Курсовая работа: Стальной каркас одноэтажного промышленного здания

Принимаем толщину стенки tw=0,8 см. Стенка получается заведомо неустойчивой, потому в расчетную площадь сечения колонны будем включать только пояса и примыкающие к ним участки стенки

Определяем требуемую площадь одного пояса:

Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости рамы:

Принимаем

Проверяем пояс из условия обеспечения местной устойчивости:

Рис. 34. Сечение верхней части колонны

Определяем фактические характеристики скомпонованного сечения:

Редуцированная площадь сечения:

Моменты инерции:

Радиусы инерции:

,

Момент сопротивления:

Ядровое расстояние:

Проверяем устойчивость верхней части колонны в плоскости рамы:

По приложению 8 СНиП: .

Приведенный относительный эксцентриситет:

По табл. 74 СНиП .

Устойчивость колонны в плоскости действия момента:

Оцениваем недонапряжение:

;

Проверяем устойчивость верхней части колонны из плоскости рамы:

Þ.

Найдем максимальный момент в пределах средней трети расчетной длины стержня:

где:

– расчетный момент, по которому проектируется колонна;

 – соответствующий момент в сечении 2–2 при тех же номерах нагрузок, что и М1-1.

При изгибе колонн относительно оси y материал стенки работает в упругой стадии, поэтому устойчивость стенки проверяем по упругим формулам.

Наибольшее сжимающее напряжение в стенке:

Соответствующее напряжение у противоположного края стенки:

Среднее касательное напряжение в стенке:

где:

– поперечная сила в сечении 1–1 при тех же номерах нагрузок, что М и N.

Определяем коэффициенты:

;

При

Условие не выполняется, стенка неустойчива. Включаем в расчет стенки два участка

Относительный эксцентриситет:

.

Определяем коэффициент c, учитывающий влияние изгибающего момента на устойчивость из плоскости его действия, т. к. mx>10:

Устойчивость из плоскости рамы обеспечена.

Т.к. , то следует укрепить стенку поперечными ребрами жесткости.

Ширина выступающей части парного симметричного ребра:

Принимаем:

Толщина ребра:

Принимаем:

5.2  Проектирование нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения . Подкрановую ветвь колонны принимаем из двутавра, наружную – составного сечения в виде швеллера.

Рис. 35. Сечение нижней части колонны

Из таблицы 2 выбираем наиболее невыгодные комбинации усилий для ветвей (сечения 3–3, 4–4).

Для подкрановой ветви (в. 1):

; .

Для наружной ветви (в. 2):

; .

Задаемся .

Усилие в подкрановой ветви:

Усилие в наружной ветви:

Определяем требуемую площадь ветвей, задаваясь коэффициентом продольного изгиба :

Для подкрановой ветви принимаем двутавр 50Б2:

; ;

; ;

; ;

; ;

.

Для наружной ветви:

Компонуем сечение наружной ветви:

Принимаем .

Пусть

Условная гибкость стенки (предварительно задаемся гибкостью ):

.

Назначаем толщину стенки швеллера , ширину пояса

Требуемая толщина пояса:

Принимаем

Из условия местной устойчивости пояса швеллера:

Проверяем местную устойчивость стенки швеллера:

Устойчивость стенки обеспечена.

Определяем геометрические характеристики ветви:

Уточняем положение центра тяжести колонны.

Отличие от первоначально принятых размеров менее 5%, поэтому усилия в ветвях не пересчитываем. Проверяем устойчивость каждой ветви как центрально сжатого стержня из плоскости рамы (относительно оси y).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10