Расчет и конструирование несущих конструкций одноэтажного промышленного здания (стр. 4 из 5)

Принимаем

60 см.

Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, М, Д_MAX. Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 460х12 мм, верхние горизонтальные ребра – из двух листов 180х12.

Геометрические характеристики траверсы:

Положение центра тяжести траверсы:

у_н = (2·18·1,2·44,4 + 1,2·58,8·30,6 + 1,2·46·0,6)/(2·18·1,2 + 1,2·58,8 + 1,2·46) = 24,3 см

I_х= 1,2·58,8³/12 +1,2·58,8·6,3² + 1,2·46·23,7² + 2·18·1,2·20,1² = 71588,792 см⁴

71588,792/35,7 = 2005,29 см³

Максимальный изгибающий момент при второй комбинации усилий:

(33924,2/150+543,65·45/(2·150))(150 – 45) = 46309 кНсм

46309/2005,29 = 23,09 <R = 24 кН/см²

Максимальная поперечная сила в траверсе:

543,65·45/(2·150) – 6,64/150 +1,2·1161,39·0,9/2 = 708,65 кН

708,65/(1,2·58,8) = 12,05 <R_ср= 14 кН/см².

3.7 Конструкция и расчет базы колонны

Ширина нижней части колонны 150 см >100 см, поэтому проектируем базу раздельного типа.

Расчетная комбинация усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):

M = 688,1521кНм; N = 1144,86 кН

Усилия в ветвях колонны:

68815,21/145 +2086,61·65,4/145 = 1415,72 Кн;

1620 кН.

База наружной ветви.

Требуемая площадь плиты

1620/0,54 = 3000 см

;

(Бетон М100).

По конструктивным соображениям свес плиты c₂ должен быть не менее 4см.

Тогда

9,9 +2·4 = 57,9 см. Принимаем В = 60 см;

= 3000/60 = 50 см. Принимаем L = 50 см;

50·60 = 3000 см².

Среднее напряжение в бетоне под плитой

= 1620/3000 = 0,54 кН/см²

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:

18 +1,2 – 5) = 28,4 см; при толщине траверсы 12 мм с₁ = (50 – 28,4 – 2·1,2)/2 = 9,6 см

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

Участок 1 (консольный свес

9,6 см)

54·9,6²/2 = 24,9 кНсм

Участок 2 (консольный свес

)

М₂ = 0,54·5²/2 = 6,75 кНсм

Участок 3 (плита, опертая на четыре стороны; b/a = 47,1/18 = 2,6 >2; a = 0,125);

·0,54·18² = 21,87 кНсм

Участок 4 (плита, опертая на четыре стороны;b/a = 47,1/9,2 = 5,1 >2; a = 0,125);

,54·9,2² = 5,7 кНсм

Принимаем для расчета М_MAX = М₁ = 24,9 кНсм.

Рис.3.4. База колонны

Требуемая толщина плиты

= Ö (6·24,9/22) = 2,6 см

Принимаем

28 мм (2 мм – припуск на фрезеровку).

Высоту траверсы определяем из условия из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилия в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 2 мм; k_ш = 8 мм. Требуемая длинна шва:

1620/(4·0,8·16,2) = 31,25 см

8 = 61,2 см

Принимаем

1620/(4·0,8·(40 – 2)) = 13,3 < 16,2 кН/см²

База подкрановой ветви.

Требуемая площадь плиты

= 1415,72/0,54 = 2621,7 см²

В³ 49,5 + 2·4 = 57,5 см; принимаем В = 60 см;

2621,7/60 = 43,7 см;

принимаем L = 45 см;

45·60 = 2700 см².

Напряжение в фундаменте под плитой

1415,72/2700 = 0,52 кН/см².

Определим изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

Участок 1. (консольный свес с = 5,3 см)

0,52·5,3²/2 = 7,3 кНсм

Участок 2. (плита рассчитывается как консоль).

= 0,52·11,3²/2 = 33,2 кНсм

Участок 3. (плита, опертая на четыре стороны;b/a = 47,1/9,6 = 4,9 >2;;

)

0,52·0,125·9,6²/2 = 6 кНсм

Принимаем для расчета М_MAX= M₂ = 33,2 кНсм.

Требуемая толщина плиты

= Ö (6·33,2/22) = 3 см.

Принимаем

32 мм

Высоту траверсы определим из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилия ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва.

Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 2 мм; k_ш = 6 мм.

= 1415,72/(4·0,6·16,2) = 36,4 см

Принимаем

1415,72/(4·0,6·(40 – 2)) = 15,52 < 16,2 кН/см²

4. РАСЧЕТ РЕШЕТЧАТОГО РИГЕЛЯ РАМЫ

Материал стержней ферм – сталь марки С245.

4.1 Определение усилий в стержнях фермы

Постоянная нагрузка:

F_g= 1,1152·6·3 = 20 кН

Рис. 4.1. Расчетная схема постоянной нагрузки

Снеговая нагрузка:

F_сн= 1,5·6·3·1.6 = 43 кН

Рис. 4.2. Расчетная схема снеговой нагрузки

Рис.4.3. Диаграмма усилий от постоянной (или снеговой) нагрузки

Нагрузки от рамных моментов:

-392,403 кНм;

= -161,71 кНм;

-392,403 – (-226,614) = -165,789 кНм;

-161,71 – (-226,614) = 64,904 кНм.

Для построения диаграммы единичный момент заменяем парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре:

Н = М/(h_оп - Sz₀) =1/(3,15 – 0,1) = 0,328 кН.

Значения вертикальных опорных реакций фермы:

F_A= - F_B= M/ℓ = 1/29,55 = 0,0338 кН.

Рис.4.4. Расчетная схема усилий

Рис.4.5. Диаграмма усилий от единичного момента

Расчетные усилия в элементах фермы сведены в таблицу 4.1.

4.2. Подбор и проверка сечений стержней фермы