Сталевий каркас одноповерхового промислового будинку, страница 7

4.  Визначаємо відстань до нейтральної осі:

У_п=(2*15*1,2*70,6+90*1,4*46,2+30*1,2*0,6)/(2*15*1,2+90*1,4+30*1,2)=42,3см

У_в=91,2-42,3=48,9см

І_х=1,4*90³/12+90*1,4*3,5²+2*15*1,2*27,9²+30*1,2*42,1²=178423см⁴

W_{x min}=178423/48.9=3649 см³

5.  Розрахункові зусилля в траверсі:

V_пр=781,19*0,366/1,16+647,56/1,16=804,7 кН

Згинаючий момент біля грані верхньої частини колони :

М_тр=804,7*0,41=330 кН*м.

6.  Розрахункова поперечна сила:

Q_тр=804,7+3326,41/2=2467,9 кН

7.  Наруження в траверсі:

·  Від згину: - умова виконується.

·  Від зрізу: - умова не виконується, тоді приймаємо t_тр=2,2см.

У_п=(2*15*1,2*70,6+90*2,2*46,2+30*1,2*0,6)/(2*15*1,2+90*2,2+30*1,2)=43,4см

У_в=91,2-43,4=47,8см

І_х=2,2*90³/12+90*2,2*3,5²+2*15*1,2*27,9²+30*1,2*42,1²=227905см⁴

W_{x min}=227905/47,8=4768 см³

Напруження в траверсі:

·  Від згину: - умова виконується.

·  Від зрізу: - умова виконується.

8.Кріплення траверси:

Кріплення вертикального ребра:

9.Перевірка стінки підкранової вітки колони:

Q=V_пр+D_max=804,7+3326,41=4131,11 кН

τ=4131.11/2*90*1.7=13.4 кН/см²<13,4 кН/см²- умова виконується.

База колони.Зовнішня вітка.

Зусилля у вітці N_зв=3391,9 кН.

Потрібна площа опорної плити:

А_pl= N_зв/R_b.loc=3391.9/1.02=3325см²

L=h_шв+100=998+100=1098мм. Приймаємо L=1100мм.

  В=А_потр/L=3325/110=27,7см=300мм

                          В=(425-96+50)*2=758мм=760мм

В*L=760*1100мм

  А_pl=В*L=76*110мм

                                3.Фактичне напруження під опорною плитою:

                                                    σ_b.loc=N_зв/А_рl=3391.9/8360=

=0.41кН/см²<R_b,loc=1.02кН/см²

4.Згинаючий момент в консольній ділянці плити(1):

М₁= σ_b.loc*с²/2=0,41*5²/2=5,1кН*см

С=50мм

Згинаючий момент на ділянці плити(2),зіпертої на три канти:

М₂=α* σ_b.loc*b²

  b=47.4см

  а=5,0см

α=а/b=5/47.4=0.11<0.5

М₂=0,41*5,0²/2=5,1кН*см

Згинаючий момент на ділянці, зіпертій на чотири канти(3):

 М₃=β* σ_b.loc* b₁

 b₁=40см,   а₁=94,8см ,  β=а₁/b₁=94.8/40=2.37>2

M₃=0.41*40²/8=82кНсм

5.Потрібна товщина плити:

t_h1===4.0cм

М_мах=82кНсм

R_y=21кН/см²

Приймаємо плиту товщиною 40мм.

6.Призначаємо переріз траверси :

Визначемо довжину шва:

l_ef=N_зв/K_f*4β_f*R_wf=3391.9/0.6*4*0.7*18=112см

Приймаємо переріз траверси 420x14мм

Рівномірно розподілене навантаження на траверсу:

q_t= σ_b.loc*d_t=0.41*17.5=7.2кН/см

d_t=150/2+(250-150)=175мм

М_с=(q_t*a²)/2=(7.2*5²)/2=90кНсм

М_пр=(q_t*a₁²)/8- М_с=(7.2*94,8²)/8-90=7998,3кНсм

Q_c=q_t*a=7.2*5=36кН

V_тр=q_t*(a₁/2+a)=7.2*(94.8/2+5)=377.3кН

Q_тр=V_тр- Q_c=377,3-36=341,3кН

Міцність траверси:

σ=М_пр/W_тр=7998,3*6/1,4*42²=19,4кН/см²< R_yγ_c/α_n=22.1кН/см²

τ= Q_тр/h_тр*t_тр=341,3/1,4*42=5,8кН/см²<0.58 R_yγ_c/α_n=12.82кН/см²

Умова виконуеться

Перевіримо міцність траверси як консоль балки:

σ=М_с/W_тр=90*6/1,4*42² =0,22кН/см²

τ= Q_с/А_тр=36/1,4*42=0,61кН/см²

σ_red== 

Умова виконується

7.Потрібна товщина швів,що кріплять траверсу до полиці вітки:

К_f=V_тр/2β_f*l_ef*R_wf377.3/2*0.7*(42-1)*18=0.4cм

Приймаемо К_{f min}= 6мм

8.Розрахунок анкерних болтів:

М'=(728.88*0.9)/1.2-1473.37=-926.71кНм

N'=(-773.16*0.9)/1.2+15.45=-564.42кН

Зусилля в анкерних болтах:

z=N'*y_n/b_o+M'/b_o=+564.42*0.684/1.35+926.71/1.35=972.42кН

Пост.+сніг+кранове+вітрове:

М=-3353.74кНм    N'=-4620.38кН

Розрахункові значення:

М'=-(3353.74-728.88+728.88*0.9/1.2)=-3171.52кНм

N'=-(4620.38-779.16+773.16*0.9/1.2)=-4427.09кН

z=-4427.09*0.684/1.35+3171.52/1.35=106.22кН

Відрив має місце.

Потрібна площа анкерних болнів зовнішньої вітки:

ΣА_ва=z/R_ва=972,42/15=64,8см²

Болти зі сталі ВСт3кп²

Приймаємо 4 болти Ø=56мм з площею 4*20,5=82см² із загальною несучою здатністю

[N]=4*307=1228кН>972.42кН

Плитка під анкерні болти:

Зусилля на один болт:

N_a=972.42/4=243.11кН

Згинаючий момент в анкерній плитці:

М=243,11*6=1458,66кНсм

Приймаемо переріз анкерної плитки 200×60 з отвором для болта

d_a+8мм=56+8=64мм

Момент опору анкерної плитки:

W_n=(20-6.4)*6²/6=81.6см³

Σ=М/W_n=1458.66/81.6=17.9кН/см²<R_y*γ_c/γ_n=20.5кН/см²

Умова виконується.

Підкранова вітка

Зусилля у вітці N_пв=4763,6 кН.

Потрібна площа опорної плити:

А_pl= N_пв/R_b.loc=4763,6/1.02=4670см²

L=1100мм.

 В=А_pl/L=4670/110=425мм=43см

А_pl=В*L=43*110=4730см²

3.Фактичне напруження під опорною плитою:

 σ_b.loc=N_пв/А_рl=4763,6/4730=1,01кН/см²<R_b,loc=1.02кН/см²

4.Згинаючий момент в консольній ділянці плити(1):