Стальной каркас одноэтажного промышленного здания (стр. 8 из 9)
Т.к.
расчет ведем по Qmax.Усилие сжатия в раскосе:
Задаемся гибкостью раскоса λ=90, находим соответствующий φр=0,642 и определяем требуемую площадь раскоса:
Здесь
– коэффициент условий работы (учитываем, что раскос из уголка и крепится к ветви одной полкой).Принимаем равнополочный уголок 80×8: Aр=12,29 см2, imin=1,57 см.
Геометрическая длина раскоса
Максимальная гибкость раскоса
По гибкости раскоса находим φmin=0,540 и проверяем устойчивость раскоса:
Проверяем устойчивость колонны как единого составного стержня в плоскости рамы. Определяем геометрические характеристики всего сечения:
Приведенная гибкость:
где
=28,3 – коэффициент, зависящий от угла наклона раскосов.Условная приведенная гибкость
Вычисляем относительные эксцентриситеты.
Для подкрановой ветви:
Для наружной ветви:
По приложению 9 [2] определяем коэффициенты
Устойчивость сквозной колонны в плоскости рамы обеспечена. Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей относительно оси у.
Для того, чтобы колонна сохраняла первоначальную форму и не закручивалась, в сквозных колоннах ставят поперечные диафрагмы через 3–4 м по высоте колонны (не менее 2-х на отправочную марку).
5.3 Расчет базы колонны
Раздельные базы под сквозные колонны устраивают при ширине колонны 1 м и более. Так как ветви сквозной колонны работают на осевые силы, то базы рассчитывают и конструируют как для центрально сжатой колонны. При этом центр опорной плиты совмещают с центром тяжести каждой ветви (иначе в ветви может появиться дополнительный изгибающий момент).
Максимальное усилие в нижнем сечении наружной ветви:
Требуемая площадь опорной плиты базы:
Здесь:
– расчетное сопротивление бетона класса В15 смятию.Вылет плиты с2=50 мм. Тогда габариты плиты:
Давление под плитой считаем равномерно распределенным:
Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету:
При толщине траверсы tтр=12 мм:
Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:
здесь β=0,125 при b/a=45,8/22=2,08;
здесь β=0,125 при b/a=45,8/12,76=3,59;
Рис. 37. К расчету базы колонны
По наибольшему из найденных изгибающих моментов определяют требуемую толщину плиты
Принимаем опорную плиту из двух плит толщиной 2 см (2×2 см=4 см), Ry=24 кН/см2.
Из предположения, что вся нагрузка со стержня колонны передается на ветви траверсы через вертикальные угловые швы, определяем высоту траверсы.
Сварку принимаем полуавтоматическую, положение швов нижнее.
Сварочные материалы: сварочная проволока Св-08ГА, электроды Э46.
, Rwf=200 МПа; 
, 
Принимаем hтр=36 см.
– Условие выполняется.Проверяем прочность траверсы. Траверсы работают как двухконсольные балки под действием отпора бетона фундамента. Погонная нагрузка на одну ветвь траверсы равна:
Сила, действующая на одну ветвь траверсы:
В опорном сечении траверсы:
Рис. 38. Расчетная схема траверсы
Выбираем наибольшее значение поперечной силы Q1=542,85 кН в опорном сечении. Момент в консоли:
Прочность траверсы по касательным напряжениям:
Прочность траверсы по нормальным напряжениям:
Прочность траверсы по редуцированным напряжениям:
В пролетном сечении траверсы Q2=0.
Рассчитывают горизонтальные угловые швы, которыми траверсы приварены к опорной плите. Суммарная длина горизонтальных швов:
Рассчитаем анкерную плиту:
Комбинация усилий для расчета анкерных болтов: N=-702 кН;
. Растягивающее усилие в анкерных болтах:
Требуемая площадь сечения одного болта:
Конструктивно принимаем анкерные болты М24 с площадью сечения нетто Аbn=3,52 см2. Диаметр отверстия в анкерной плите составляет 27 мм. Размеры сечения плиты 120×30 мм.
6. Расчет стропильной фермы
6.1 Сбор нагрузок на ферму
Постоянная нагрузка на любой узел фермы равна:
где qкр =4,05 кН/м2 – расчетная поверхностная нагрузка от покрытия;
bф=12 м – шаг ферм;
d1=d2=3 м – длины примыкающих к узлу панелей.
Расчетная снеговая нагрузка в узел:
При жестком сопряжении фермы с колоннами на ферму передаются опорные изгибающие моменты. Определяем опорные изгибающие моменты по таблице расчетных усилий (табл. 2) в двух комбинациях.
Комбинация №1. Максимальный отрицательный момент в сечении 1–1:
Соответствующий момент в верхнем сечении правой стойки:
Комбинация №2.
Моменты, аналогичные моментам первой комбинации, но без учета снеговой нагрузки:
