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного
сечения из трех листов.
Определение ориентировочного
положения центра тяжести.
Принимаем  ;
 150 – 5 = 145 см.
у1 = 68815,2/(76943 + 68815,2)145 =
68,46 см
 = 145 – 68,46 = 76,54 см
Усилия: в подкрановой ветви Nв1
= 1510,65·76,54/145 +
76943/145 = 1328,1 кН
В наружной ветви Nв2
= 2086,61·68,46/145 +
68815,21/145 = 1459,76 кН
Требуемая площадь ветвей:
Для
подкрановой ветви задаемся  ,8;
(сталь С245 фасонный прокат)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
