Конструирование и расчет каркаса одноэтажного промышленного здания, страница 7

    Расчетный относительный эксцентриситет:

m_ef=h×m,

m_ef=1,243×6,08=7,56.

    При m_ef=7,56 и l=3,67, коэффициент устойчивости j_e=0,138.

s=N/(A×j_e×g_c),

s=117/0,004192×0,138=202248кН/м²=202,2МПа.<R_y

Недонапряжение 15,75%.

Примем меньший двутавр.

30Б1 h=296мм A=41,92смW_x,=427 см⁴

   Устойчивость в плоскости X:

 Относительный эксцентриситет:

m=(e×A)/W_x,

m=(62×41,92)/427=6,08.

    Условная гибкость:

l_x=l_x×ÖR_y/E,

l_x=13,2/0,1229×Ö240/206000=3,67.

    При

А_f/A_w=11,9/16,1=0,74,

После интерполяции получаем:

h=1,335

    Расчетный относительный эксцентриситет:

m_ef=h×m,

m_ef=1,335×6,08=8,12.

    При m_ef=8,12 и l=3,67, коэффициент устойчивости j_e=0,13.

s=N/(A×j_e×g_c),

s=117/0,004192×0,13=214694кН/м²=214,7МПа.<R_y

Недонапряжение 10,54%.

Устойчивость в плоскости Y:

s=N/(A_red×j_y×g_c с),

m=(e×A)/W_x,

m=(62×41,92)/427=6,08.

     Гибкость:

l_x=l_ef/i_y

0.737

 где: ;

  где m_x=10.

 Где I_t=10,84см⁴, I_y=390см⁴.

 

s=117/(0,004192*0,176*0,725)=218<240,

Проверим меньший двутавр

26Б2 h=261мм A=39,70смW_x,=356,6 см⁴

    Относительный эксцентриситет:

m=(e×A)/W_x,

m=(62×39,7)/356,6=6,9.

    Условная гибкость:

l_x=l_x×ÖR_y/E,

l_x=13,2/0,1083×Ö240/206000=4,16.

    При

А_f/A_w=12/14,46=0,83,

После интерполяции получаем:

h=1,262

    Расчетный относительный эксцентриситет:

m_ef=h×m,

m_ef=1,262×6,9=8,7.

    При m_ef=8,7 и l=4,16, коэффициент устойчивости j_e=0,12.

s=N/(A×j_e×g_c),

s=117/0,00397×0,12=24559,19кН/м²=245,6МПа.>R_y

Примем двутавр 30Б1

Проверим прочность сечения.

(N/AR_y×g_c)ⁿ+M_x/c_xW_x R_y××g_c≤1

n=1.5 т.к M_y=0;

А_f/A_w=12/14,46=0,83,

с=1,087.

(117/0,004192∙240∙10³)+(72,62/1,087∙427∙10^-6∙240∙10³)=0,1163+0,6519=0,7682<1

 Предельная гибкость:

[l]=180-60а.

 а₁=117/1∙0,004192×0,13∙240∙10³=0,89

а₂=117/1∙0,004192×0,725∙0.176∙240∙10³=0,53→0,5

 [l]=180-60∙0,89=126,6 l_x =13,2/0,125=105,6 l_max<[l].

    Для оси Y:

[l]=180-60∙0,5=150. l_y=  2,4/0,05061=78,67 l_max<[l].

Сечение принято.

6.Расчет связий.

Расчет связей как малонагруженных элементов производится по предельной гибкости. Для сжатых элементов связей по шатру и по колонне выше подкрановых балок [l] =200, для растянутых 400.

Для связей по колоннам ниже подкрановых балок:

Сжатые [l] =150, Растянутые [l] =400

1.Связи по шатру.

а) Горизонтальные связи

раскосы  l_ef =8,48м

i_x.y= l_ef/[l]=848/200=4.24см

примем квадратную трубу 120*120*3

распорки l_ef=12м

i_x.y= l_ef/[l]=1200/200=6см

примем квадратную трубу 160*160*4

В целях унификации примем сечение горизонтальных связей Гн 160*160*4

б) Вертикальные связи

распорки Гн160*160*4

раскосы l_ef=3,2м

i_x.y= l_efy/[l]=640/200=3.2см

примем квадратную трубу 100*100*3

2. Связи по колоннам

а) По верхней части

l_efy =7.56м

i_y,x= l_ef/[l]=756/200=3.78см

примем сение из двух уголков 100*100*3

б) Ниже подкрановых балок.

Раскосы.

l_ef=15.24м

i_x.y= l_ef/[l]=1524/400=3,81см

примем квадратную трубу 100*100*3

Распорки

l_ef=12м

i_y,x= l_ef/[l]=1200/200=6см

примем квадратную трубу 160*160*4

.

   Используемая литература

1.  Методические указания. ‘Металлические конструкции’. Новосибирск: НГАСУ, 1995.

2.  Т.1. Элементы стальных конструкций / В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филипов и др.; Под ред. В.В.Горева. – М.: Высш.шк., 1997.

3.  Т.2. Конструкции зданий / В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филипов и др.; Под ред. В.В.Горева. – М.: Высш.шк., 1997.

4.          СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.

5.          СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

6.          Металлические конструкции / Е.И.Беленя, В.А.Балдин, Г.С.Веденников и др. – М.: Стройиздат, 1980.

7.          Методические указания. ‘Металлические конструкции’. Новосибирск: НГАСУ, 1995.

Министерство Образования Российской Федерации

Новосибирский Государственный Архитектурно Строительный Университет

Кафедра деревянных и металлических

конструкций

КУРСОВАЯ РАБОТА

Конструирование и расчет каркаса одноэтажного промышленного здания.

Выполнил: студент 422гр.

 Журавлёв Д.Е.

Проверил:  Петров И. И.

200

Содержание:

1.  Исходные данные……………………………………………………...3

2.  Компоновка каркаса и определение нагрузок ……………………....4

2.1.  Компоновка поперечной рамы ……………………………………5

2.2.  Определение нагрузок действующих на ферму…………………..5

3.  Расчёт фермы …………………………………………………………..5

3.1.  Определение усилий в стержнях фермы ………………………….5

3.2.  Подбор сечений стержней фермы …………………………………7

3.3.  Расчёт опорного узла фермы ………………………………………11

3.3.1 Определение площади торца опорного фланца …………………..11

3.3.2 Расчёт сварных швов опорного узла ………………………………11

4. Нагрузки на колонну …………………………………………………...11

4.1. Крановая нагрузка ……………………………………………………11

4.2. Ветровая нагрузка ……………………………………………………12

4.3. Расчет рамы по программе  «Металл 3» ……………………………14

5. Расчёт колонн …………………………………………………………..18

5.1. Расчетные длинны участков ступенчатой колонны ……………….18

5.2. Подбор сечения верхней части колонн ……………………………..18

5.3. Подбор сечения подкрановой части колонн ………………………..21

6. Расчет базы колонны …………………………………………………...25

6.1. Определение толщины опорной плиты …………………………….25

6.2. Расчёт траверсы ………………………………………………………26

6.3. Расчет анкерных болтов ……………………………………………..27

6.4. Расчёт анкерной планки ……………………………………………..27

7. Расчёт фахверковой колонны …………………………………………28

8. Расчёт связей …………………………………………………………...31

Используемая литература ………………………………………………...33