Курсовой проект - Расчет и проектирование одноэтажного пром. здания - файл n2.doc

приобрести
Курсовой проект - Расчет и проектирование одноэтажного пром. здания
скачать (2255.8 kb.)
Доступные файлы (5):
n1.docскачать
n2.doc5628kb.01.06.2009 23:23скачать
n3.doc31kb.15.06.2009 21:24скачать
n4.doc196kb.14.05.2009 15:59скачать
n5.dwg

n2.doc

  1   2

4.2 Подбор сечения в нижней части колонны.

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединяемых решеткой. Высота сечения нижней части колонны . Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра со сортаменту, наружную ветвь делаем составного сечения из трех листов в виде швеллера.



4.2.1 Компоновка сечения нижней части колонны.

Ориентировочно определяем положение центра тяжести z0=5 см







Определяем усилия в ветвях:





Определяем требуемую площадь ветвей:









Компоновка подкрановой ветви.
Принимаем нормальный двутавр 40Б1 с площадью сечения и


















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















43

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



Подбираем сечение второй ветви- швеллера.


Принимаем толщину стенки швеллера [ , при данной толщине стенки катет шва принимается 6 мм.

Свес принимаем равным

Высота швеллера принимается по сортаменту [ ,

Определяем требуемую площадь швеллера:





так как требуемая площадь швеллера отрицательная, ширину полки принимаем конструктивно:







Принимаем

Определяем геометрические характеристики подобранного сечения швеллера:























270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















44

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата













4.2.2 Проверка устойчивости наружной ветви.

Уточняем положение центра тяжести колонны







Определяем усилия в ветвях:







Находим коэффициент при и по СНиП:





200

230

240

110

537




478

115,49

505,16

0,46

445,61

120

479




419







22,45 23



Находим коэффициент при и по СНиП:

















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















45

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата




13,45 23 -

Условия прочности соблюдаются, следовательно сечения подобраны верно.
4.2.3 Проверка устойчивости подкрановой ветви.
Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами рещетки:








Принимаем

Проверяем устойчивость ветви в плоскости рамы:

  1. подкрановая ветвь:



Находим коэффициент при и по СНиП:


















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















46

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата









200

230

240

10

988




987

10,98

985,94

0,985

984,55

20

967




962







6,72 23


  1. наружная ветвь:



Находим коэффициент при и по СНиП:





200

230

240

20

967




962

27,37

946,36

0,941

939,15

30

939




931








10,98 23

4.2.4 Расчет решетки подкрановой части колонны.
Поперечная сила в сечении колонны равна:

Находим условную поперечную силу при с помощью интерполяции:







Дальнейшие расчеты производим с максимальной из двух сил :

Определяем усилие в раскосах:






















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















47

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



Задаемся гибкостью раскоса:

Находим коэффициент при и по СНиП:





200

230

240

100

599

556,25

542



Определяем требуемую площадь раскоса:

, где





По ГОСТ подбираем уголки для решетки: с ,

Определяем истинную гибкость:



Находим коэффициент при и по СНиП:




200

230

240

80

734




686

87,4

682,94

0,644

631,24

90

665




612




, где





14,31 17,25

Определяем геометрические характеристики подобранного сечения:































270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















48

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата




4.3 Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого целого.
Для комбинаций усилий донагружения наружной ветви:





Находим коэффициент при и по СНиП:





0,25

0,35

0,5

1,5

088




077

1,95

86,2

77

76,1

2,0

086




076



, где





11,6 23
Для комбинации :





Находим коэффициент по СНиП:



, где





7,6 23

Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.


















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















49

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



4.4 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней части колонны.
При загружении №1:

:

При загружении №2:

:


















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















50

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



Прочность стыкового шва Ш1 по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части, площадь шва равной площади сечения колонны.

При комбинации усилий №1

а) наружная полка:








б) внутренняя полка:















При комбинации усилий №2

а) наружная полка:







б) внутренняя полка:







Определяем толщину стенки траверсы из условия смятия торца поверхности:





где lсм=bор+2tпл=20+22=24 см, где

tпл=2 см

















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















51

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата





Принимаем

Определяем усилия во внутренней полке в верхней части по двум комбинациям усилий:



Определяем длину шва, крепление верхнего ребра траверсы к стенке траверсы Ш2:





при толщине траверсы











В стенке подкрановой ветви делают прорезь, в которой заводят стенку траверсы. Для расчета шва крепления траверсы подкрановой ветви Ш3 составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы.

:

Определяем опорную реакцию:





Определяем требуемую длину шва :









Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы, определяем высоту траверсы:





Принимаем высоту траверсы конструктивно, т.к по расчету она слишком маленькая.





Окончательно принимаем высоту траверсы

















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















52

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



Проверяем прочность траверсы, как балку нагруженную усилиями





Находим геометрические характеристики траверсы:

  1. Положение центра тяжести сечения траверсы:





Момент инерции:



, где



Максимальный изгибающий момент траверсы возникает при двух усилиях:

























270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















53

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата







Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилий от кранов возникает при:

, где

коэффициент, учитывающий неравномерное распределение крановых усилий, вследствие возможного переноса поверхности опорных ребер балки.






4.4 Расчет и конструирование базы колонны.
Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны:

Для базы: :

Для подкрановой ветви: :

Определяем усилия в ветвях:





Расчет ведем на максимальное усилие

Определяем требуемую площадь плиты:



Где





Назначаем свес плиты равный

Тогда ширина плиты будет равна:

Определяем требуемую площадь плиты:





Длина плиты равна:




















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















54

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



Из условия симметрии расположения траверс относительно центра тяжести ветви, расстояние между траверсами в свету определяем по формуле:





Принимаем толщину траверсы

Определяем длину плиты:



Из двух значений длины траверсы выбираем наибольшее и в дальнейших расчетах будем использовать это значение.

Определяем среднее напряжение в бетоне под плитой:









Определяем момент на участке І:







Определяем момент на участке ІІ:







Определяем момент на участке ІІІ:





Определяем момент на участке ІV:

Так как отношение длиной стороны к короткой больше 2: , то считаем участок ІV консольным:





По наибольшему моменту определяем толщину плиты:





















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















55

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата






Высоту траверсы определяют из условия размещения швов крепления траверсы к ветви колонны.

Все усилия в ветви передаются на траверсы через четыре угловых шва. Сварка- полуавтоматическая, проволока марки СВ-08А, диаметром Ш2 мм.

В зависимости от толщин свариваемых элементов выбираем катет шва: 6 мм.

Требуемую длину шва определяем по формуле:











Принимаем по сортаменту траверсу высотой:

Проверяем прочность шва:



, где





Анкерные болты работают на растяжение и воспринимают усилие отрывающейся базы от фундамента.

Усилия в анкерных болтах определяются в предположении, что бетон не работает на растяжение и растягивающая сила полностью воспринимается стяжными болтами.

Усилие в одном анкерном болте определяется по формуле:





Определяем требуемую площадь сечения болта:





сталь 02Г2С по ГОСТ 19281-73



Окончательно принимаем 4 болта Ш30 с


















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















56

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата
























270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















57

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



  1. Расчет стропильной фермы.

5.1 Сбор нагрузок на ферму.
Материал стержня фермы- сталь класса С-235

Стержни фермы из сдвоенных уголков.


  1. Постоянная нагрузка.

- нагрузка от покрытия за исключением веса фонаря:













Вес бортовой стенки и остекления на единичную длину стенки:











  1. Снеговая нагрузка.

Первый вариант загружения































270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















58

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата





Второй вариант загружения






















При втором загружении сумма сил больше, поэтому в дальнейших расчетах будем использовать сочетание постоянных и снеговых при втором загружении нагрузок.


















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















59

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата



    1. Построение диаграммы Максвелла - Кремона.























270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















60

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата




Усилия в стержнях.


№ стержня

Усилие, кН

Верхний пояс

1

0

2

-544,047

3

-544,047

4

-671,667

5

-671,667

6

-527,58

7

-527,58

8

0

Нижний пояс

9

312,823

10

660,977

11

647,25

12

304,59

Раскосы

13

-391,029

14

289,029

15

-146,162

16

13,363

17

30,521

18

-149,587

19

278,738

20

-380,738

Стойки

21

0

22

-85,72

23

-26,33

24

-77,49

25

0



















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















61

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата


5.3 Определение сечений элементов фермы.

Растянутый элемент

(Раскос №14)
Определим требуемую площадь сечения по формуле:





Расстояние между уголками

Принимаю 2∟70х5 А=6,86см2, ,

Определяю гибкость стержня в плоскости и из плоскости действия момента:













- условие выполняется.

Катет шва

Определяем длину шва:

- на обушок:



- на перо:



Сжатый элемент

(Стойка №22).
Определим требуемую площадь сечения по формуле



Задаюсь гибкостью ,



Расстояние между уголками

Принимаю 2∟40х5 , ,

Определяем гибкость стержня в плоскости и из плоскости действия момента:


















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















62

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата














По большей гибкости определяю коэффициент продольного изгиба .




200

230

240

140

376




315

148,76

333,952

294,115

280,836

150

328




276




Проверка:

- условие не выполняется

Принимаю промежуточное значение гибкости между предварительно заданной фактической



200

230

240

120

479




419

125

452

396

377,75

130

425




364





В целях экономии подбираем уголок с меньшей площадью.

2∟50х5 , ,

Определяем гибкость стержня:





200

230

240

110

537




478

117,65

492,63

447,81

432,865

120

479




419




















270102 251 205263 КП-2 МК

Лист
















63

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата
  1   2


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации