Расчет и конструирование базы колонны
Ширина нижней части донны больше одного метра, поэтому базу проектируем раздельного типа.
Исходные данные:
опорную плиту базы колон принимаем из стали С345, у и второй при толщине проката
20 <t< 40 мм расчетное сопротивление Rу = 300 МПа = 30 кН/см2;
Материал фундамента - бетонВ12.5; расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4);
а) для расчета базы подкрановой ветви принимаем комбинацию усилий Nmах, - Мсоотв.
Здесь снеговая нагрузка не учитывается, так как она разгружает подкрановую ветвь
Nmах1 =672,28-36,28=636 кН;
- М1 = - 640,21 + 17,829 = -622,381кН м;
б) для расчета базы наружной ветви принимаем комбинацию усилий
Nmах,+Мсоотв
Nmах2 = 672,28 кН; + М2 = 903,122 кН м.
Определим усилия в ветвях колонны
Nв1 = |N1| y2/h0 + |M1| / h0 =636*28,66/96,6+62238,1/96,6=188,7+644,3=833 кН;
Nв2 = |N2| y1/h0 + |M2| / h0 =672,28*67,94/96,6+90312,2/96,6=472,8+934,9=1407,7 кН;
База наружной ветви
Рассчитывается как база центрально сжатой колонны.
Определим размеры опорной плиты. Требуемая площадь плиты
Аплтр = Nв2 / Rф = 1407,7 / 0,9 = 1564,1 см2,
где Rф =γ Rб = 1,2 х 0,75 = 0,9 кН/см2, для бетона класса В 12,5 Rб = 0,75 кН/см2.
По конструктивным соображениям свес плиты С2 должен быть не менее 4 см. Тогда ширина плиты
В >bK+ 2 xC2 = 32,4+2*4=40,4 см,
где bк = hw' + 2 х tf = 28+2*2,2=32,4 см Принимаем В = 50 см.
Требуемая длина плиты
Lтреб = Аплтр / В = 1564,1 / 50 = 31,28 см, Принимаем L = 40 см.
Апл = 50 х 40 = 2000 см2 > Аплтр = 1564,1 см2.
Среднее напряжение в бетоне под плитой базы
|
|
σф = NΒ2 / Апл = 1407,7 / 2000 = 0,7 кН/см2
По условиям симметричного расположения траверс относительно центра
тяжести ветви, находим расстояние между траверсами в свету
1 = 2(bf + tw – z0) = 2х(10 + 1,6 – 3,4) =16,4см.
При толщине траверсы tтр=1,2 см.
С1 = (L - 1 – 2tтр) / 2 = (40 – 16,4 - 2 х 1,2) / 2 = 10,6 см
Для определения толщины плиты подсчитаем изгибающие моменты на отдельных ее участках
в защемлении консольного свеса плиты на участке 1
М1 = бф х С 12/2 = 0,7*10,62/2=39,326 кН см;
в защемлении консольного свеса плиты на участке 2
М2 = бф х С22/2 = 0,7*8,82/2 = 27,1 кН см.
где С2 = ( В - бк) / 2 = (50 – 32,4) / 2 = 8,8 см.
участок 3 – плита опертая на четыре канта при, b/а = hw '/ бf = 28/10 = 2,8
М3 = α бф а2 = 0,125*0,7*102=8,75 кН см.
Коэффициент α для расчета на изгиб плит, опертых на четыре канта
b/a | 1 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2 | >2 |
α | 0.048 | 0.055 | 0.063 | 0.069 | 0.075 | 0.081 | 0.086 | 0.091 | 0.094 | 0.098 | 0.1 | 0.125 |
участок 4 - плита, опертая на четыре канта, при
b/a= h w’/(l-bf - twтр)= 28/(16,4-10-1,6) =5,83 >2
|
|
α = 0.125
М3 = α бф а2 =0,125 х 0,72 х4,82 = 2,016 кН см.
Для расчета принимаем максимальное значение изгибающего момента
Мmах = М3 =39,326 кН см;
Требуемая толщина плиты
tплтр = √6 Мmах / Ry=√6х39,326/30=2,8 см
Принимаем tпл = 30 мм.
Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. Будем считать, что все усилие в ветви передается на траверсу через четыре угловых шва. Применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08А α=1,4...2 мм, kf = 8 мм.
Из условия сопротивления срезу
lw= NΒ2 /(4 kf х βfxRwfxγwfxγc)=1407,7/(4 х0,8 х 0,9 х18) = 27,15 см
lw=27,15<85 х βf х kf =85 х 0,9 х 0,8 = 61 см
Требуемая высота траверсы
hтртрeб = lw+ 1 см=27,15 + 1= 28,15 см,
принимаем hтр = 30 см.
База подкрановой ветви рассчитывается на усилия, возникавшие в нижнем сечении этой ветви, в описанном выше порядке.
Анкерные болты
Рассмотрим анкерные болты, закрепляющие подкрановую ветвь.
Для расчета учитываем комбинации усилий двух типов в сечений 4-4
1)+ Mmax= 874,3 кНм; Nсоотв=- 315,42кН;
2) Nmin= -105кН; +Мсоотв== 849,75 кН м.
Из условия равновесия по моментам определим усилие растяжения болтов
Z= (М - |N| а) /у;
Z1= (874,3-315,42*0,286/0,966)=811,7 кН;
Z2= (849,75-105*0,286/0,966) = 848,6 кН
Zмах = Z1= 848,6 кН;
Для болтов принимаем сталь Вст3кп2. Расчетное сопротивление растяжению анкерных болтов из этой стали Rва = 185 МПа =18,5 кН /см2
|
|
Требуемая площадь сечения анкерных болтов.
∑ Abn = Zмах/ Rва =848,6/18,5=45,87cм2
Принимаем 2 болта диаметром по 64 мм
Abn = 2х26,9=53,8 см 2
Таблица 4.3
D, mm | 30 | 36 | 42 | 48 | 56 | 64 | 72 | 80 | 90 | 100 |
Abn см 2 | 5.6 | 8.2 | 11.2 | 14.7 | 20.5 | 26.9 | 34.7 | 43.5 | 56.0 | 72.0 |
Расчет и конструирование стропильной фермы
Расчет стропильной фермы производится в следующей последовательности:
сбор нагрузок;
определение усилий в ее элементах;
подбор сечения стержней;
расчет узлов.
Сбор нагрузок на ферму
Постоянная нагрузка
Расчетная нагрузка от веса кровли и конструкций покрытия, равномерно распределенная по горизонтальной проекции покрытия без учета веса фонаря:
Вес фонаря учитывается в местах фактического опирания фонаря на ферму, исходя из следующих расчетных значений:
а) вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря
б) вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки фонаря
Узловые силы:
Fo, F8 прикладываются к колоннам, поэтому в расчете фермы они не учитываются.
Опорные реакции:
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ НАКЛОНА РАСКОСОВ
α = 40°42´ Sinα = sin 40°42´ = 0,6521 = cos 49°18´
Sin 49°18´ = 0,7581 = cos 40°42´
β = 35°36´ Sinβ = sin 35°36´ = 0,5821 = cos54°24´
Sin 54°24´ = 0,8131 = cos 35°36´
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ФЕРМЫ ОТ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКИ
«+» - растяжения (от узла)
«-» - сжатие (к узлу).
Расчет начинаем с узла, в котором количество стержней с неизвестными усилиями не более двух.
Узел «Б»
Усилия неизвестны в двух БВ и БД
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Узел «В»
Усилия неизвестны в двух ВД и ВГ
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Узел «Г»
Усилия неизвестны в двух ГД и ГЖ
Узел «Д»
Усилия неизвестны в двух ДЖ иДИ
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Узел «Ж»
Усилия неизвестны в двух ЖИ и ЖЗ
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Узел «З»
Усилия неизвестны в двух ЗИ и ЗЖ
Расчетная снеговая нагрузка:
где gf – коэффициент надежности по нагрузке.
При
Узловые силы: 1-й вариант
Опорные реакции:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ФЕРМЫ ОТ СНЕГОВОЙ НАГРУЗКИ
«+» - растяжения (от узла)
«-» - сжатие (к узлу).
Р1 = 14,364 кН; Р2 = 11,97 кН; Р3 = 9,576 кН; R = 40,7 кН
Расчет начинаем с узла, в котором количество стержней с неизвестными усилиями не более двух.
Узел «Б»
Усилия неизвестны в двух БВ и БД
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Узел «В»
Усилия неизвестны в двух ВД и ВГ
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Узел «Г»
Усилия неизвестны в двух ГД и ГЖ
Узел «Д»
Усилия неизвестны в двух ДЖ иДИ
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Узел «Ж»
Усилия неизвестны в двух ЖИ и ЖЗ
Проекция сил на ось «у»
Проекция сил на ось «х»
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 428; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!