Проектирование металлического каркаса

│10-10│ос- │Mmin │ 1,2 │ 0.0 │ 3.6 │ -344.3 │

│ │нов- │Nmax │ 1,2 │ 0.0 │ 3.6 │ -344.3 │

│ │ные │Nmin,M>0│ │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0 │

│ │ │Nmin,M<0│ 1,7,3,5+ │ 0.0 │ -54.9 │ -152.3 │

│ │ │Qmax │ 1,7 │ 0.0 │ -5.5 │ -152.3 │

│ │ │Qmin │ 1,2 │ 0.0 │ 3.6 │ -344.3 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│1-1 │осо- │Mmin │1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│ │ │Nmin,M>0│ │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│ │ │Qmax │1,2,9+,10- │ -67.0 │ -233.1 │ 19.9 │

│ │ │Qmin │1,2,9-,10+,12│ -67.0 │ -233.1 │ -1571.8 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9-,10+,12│ 8348.0 │ -258.9 │ -1573.3 │

│2-2 │осо- │Mmin │1,2,9+,10- │ -175.7 │ -258.9 │ 21.4 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ -125.4 │ -258.9 │ 12.0 │

│ │ │Nmin,M>0│1,2,9+,10+,12│ 8233.8 │ -258.9 │ -1550.4 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+ │ -125.4 │ -258.9 │ 12.0 │

│ │ │Qmax │1,2,9+,10- │ -175.7 │ -258.9 │ 21.4 │

│ │ │Qmin │1,2,9-,10+,12│ 8348.0 │ -258.9 │ -1573.3 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │ │ │ │ │

│3-3 │осо- │Mmin │ │ │ │ │

│ │бые- │Nmax │ │ │ │ │

│ │ │Nmin,M>0│ │ │ │ │

│ │ │Nmin,M<0│ │ │ │ │

│ │ │Qmax │ │ │ │ │

│ │ │Qmin │ │ │ │ │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9-,10-,13│ 16763.1 │ -10007.4 │ -1085.8 │

│4-4 │осо- │Mmin │1,2,9+,10+,12│ -8790.1 │ -43292.4 │ -1522.7 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ -105.4 │ -373.4 │ 14.9 │

│ │ │Nmin,M>0│1,2,9+,10+,13│ 16191.1 │ -10007.4 │ -1026.3 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+,10+,12│ -8790.1 │ -43292.4 │ -1522.7 │

│ │ │Qmax │1,2,9+,10+ │ -207.3 │ -373.4 │ 30.4 │

│ │ │Qmin │1,2,9-,10-,12│ -8218.1 │ -43292.4 │ -1582.3 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

│9-9 │осо- │Mmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ 0.0 │ 10.5 │ 233.1 │

│ │ │Nmin,M>0│ │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+,10+,12│ 0.0 │ -1562.4 │ 233.1 │

│ │ │Qmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

│ │ │Qmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

│10-10│осо- │Mmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ 0.0 │ 10.5 │ -233.1 │

│ │ │Nmin,M>0│ │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+,10+,12│ 0.0 │ -1562.4 │ -233.1 │

│ │ │Qmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

│ │ │Qmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

└─────┴─────┴────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘

Период колебания (сек)- 0.857;

Сейсмическая нагрузка:

в уровне покрытия на вторую от торца раму (кН) - 19.8;

от веса стены (кН/м) - 0.1; от веса колонны (кН/м)- 0.2;

местная от крана (кН) - 23.0; от подкран.балки (кН) - 1.8

Нумерация сечений рамы приведена на рис. 3 .1

Нумерация сечений рамы

│9 10│

┌──────────────────────────────┐ -┼

1 ─ │ ─ 1 Iр 5 ─ │ ─ 5 │

││9 10││ │

│ │ │ h2

│ I2 I2 │ │

2 _ │ _ 2 6 _ │ _ 6 │

└┐ ┌┘ -┼

3 - │ ─ 3 7 ─ │ ─ 7 │

e││ │ │

─┼┼ │ │

│ │ │ h1

│ I1 I1 │ │

│ │ │

4 ─ │ ─ 4 8 ─ │ ─ 8 │

─┴─ ─┴─ ┼

L - 2 * e

┼────────────────────────────┼

Рис. 3 .1

Расчётная схема рамы для основных сочетаний нагрузок

приведена на рис. 3 .2

Расчётная схема рамы с нагрузками, входящими в основное сочетание qс -

qп -

Wa Wo

──> -> ┌────────────────────────────┐ -> ──> -┼

-> │ │ -> │

-> │ T T │ -> │ h2

-> │──> - ->│ -> │

-> │<- - <- - │ -> │

-> └┐ | Dmax Dmin | ┌┘ -> -┼

-> │ │ -> │

qa - -> │ │ -> - qo │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │ h1

-> │ │ -> │

-> ─┴─ ─┴─ -> -┼

L-2*e

┼──────────────────────────┼

Рис. 3 .2

Расчётная схема второй от торца рамы при действии сейсмической

нагрузки поперёк здания приведена на рис. 3 .2, рис. 3 .3

Расчётная схема рамы при действии сейсмической нагрузки

Spp

──> -> ┌──────────────────────────────┐ -> ┼

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │ h2

-> │ │ -> │

-> │ Spb Spb │ -> │

-> └┐──> ──>┌┘ -> ┼

-> │ │ -> │

->e││ │ -> │

->─┼┼ │ -> │

-> │ │ -> │ h1

-> │ │ -> │

- -> ─┴─ ─┴─ -> -┼

Sc+Sk L - 2 * e Sc+Sk

┼────────────────────────────┼

Рис. 3 .3

Расчётная схема рамы при действии местной сейсмической нагрузки

┌──┤ ──┼

│ │

│ │ h2

│ │

Skr │ │

<- - ──> └┐ ─┼

│ │

e││ │

─┼┼ │

│ │ h1

│ │

─┴─ ──┼

Рис. 3 .4

4 Расчет ступенчатой колонны производственного здания

Исходные данные.

Требуется подобрать сечения сплошной верхней и сквозной нижней частей колонны однопролетного производственного здания (ригель имеет жесткое сопряжение с колонной). Расчетные усилия:

Для верхней части колонны:

– в сечении 1-1 N = -344,3 кН; M = -74,5 кНм; Q = 3,6 кН;

– в сечении 2-2 N = -373,0 кН; M = -91,8 кНм; Q = 3,6 кН;

Материал колонны сталь марки С245, бетон фундамента марки М150.

Конструктивная схема колонны показана на рис. 4.1.

4.1 Расчет верхней части колонны

4.1.1 Определение расчетных длин колонны

Расчетные длины для верхней и нижней частей колонны в плоскости рамы определим по формулам:

и .

Так как

значения и определим по табл. 14.1 [1].

В однопролетной раме с жестким сопряжением ригеля с колонной верхний конец колонны закреплен только от поворота;

= 2; = 3.

Таким образом, для нижней части колонны:

;

для верхней:

Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей равны соответственно:

;

Конструктивная схема колонны.

Рис. 4.1.

4.1.2 Подбор сечения верхней части колонны

Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра высотой:

По формуле 14.16. [1] определим требуемую площадь сечения.

Для симметричного двутавра:

;

Для стали C245 толщиной до 20 мм Ry = 240 МПа = 24 кН/см2;

Значение коэффициента определим по прил. 10 [1].

Примем в первом приближении , тогда

;

По прил. 8 [1] при и : .

Компоновка сечения: высота стенки

принимаем предварительно толщину полок .

По табл. 14.2 [1] при и из условия местной устойчивости

Принимаем и включаем в расчетную площадь сечения колонны два крайних участка стенки шириной по

Требуемая площадь полки:

Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки:

из условия местной устойчивости полки по формуле:

где .

Принимаем ; ; ;

Геометрические характеристики сечения.

Расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки:

	Параметр	Значение
A	Площадь поперечного сечения	78.4	см2
a	Угол наклона главных осей инерции	-90.0	град
Iy	Момент инерции относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y	1776.501	см4
Ix	Момент инерции относительно центральной оси X1 параллельной оси X	26600.133	см4
It	Момент инерции при свободном кручении	20.693	см4
iy	Радиус инерции относительно оси Y1	4.76	см
ix	Радиус инерции относительно оси X1	18.42	см
Wu+	Максимальный момент сопротивления относительно оси U	1182.228	см3
Wu-	Минимальный момент сопротивления относительно оси U	1182.228	см3
Wv+	Максимальный момент сопротивления относительно оси V	161.5	см3
Wv-	Минимальный момент сопротивления относительно оси V	161.5	см3
Wpl,u	Пластический момент сопротивления относительно оси U	1337.8	см3
Wpl,v	Пластический момент сопротивления относительно оси V	248.88	см3
Iu	Максимальный момент инерции	26600.133	см4
Iv	Минимальный момент инерции	1776.501	см4
iu	Максимальный радиус инерции	18.42	см
iv	Минимальный радиус инерции	4.76	см
au+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси Y(U)	15.079	см
au-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U)	15.079	см
av+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления оси X(V)	2.06	см
av-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси X(V)	2.06	см
yM	Координата центра тяжести по оси Y	21.5	см
xM	Координата центра тяжести по оси X	0.4	см

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

МЕНЮ

Проектирование металлического каркаса

4 Расчет ступенчатой колонны производственного здания

Исходные данные.

4.1 Расчет верхней части колонны

4.1.1 Определение расчетных длин колонны

4.1.2 Подбор сечения верхней части колонны

Геометрические характеристики сечения.