Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Мая 2010 в 01:23, Не определен
Введение 4
Статический расчет поперечной рамы каркаса промышленного здания 4
Определение нагрузок на поперечную раму 4
Cтатический расчет рамы на каждый вид накгрузок 8
Определение усилий в сечениях рамы при расчетных сочетаниях нагрузок
Построение эпюр M, N, Q; их анализ. 11
Проектирование стропильной фермы заданного очертания 12
Определение усилий в элементах фермы 12
Подбор сечение элементов фермы 13
Конструирование и расчет узлов фермы 19
Проектирование составной внецентренно сжатой колонны сплошного сечения
Подбор поперечного сечения колонны 25
Расчет и конструирование базы колонны 26
Литература 31
В стержнях возникают
только осевые усилия, поэтому расчет
сводиться к подбору сечения центральнорастянутого
или центральносжатого элемента.
а). Определение расчетных длин стержней
Потеря устойчивости
может происходить как в
Расчетная длина в плоскости:
lx = μx * lo
Расчетная длина из плоскости:
ly = μy * lo
где lo – расстояние между узлами;
μ – коэффициент, зависящий от способа соединения элементов
Для верхнего пояса μx = 1, μx = 2
lx = lo
ly = 2*lo
Для нижнего пояса μx = 2
lx = lo
ly = l - 2*6
Для опорного раскоса если нет шпренгеля так же, как и для верхнего пояса, μy = 1
lx = lo
ly = lo
Для прочих элементов μx = 0,8, μy = 1
lx = 0,8 * lo
ly = lo
б). Предельные гибкости
Предельные гибкости [λ] зависят от знака усилия, воспринимаемым стержнем:
[λ] = 120 для ответственных сжатых стержней (верхний пояс, опорный раскос, крайняя панель нижнего пояса);
[λ] = 150 для всех остальных сжатых элементов;
[λ] = 400 для всех растянутых элементов;
[λ] = 220 для ненагруженных
стержней решетки (шпренгель).
в). Коэффициент условия работы
Коэффициент условия работы γс для всех сжатых раскосов и стоек, кроме опорного раскоса равен 0.8. Для всех остальных элементов γс = 1.
Нижний и верхний пояса, опорный раскос могут быть составлены из неравнополочных составных уголков, а все остальные элементы из равнополочных.
Расстояние между
уголками в свету равно толщине
фасонки. Толщину фасонки определяем
по [3, стр. 23, табл. 4] в зависимости от усилия
в опорном раскосе. Усилие в опорном раскосе
равно 48487,32 кг, принимаем толщину фасонки
равной 12 мм. Эта толщина будет постоянной
для всех узлов.
- определение требуемой площади сечения:
Aтр = N+ / Ry*γc
Где Ry – расчетное сопротивление стали (для стали 09г2с Ry = 3250 кг/см2).
По сортаменту [3, стр. 50] подбираем ближайшее большее значение площади для 2-х уголков, далее выписываем все характеристики для данного сечения.
- проверка на прочность:
σ = N+ / Aсорт ≤ Ry*γc
- поверка на устойчивость:
lx / ix = λx
ly / iy = λy
Выбираем максимальное
значение λmax и сравниваем его с
допустимым [λ]. Если проверка не проходит,
берем следующее по сортаменту сечение
2-х уголков.
- определение
коэффициента продольного
Сначала надо задаться значением λ в пределах от 80 до 100. Далее по графику зависимости φ(λ), определяем значение коэффициента продольного изгиба.
- определение требуемой площади сечения:
Aтр = N- / φ*Ry*γc
- поверка на устойчивость:
lx / ix = λx
ly / iy = λy
Выбираем максимальное значение λmax и сравниваем его с допустимым [λ]. Если проверка не проходит, берем следующее по сортаменту сечение 2-х уголков.
- проверка на прочность:
По значению λmax по графику определяем значение φmin и проводим проверку
σ = N-
/ φmin*Aсорт ≤ Ry*γc
- определение радиуса инерции:
Положим, что гибкость в плоскости равна предельной гибкости:
λx = lx / ix = [λ]
ixтр = lx / [λ]
Тоже самое
проделываем для гибкости из плоскости,
то есть определяем iyтр и определяем
ближайшее большее значение радиуса инерции
по сортаменту.
Сечения должны быть унифицированы, то есть их разнообразие не должно превышать 3 вариаций. Далее все сечения с их характеристиками будут приведены в таблице 3.2.
Нижний пояс всегда растянут (при любом сочетании нагрузок). Сечение постоянно по длине, подбирается по максимальному растягивающему усилию.
Nmax+ = 69657,84 кг, [λ] =400, δф = 12 мм, l0 = 300 см
lx = μxl0 = 2*300 = 600 см
ly = 1800 см
Aтреб=N+max
/ (Ryγc)= 69657,84 / 3150*1 = 22,1 см2
Назначаем 2
неравнополочных уголка 100х63х7
ГОСТ 8510-72 со следующими характеристиками
2 уголка | ||
А, см2 | Ix, см | iy, см |
22,2 | 1,78 | 5,02 |
Проверка на прочность
σ = N+
/ (A) = 69657,84 / 22,2 = 3137,7 кг/см2
< 3150 кг/см2
Проверка на устойчивость
λх = lx / ix = 600/1,78 = 337,1 < [λ] = 400
λу = ly / iy = 1800/5,02 = 358,6 < [λ] = 400
Сечение верхнего пояса постоянно по длине, подбирается по максимальному сжимающему усилию, а потом проверяется на рястяжение.
δф = 12 мм, l0 = 300 см
[λ] =120 – в плоскости
[λ] =220 – из плоскости
Nmax+ = 14723 кг
Nmax- = -72389,52 кг
lx = l0 = 1*300 = 300 см
ly =2* l0=2*300=600 см
Примем λ=100, тогда φ = 0,459
Назначаем
2 неравнополочных уголка 160х100х12
ГОСТ 8510-72 со следующими характеристиками
2 уголка | ||
А, см2 | Ix, см | iy, см |
60,0 | 2,88 | 7,82 |
Проверка на устойчивость
λх = lx / ix = 300 / 2,88 = 104,2 < [λ] = 120 => φ = 0,427
λy
= ly / iy = 600 / 7,82 = 76,7 < [λ] = 220
=> φ = 0,640
Проверка на прочность сжатого элемента
σ = N- / (A*φ) = 72389,52 / (0,427*60) = 2825,5 кг/см2 < 3150 кг/см2
Проверка на
прочность растянутого
σ = N+ / A = 14723 / 60 = 245,38 кг/см2 < 3150 кг/см2
Сечение верхнего пояса постоянно по длине, подбирается по максимальному сжимающему усилию, а потом проверяется на рястяжение.
δф = 12 мм, l0 = 300 см
[λ] =120 – в плоскости
[λ] =120 – из плоскости
Nmax = -48487,32 кг
lx = l0 = 390,5 см
ly = l0 = 390,5 см
Примем λ=100, тогда φ = 0,459
Назначаем
2 равнополочных уголка 125х125х8
ГОСТ 8510-72 со следующими характеристиками
2 уголка | ||
А, см2 | Ix, см | iy, см |
39,4 | 3,87 | 5,54 |
Проверка на устойчивость
λх = lx / ix = 390,5 / 3,87 = 100,9 < [λ] = 120 => φ = 0,453
λy
= ly / iy = 390,5 / 5,54 = 70,5 < [λ] = 120
=> φ = 0,608
Проверка на прочность
σ = N / (A*φ) = 48487,32 / 0,453*39,4 = 2716 кг/см2 < 3150 кг/см2
Раскос (б-в)
N = 27999.72 кг, [λ] = 400, δф = 12 мм, l0 = 390,5 см, γc = 1
lx = μxl0 = 0,8*390,5 = 312,4 см
ly = μyl0 = 1*390,5 = 390,5 см
Aтреб=N+
/ (Ryγc)= 27999,72 / 3150*1 = 8,88 см2
Назначаем 2
уголка 50х50х5
ГОСТ 8509-72 со следующими характеристиками
2 уголка | ||
А, см2 | Ix, см | iy, см |
9,60 | 1,53 | 2,53 |
Проверка на прочность
σ = N+
/ (A) =27999,72 / 9,60 = 2916,6 кг/см2
< 3150 кг/см2
Проверка на устойчивость
λх = lx / ix = 312,4 / 1,53 = 204,18 < [λ] = 400
λу
= ly / iy = 390,5 / 2,53 = 154,35 < [λ] =
400
Раскос (г-д)
N = -15707,16 кг, [λ] = 150, δф = 12 мм, l0 = 431,4 см, γc = 0,8
lx = μxl0 = 0,8*431,4 = 345,1 см
ly = μyl0 = 1*431,4 = 431,4 см
Примем λ=120, тогда φ =0,332
Aтреб=N+
/ (Ryγc)= 15707,16 / (3150*0,8*0,332) = 18,77
см2
Назначаем 2
уголка 90х90х7
ГОСТ 8509-72 со следующими характеристиками
2 уголка | ||
А, см2 | Ix, см | iy, см |
24,6 | 2,77 | 4,13 |
Информация о работе Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания