Курсовая работа - Промышленное одноэтажное однопролетное здание - файл n2.doc

Курсовая работа - Промышленное одноэтажное однопролетное здание
скачать (1139.5 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.dwg
n2.doc1105kb.15.05.2010 18:55скачать

n2.doc

1   2   3   4

Расчет опорного ребра

R = 566 кН;расчетное сопротивление смятию Rр = 330 МПа; площадь опорного ребра

А = 566/330 = 1716 ммІ; при длине опорного ребра 200 мм, толщина 8,7 мм. принимаем 10 мм.

Площадь опорного ребра 2000 ммІ; момент инерции J = 200і·10/12 = 6,66·106 мм4: радиус инерции i= (6,66·106 /2000) 0,5 = 57,7 мм; гибкость ?= 1152/57,7 = 19,96; условная гибкость 0,681; при 0 < ? 2,5












Принимаем опорное ребро 14 мм.

Прикрепление опорного ребра

N / (?fkflw) ? Rwf?wf?c

N / (?zkflw) ? Rwzywz?c,





Прочность прикрепления обеспечена

Вес подкрановой балки (1,2·0,012 +2·0,38·0,014)·12·7850 = 2360 кг. С учётом коэф. по массе 2600 кг. = 25,45 кН
Статический расчет рамы
Пролет крана 28,5 м. здание в разбивочных осях 30 м. расстояние от подкрановой ветки до разбивочных осей bн = (30-28,5)/2 = 0,75 м. расстояние от головки рельса до верха крана 2,4 м. зазор между краном и стропильной конструкцией 200 мм. высота подкрановой балки 1,18 м. Расстояние от низа стропильных конструкций до подкрановой ветки 2,4+0,2+1,18+0,12 = 3,9 м. Расстояние от оси подкранового рельса до надкрановой ветки 260 + 90 = 350 мм. высота сечения подкрановой ветки 400 мм. расстояние между осями инерции подкрановой и надкрановой ветки е = 0,55·0,75-0,5·0,4 = 0,213 м. Высота подкрановой части колонны 0,8+9-0,12-1,15 = 8,53 м

Принимаем J1 – момент инерции подкрановой ветки, J2 – момент инерции надкрановой ветки, Jр – момент инерции стропильной фермы,

Для стропильной фермы принимаем сталь С 235. Для упрощения расчета рамы заменяем сквозной ригель эквивалентным по жесткости сплошным ригелем. Момент инерции такого ригеля можно определить по формуле



где Ммакс — изгибающий момент посередине ригеля, как в про­стой балке от расчетной нагрузки на нем; hcp — высота ригеля по­середине пролета; R — расчетное сопротивление материала; 1,15 — коэффициент; ? - — коэффициент, учитывающий наклон верхнего пояса и деформативность решетки сквозного ригеля, принимаемый при уклоне верхнего пояса 0—0,9.

Нагрузка от кровли 3,83 кН/мІ, при шаге колон 12 м. q кр = 45,96 кН/м.

Вес стропильной фермы 62 кН, принимаем равномерно распределённым на длине 30 м. qф = 2,06 кН/м.

Снеговая нагрузка при шаге колон 12 м. q сн = 20,88 кН/м.



Высота стропильной фермы 3 м. R – 230 МПа



нагрузка на колонну по линиям влияния от двух сближенных кранов

Dмакс = 2,95·239 = 705,1 кН

Dмин = 2,95·107 = 316 кН

нагрузка на колонну от суммарной постоянной нагрузки и снега;

NА = (45,96 + 20,88 + 1,03)·12 + 25,45 = 840 кН

Момент инерции нижней части ступенчатых колонн по формуле Н. С. Примака



где k2 — коэффициент, зависящий от шага колонн и высоты рамы: при шаге рам 10—13 высоте их 10—16 м. k2 = 3,2



Момент инерции верхней части колонны приближенно по формуле






Расчетная схема рамы hв = 4 м ; hн = 8,6 м. ;е = 0,213 м.; L = 29,6 м.; h = 12,6 м
Ветровая нагрузка до 8м. W = 1,7·420·0,8·1,035 = 591 Н/мІ; до 15 м W = 2·420·0,8·1,035 = 696 Н/мІ; отрицательное давление до 8м. W = 1,7·420·0,5·1,035 = 370 Н/мІ; до 15 м W = 2·420·0,5·1,035 = 435 Н/мІ.

До 8 м. q = 7092 Н/мІ, q = -4440 Н/мІ, до 15 м. q = 8352 Н/мІ, q = -5220І Н/м
табл 1

Нагрузка от веса кровли и стропильных конструкций

Х1, кН

Х2, кН

Х3, кН·м




Снеговая нагрузка на всей крыше

Х1, кН

Х2, кН

Х3, кН·м

48.02

кН/м.

3,1

0,0

5165,3

20.88 кН/м.

1,34

0,00

2246




табл 2

Ветровая нагрузка на подкрановую ветвь

Х1, кН

Х2, кН

Х3, кН·м




Ветровая нагрузка на надкрановую ветвь

Х1, кН

Х2, кН

Х3, кН·м

q1=7,09 кН/м

q2=4,44 кН/м

6,5

0,9

48,7

q1=13,5 кН/м

q2=8,5

кН/м

-2,1

4,4

7,9


табл 3

Нагрузка от торможения тележки

Х1, кН

Х2, кН

Х3, кН·м




Нагрузка крана

Х1, кН

Х2, кН

Х3, кН·м

Т = 14 кН

5,6

-0,6

9,0

Dmax = 705,1 кН Dmin = 316 кН

-22,2

1,0

-33,9


Силовые характеристики по сечениям
Таблица 1


Вид нагружения

сечение

Момент кН·м

Поперечная сила кН

Нормальная сила кН

№ нагрузок

Собственный вес

А-А

53,8

3,1

711

1.1

Снеговая нагрузка

23

1,34

308

1.2

Нагрузка от давления крана













Максимальный вес слева

-4,3

-22,2

704

1.3

Максимальный вес справа

114

22,2

314

1.4

Нагрузка от торможения тележки













слева

68

8,4

0,6

1.5

справа

-53

-5,6

-0,6

1.6

Ветровая нагрузка













слева

-292

-65,5

-5,3

1.7

справа

156,4

34

5,3

1.8




Таблица 2


Вид нагружения

сечение

Момент кН·м

Поперечная сила кН

Нормальная сила кН

№ нагрузок

Собственный вес

Б-Б

Подкрановая ветвь

80

3,1

711

2.1

Снеговая нагрузка

38

1,34

308

2.2

Нагрузка от давления крана













Максимальный вес слева

-195

-22,2

704

2.3

Максимальный вес справа

-78,5

22,2

314

2.4

Нагрузка от торможения тележки













слева

-4

-8,4

0,6

2.5

справа

-4,5

-5,6

-0,6

2.6

Ветровая нагрузка













слева

9

4,5

-5,3

2.7

справа

29

4,3

5,3

2.8


Таблица 3


Вид нагружения


сечение

Момент кН·м

Поперечная сила кН

Нормальная сила кН

№ нагрузок

Собственный вес

Б-Б

Надкрановая ветвь

71

3,1

711

3.1

Снеговая нагрузка

31

1,34

308

3.2

Нагрузка от давления крана













Максимальный вес слева

-69,5

-22,2

1

3.3

Максимальный вес справа

-40

-22,2

1

3.4

Нагрузка от торможения тележки













слева

15,2

5,6

0,6

3.5

справа

4,5

5,6

-0,6

3.6

Ветровая нагрузка













слева

-9

-4,5

-5,3

3.7

справа

-29

-4,3

5,3

3.8


Таблица 4


Вид нагружения


сечение

Момент кН·м

Поперечная сила кН

Нормальная сила кН

№ нагрузок

Собственный вес

В-В

58,5

3,1

711

4.1

Снеговая нагрузка

25

1,34

308

4.2

Нагрузка от давления крана













Максимальный вес слева

19,5

-22,2

1

4.3

Максимальный вес справа

49

-22,2

-1

4.4

Нагрузка от торможения тележки













слева

-0,1

5,6

-0,6

4.5

справа

-17,9

5,6

0,6

4.6

Ветровая нагрузка













слева

-135

234

5,3

4.7

справа

21,6

30

-5,3

4.8


Ферма



Усилия в стержнях фермы

Номера сочетаний нагрузок по таблице 4


Расчетные нагрузки, кН

№ стержней

4,1;4,2;4,7

4,1;4,6;4,7

4,1;4,2;4,8

4,1;4,4




s1=

1136

883

861

541

1136-растянут

s3=

-1261

-883

-1248

-874

1261- сжат

s4=

-37

-38

25

37

38-сжат

s2=

-102

-72

-101

-71

102- сжат

s7=

1014

710

1004

703

1014-растянут

s8=

-1615

-1142

-1536

-1057

1515- сжат

s9=

-205

-143

-203

-142

205- сжат

s11=

-724

-507

-717

-502

724- сжат

s10=

2365

1743

2077

1393

2365-растянут

s12=

-1615

-1142

-1536

-1057

1615- сжат

s15=

435

304

430

301

435-растянут

s16=

-2434

-1715

-2347

-1625

2434- сжат

s17=

-205

-143

-203

-142

205- сжат

s19=

-145

-101

-143

-100

145- сжат

s22=

2775

2030

2483

1677

2775-растянут

s42=

54

56

-37

-54

54- сжат

s43=

-1207

-827

-1285

-928

1285- сжат

s2=

-142

-113

-74

-32

142- сжат


Верхние пояса ферм прикрепляются в узлах сваркой к плитам покрытия. Сечения поясов принимаем верхнего и нижнего принимаем по максимальному усилию.
Нижний пояс

Стержень s22

Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению силой N, по формуле

.
Верхний пояс растянут N = 2775 кН предельная гибкость 250. тип элемента VI - ?с = 0,95, сталь С255, Ry = 250 МПа

Закрепление нижнего пояса через 18 м. – расчетная длина

Площадь элемента

А=2775000/250·0,95 = 10210 ммІ=102,1 смІ

Принимаем сечение из 2-х уголков ┘└ 200х16 ;J = 2362,57 см4 ;F = 61,98 смІ; i=6,17 см.; хо=5,54 см.

Момент инерции из плоскости фермы

J = 2·(2362,57 +61,98·5,54І) = 8530,5 см4

Радиус инерции из плоскости

i= (8530,5/123,96)0,5 = 8,3см.;

гибкость элемента из плоскости

? = 1800/8,3 = 217


Стыки элементов в узлах ферм

Сварные швы, прикрепляющие элементы решетки фермы к фасонкам, следует выводить на торец элемента на длину 20 мм.

Доля усилий приходящихся на обушок 0,7, на перо 0,3

Напряжения в сварном шве по формулам
N / (?fkflw) ? Rwf?wf?c

N / (?zkflw) ? Rwf?wf?c
где ?wf и ?wz - коэффициенты условий работы шва, равные 1; Rwf – расчётное сопротивление срезу по металлу шва МПа; Rwz - расчётное сопротивление срезу по металлу границы сплавления МПа; ?c – 0,95; ?f и ?z - коэффициенты, ?f = 0,7 и ?z = 1; kf – катет шва.

Для типа электродов Э – 42 Rwf = 180 МПа ; для стали С255 Run = 380 МПа Rwz = 0,45· Run = 171 МПа

Каждый шов рассчитываем на усилие 0,5 от усилия в одном уголке

Длина сварного шва N = 694 кН расчет по металлу шва, катет шва 14 мм

lw = 694000/(0,7*14*180*0,8*1)=492 мм

принимаем 500 мм

толщины фасонок принимаем 20 мм.

Соединительные планки через 80i. Равно 4936 мм. принимаем одну соединительную планку посредине каждого стержня.

Верхний пояс

Стержень s16

Расчет на устойчивость сплошностенчатых элементов, подверженных центральному сжатию силой N, по формуле

.

Верхний пояс сжат N = 2434 кН тип элемента III - ?с = 0,8, сталь С255, Ry = 250 МПа

Предельная гибкость

? = 180-60?

? = N/(?А Ry ?с )
Геометрическая длина элемента равна расчетной длине = 3 м. – верхний пояс фермы приваривается к плитам покрытия в узлах через 3 м.

Принимаем сечение из 2-х уголков ┘└ 200 х 25 ;J = 2871,47 см4 ;F = 76,54 смІ; i=6,12 см.; хо=5,7 см.

гибкость элемента в плоскости фермы

? = 300/6,12 = 49

приведенная гибкость

= 49 (250/206000)0,5 =1,7

Значения ? при 0 < ? 2,5


? = 1-(0,073-5,53·250/206000)1,7(1,7)0,5 = 0,85

проверяем напряжения

2434000/(0,85*2*7654)=187 МПа?250*0,8 = 200 МПа

Проверяем гибкость

? = 2434000/(0,85*2*7654*250*0,8) = 0,93

? = 180-60*0,93=124

Каждый шов рассчитываем на усилие 0,5 от усилия в одном уголке

Длина сварного шва по обушку N =608 кН расчет по металлу шва, катет шва 18 мм

lw = 608000/(0,7*18*180*0,8*1)=335 мм

принимаем 350 мм

Соединительные планки через 40i. = 2448 мм. принимаем одну соединительную планку посредине стержня. Расчет соединительных планок, выполняем на условную поперечную силу Qfic,

Qfic = 7,15 · 10-6 (2330 - E / Ry) N / ?,

где N - продольное усилие в составном стержне;

? - коэффициент продольного изгиба.

Qfic = 7,15 · 10-6 (2330 - 206000 / 250) 2434 / 0,87= 30 кН

Длина сварного шва на одной стороне планки N = 30 кН расчет по металлу шва, катет шва 6 мм

lw = 30000/(0,7*6*180*0,8*1)= 20 мм

принимаем планку 80х50х20 мм

Расчет сварных швов поясов

Стержень s1 - N = 1136 кН

Длина сварного шва по обушку N = 398 кН расчет по металлу шва, катет шва 14 мм

lw = 398000/(0,7*14*180*0,8*1)=282 мм

принимаем 300 мм

Катет сварного шва по перу N = 170 кН расчет по металлу шва, длина шва 446 мм

kf = 170000/(0,7*282*180*0,8*1)=5,1 мм

принимаем 6 мм.
1   2   3   4


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