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

Стержень s4 - N = 38 кН

Длина сварного шва по обушку N = 14 кН расчет по металлу шва, катет шва 10 мм

lw = 14000/(0,7*10*180*0,8*1)=13,1 мм

принимаем 20 мм

Катет сварного шва по перу N = 5,7 кН расчет по металлу шва, длина шва 446 мм

kf = 5700/(0,7*13*180*0,8*1)=3,6 мм

принимаем 6 мм.
Расчет элементов решетки
Стержень s43 - сжат

N = 1285 кН тип элемента III - ?с = 0,8, сталь С255, Ry = 250 МПа

Геометрическая длина элемента - 3,94 м. – поддерживающий элемент растянут расчетная длина в плоскости и из плоскости 3,94 м

Принимаем сечение из 2-х уголков ┘┌ 180 х 11 ;J = 1216,44 см4 ;F = 38,8 смІ; хо=4,85 см. iуг=5,6 см.

Момент инерции сечения

J = 2·(1216,44 +38,8·4,85І) = 4258,22 см4

Радиус инерции

i= (4258,22 /77,6)0,5 = 7,4 см.;

гибкость элемента

? = 394/7,4 = 53,19
приведенная гибкость

= 53,19 (250/206000)0,5 =1,85

Значения ? при 0 < ? 2,5

? = 1-(0,073-5,53·250/206000)1,85(1,85)0,5 = 0,83

проверяем напряжения

1285000/(0,83*2*3880)=198 МПа?250*0,8 = 200 МПа

Проверяем гибкость

? = 1285000/(0,86*2*3880*250*0,8) = 0,93

? = 180-60*0,93=124

Длина сварного шва по обушку N = 450 кН расчет по металлу шва, катет шва 10 мм

lw = 450000/(0,7*10*180*0,8*1)=446 мм

принимаем 450 мм

Катет сварного шва по перу N = 193 кН расчет по металлу шва, длина шва 446 мм

kf = 193000/(0,7*446*180*0,8*1)=3,6 мм

принимаем 4 мм.

Соединительные планки через 40i. = 2240 мм. принимаем одну соединительную планку посредине стержня.
Стержень s7 - растянут

N = 1014 кН тип элемента VI - ?с = 0,95, предельная гибкость 250, сталь С255, Ry = 250 МПа

Геометрическая длина элемента – 4,25 м. – поддерживающий элемент растянут расчетная длина в плоскости и из плоскости 4,25 м

Площадь элемента

А=1140000/250·0,95 = 4253 ммІ=42,5 смІ
Принимаем сечение из 2-х уголков ┘┌ 125 х 9 ;J = 327,48 см4 ;F = 22 смІ; хо=3,4 см. iуг=3,86 см.

Момент инерции сечения

J = 2·(327,48 +22·3,4І) = 1163,6 см4

Радиус инерции

i= (1163,6 /44)0,5 = 5,1 см.;

гибкость элемента

? = 425/5,1 = 83

Длина сварного шва по обушку N = 354 кН расчет по металлу шва, катет шва 9 мм

lw = 354000/(0,7*9*180*0,95*1)=329 мм

принимаем 340 мм

Катет сварного шва по перу N = 152 кН расчет по металлу шва, длина шва 329 мм

kf =152000/(0,7*329*180*0,8*1)=3,8 мм

принимаем 4 мм.

Соединительные планки через 80i. = 3088 мм. принимаем одну соединительную планку посредине стержня.
Стержень s9 - сжат

N = 205 кН тип элемента III - ?с = 0,8, сталь С255, Ry = 250 МПа

Геометрическая длина элемента - 3 м. – поддерживающий элемент растянут расчетная длина в плоскости и из плоскости 3 м

Принимаем сечение из 2-х уголков ┘┌ 80 х 6 ;J = 56,97 см4 ;F = 9,38 смІ; хо=2,19 см. iуг=2,47 см.

Момент инерции сечения

J = 2·(56,97 +9,38·2,19І) = 203,91 см4

Радиус инерции

i= (203,91 /18,76)0,5 = 3,29 см.;

гибкость элемента

? = 300/3,29 = 91,23

приведенная гибкость

= 91,23 (250/206000)0,5 =3,29

Значения ? при 2,5 < ? 4,5



? = 1,47-13·250/206000-(0,371-27,3·250/206000)3,29+(0,0275-5,53·250/206000 )(3,29)2 = 0,57

проверяем напряжения

204000/(0,57*2*938)=191 МПа?250*0,8 = 200 МПа

Проверяем гибкость

? = 204000/(0,57*2*938*250*0,8) = 0,96

? = 180-60*0,96=122

Длина сварного шва по обушку N = 72 кН расчет по металлу шва, катет шва 6 мм

lw = 72000/(0,7*6*180*0,95*1)=101 мм

принимаем 110 мм

Катет сварного шва по перу N = 31 кН расчет по металлу шва, длина шва 110 мм

kf = 31000/(0,7*101*180*0,8*1)=6 мм

принимаем 6 мм.

Соединительные планки через 40i. = 988 мм. принимаем три соединительных планки.
Стержень s11 - сжат

N = 724 кН тип элемента III - ?с = 0,8, сталь С255, Ry = 250 МПа

Геометрическая длина элемента – 4,25 м. – поддерживающий элемент растянут расчетная длина в плоскости и из плоскости 4,25 м

Принимаем сечение из 2-х уголков ┘┌ 140 х 10 ;J = 512,29 см4 ;F = 27,33 смІ; хо=3,82 см. iуг=4,33 см.

Момент инерции сечения

J = 2·(512,29 +27,33·3,82І) = 1822,2 см4

Радиус инерции

i= (1822,2 /54,66)0,5 = 5,77 см.;

гибкость элемента

? = 425/5,77 = 73,6

приведенная гибкость

= 73,6 (250/206000)0,5 =2,56

Значения ? при 2,5 < ? 4,5
? = 1,47-13·250/206000-(0,371-27,3·250/206000)2,56+(0,0275-5,53·250/206000 )(2,56)2 = 0,7

проверяем напряжения

721000/(0,7*2*2733)=187 МПа?250*0,8 = 200 МПа

Проверяем гибкость

? = 721000/(0,7*2*2733*250*0,8) = 0,93

? = 180-60*0,93=124

Длина сварного шва по обушку N = 253 кН расчет по металлу шва, катет шва 10 мм

lw = 253000/(0,7*10*180*0,95*1)=211 мм

принимаем 220 мм

Катет сварного шва по перу N = 33 кН расчет по металлу шва, длина шва 211 мм

kf = 33000/(0,7*211*180*0,8*1)=10 мм

принимаем 10 мм.

Соединительные планки через 40i. = 1732 мм. принимаем две соединительных планки.
Стержень s15 - растянут

N = 435 кН тип элемента VI - ?с = 0,95, предельная гибкость 250, сталь С255, Ry = 250 МПа

Геометрическая длина элемента – 4,25 м. – поддерживающий элемент растянут расчетная длина в плоскости и из плоскости 4,25 м

Площадь элемента

А=435000/250·0,95 = 1823 ммІ=18,2 смІ
Принимаем сечение из 2-х уголков ┘┌ 80 х 6 ;J = 56,97 см4 ;F = 9,38 смІ; хо=2,19 см. iуг=2,47 см.

Момент инерции сечения

J = 2·(56,97 +9,38·2,19І) = 376,1 см4

Радиус инерции

i= (376,1 /18,76)0,5 = 4,47 см.;

гибкость элемента

? = 425/4,47 = 95

Длина сварного шва по обушку N = 152 кН расчет по металлу шва, катет шва 6 мм

lw = 152000/(0,7*6*180*0,95*1)=212 мм

принимаем 220 мм

Катет сварного шва по перу N = 65 кН расчет по металлу шва, длина шва 212 мм

kf =152000/(0,7*212*180*0,8*1)=6 мм

принимаем 6 мм.

Соединительные планки через 80i. = 1976 мм. принимаем две соединительных планки.
Стержень s19 - сжат

N = 145 кН тип элемента III - ?с = 0,8, сталь С255, Ry = 250 МПа

Геометрическая длина элемента – 4,25 м. – поддерживающий элемент растянут расчетная длина в плоскости и из плоскости 4,25 м

Принимаем сечение из 2-х уголков ┘┌ 90 х 6 ;J = 82,1 см4 ;F = 10,61 смІ; хо=2,43 см., iуг=2,78 см.

Момент инерции сечения

J = 2·(82,1 +10,61·2,43І) = 289,5 см4

Радиус инерции

i= (589,5 /21,22)0,5 = 3,68 см.;

гибкость элемента

? = 425/3,69 = 115

приведенная гибкость

= 115 (250/206000)0,5 = 4

Значения ? при 2,5 < ? 4,5
? = 1,47-13·250/206000-(0,371-27,3·250/206000)4+(0,0275-5,53·250/206000 )(4)2 = 0,4

проверяем напряжения

144000/(0,4*2*2733)=168 МПа?250*0,8 = 200 МПа

Проверяем гибкость

? = 144000/(0,4*2*2733*250*0,8) = 0,84

? = 180-60*0,84=129

Длина сварного шва по обушку N = 51 кН расчет по металлу шва, катет шва 6 мм

lw = 51000/(0,7*6*180*0,95*1)=72 мм

принимаем 100 мм

Катет сварного шва по перу N = 22 кН расчет по металлу шва, длина шва 72 мм

kf = 22000/(0,7*72*180*0,8*1)=2,6 мм

принимаем 4 мм.

Соединительные планки через 40i. = 1112 мм. принимаем три соединительные планки.
Стержень s42 - сжат

N = 54 кН тип элемента III - ?с = 0,8, сталь С255, Ry = 250 МПа

Геометрическая длина элемента – 2,05 м. – поддерживающий элемент сжат расчетная длина в плоскости и из плоскости 1,4·2,05=2,87 м

Принимаем сечение из 2-х уголков ┘┌ 56 х 4 ;J = 13,1 см4 ;F = 4,38 смІ; хо=1,52 см. iуг=1,73 см.

Момент инерции сечения

J = 2·(13,1 +4,38·1,52І) = 46,4 см4

Радиус инерции

i= (46,4 /8,76)0,5 = 2,3 см.;

гибкость элемента

? = 287/2,3 = 125

приведенная гибкость

= 125 (250/206000)0,5 =4,34

Значения ? при 2,5 < ? 4,5
? = 1,47-13·250/206000-(0,371-27,3·250/206000)4,34+(0,0275-5,53·250/206000 )(4,34)2 = =0,35

проверяем напряжения

54000/(0,35*2*43,8)=177 МПа?250*0,8 = 200 МПа

Проверяем гибкость

? = 54000/(0,35*2*2733*250*0,8) = 0,93

? = 180-60*0,93=124

Длина сварного шва по обушку N = 19 кН расчет по металлу шва, катет шва 4 мм

lw = 19000/(0,7*4*180*0,95*1)=49 мм

принимаем 60 мм

Катет сварного шва по перу N = 8 кН расчет по металлу шва, длина шва 49 мм

kf = 8000/(0,7*49*180*0,8*1)=1,40 мм

принимаем 4 мм.

Соединительные планки через 40i. = 692 мм. принимаем две соединительных планки.


Расчёт опорных узлов фермы
Флажок

Усилие среза 40 кН

Прикрепление фасонки из пластин толщиной 20 мм. катет шва 10 мм. шов двухсторонний

По металлу шва

40000/(0,7·10·180·0,8·2) = 14 мм.

Болты крепления флажка воспринимают срез силой 40 кН

Расчетное усилие Nb, которое может быть воспринято одним болтом, по формуле:

на срез

Nb = Rbs?bAns;

на смятие

Nb = Rbp?bd?t

Rbs, Rbp - расчетные сопротивления болтовых соединений; d - наружный диаметр стержня болта; А = ?d2 / 4 - расчетная площадь сечения стержня болта; ?t - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; ns - число расчетных срезов одного болта; ?b - коэффициент условий работы соединения.-0,75

Для болтов класса точности 4.6 Rbs = 150 МПа;



МПа

Толщина сминаемой пластины 10 мм. Диаметр болтов 20 мм.

А = ?202 / 4=314 ммІ

на срез

Nb = 150·0,75·314·1=35,3кН

на смятие

Nb = 460·0,75·20·10=69кН
Принимаем два болта из расчета на срез
Нижний опорный узел

Горизонтальные усилия воспринимаются болтами, вертикальные опорной пластиной.
Расчет болтового соединения Nх = 319 кН см. схему.

Расчетное усилие Nb, которое может быть воспринято одним болтом на растяжение

Nb = RbtAbn.

Rbt - расчетные сопротивления болтовых соединений; Аbn - площадь сечения болта нетто;

Для класса точности 4.6 Rbt = 170 МПа

Nb = 170·245=41,65кН

Диаметр болтов 20 мм. Аbn =245 ммІ. Количество болтов 7,66 принимаем 8

Диаметр отверстия под болты 25мм. расстояние от края пластины до оси отверстия 45 мм. между болтами 60 мм.

Опорная пластина Nу = 940 кН см. схему

Площадь опорной пластины из расчета на смятие, торцы пластины строгать

Rр = 380/1,1 = 345 МПа

А = 940000/345·0,8 = 3334 ммІ при толщине 20 мм. длина 167 мм.

Длина сварных швов на упоре катет 20 мм.

lw = 940000/(0,7*20*180*0,8*1)=466 мм. принимаем 490 мм

прикрепление фасонки

Напряжения в сварных соединениях с угловыми швами при одновременном действи продольной и поперечной сил

?f ? Rwf?wf?c и ?z ? Rwz?wz?c,

где ?f и ?z - напряжения в расчетом сечении соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом. Сумма сил Nх + Nу =319+940=1259 кН

?f =180·0,8·1=144 кН

Длина сварных швов катет 10 мм. шов двухсторонний

lw = 1259000/(10·144·0,8·2)=546 мм. принимаем 560 мм
Опорная стойка фермы

Расчетные значения нагрузок

Вид нагружения


сечение

Момент кН·м

Поперечная сила кН

Нормальная сила кН

№ нагрузок

Собственный вес

В-В

154,1

12,24

1013

4.1

Снеговая нагрузка

4.2

Нагрузка от давления крана




Максимальный вес справа

4.4

Ветровая нагрузка




справа

4.8

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов постоянного сечения в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, следует выполнять по формуле



?e - для сплошностенчатых стержней в зависимости от условной гибкости и приведенного относительного эксцентриситета теf определяемого по формуле

mef = ?m

где ? - коэффициент влияния формы сечения

- относительный эксцентриситет (здесь е - эксцентриситет; Wc - момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна);

Расчетные длины lef колонн (стоек) постоянного сечения или отдельных участков ступенчатых колонн следует определять по формуле

lef = ?l

где l - длина колонны, отдельного участка ее или высота этажа;

? - коэффициент расчетной длины.

Стойка закрепляется по низу связями, по верху жестким диском покрытия коэффициент расчетной длины ? =1.

Высота стойки от верха колонны до низа стропильных конструкчий lef = 1·0,4=0,4 м.

Высота двутавра конструктивно 450 мм. эксцентриситет е =230 мм. Принимаем сварной двутавр



Центр тяжести сечения ослабленного болтами относительно центра тяжести среднего листа

Хс = мм

Момент инерции стойки J = 86240 см4

Моент сопротивления сечения

W=86240/34,8=2477 смі

эксцентриситет е =348,1 мм., площадь двутавра А=192 смІ

коэффициент влияния формы сечения при=0,36

? =(1,75 - 0,1m) - 0,02(5 - m)

? =(1,75 - 0,1·2,7) - 0,02(5 – 2,7)0,066=1,48
Радиус инерции i=21,1 см. гибкость элемента

? = 40/21,1 = 1,9

приведенная гибкость

= 1,9 (250/206000)0,5 =0,066

относительный эксцентриситет



приведенный относительный эксцентриситет теf = 2,7·1,48 = 4
?e =0,377

МПа

Устойчивость обеспечена

Расчет на прочность



МПа

Прочность обеспечена

Прикрепление стойки к колоне выполняем на болтах. Расстояние от края стойки до болтов 345 мм. растягивающее усилие в болтах

N = 154,1/0,345 = 447 кН

Расчетное усилие Nb, которое может быть воспринято одним болтом на растяжение

Nb = 170·1472=250 кН

Для класса точности 4.6 Rbt = 170 МПа Диаметр болтов 48 мм. Аbn =1472 ммІ. Количество болтов принимаем 2 с одной стороны

Диаметр отверстия под болты 51мм. расстояние от края пластины до оси отверстия 85 мм. между болтами 85 мм.
Расчет колонны

Подкрановая ветвь, расчётное сочетание

Вид нагружения

сечение

Момент кН·м

Поперечная сила кН

Нормальная сила кН

№ нагрузок

Собственный вес

А-А

273

89

1717

1.1

Снеговая нагрузка

1.2

Нагрузка от давления крана




Максимальный вес слева

1.3

Нагрузка от торможения тележки




справа

1.6

Ветровая нагрузка




слева

1.7


Надкрановая ветвь, расчётное сочетание

Вид нагружения

сечение

Момент кН·м

Поперечная сила кН

Нормальная сила кН

№ нагрузок

Собственный вес

В-В

154,1

12,24

1013

4.1

Снеговая нагрузка

4.2

Нагрузка от давления крана




Максимальный вес справа

4.4

Ветровая нагрузка




справа

4.8


Определение коэффициентов расчетной длины одноступенчатой колонны



Схема одноступенчатой колонны









где J1, J2, l1, l2 - моменты инерции сечений и длины соответственно нижнего и верхнего участков колонны

При неподвижном верхнем конце, шарнирно-опертом или закрепленном от поворота, значения коэффициента ?1 для нижнего участка колонны следует определять по формуле



где ?12 - коэффициент расчетной длины нижнего участка при F1 = 0; ?11 - коэффициент расчетной длины нижнего участка при F2 = 0

Коэффициенты расчетной длины ?2 для верхнего участка колонны по формуле

?2 = ?1 / ?1 ? 3.

?12 = 2,14; ?21 = 1,11;



?2 = 1,79 / 1,06=1,7 ? 3.

Расчетная длина подкрановой ветки Lef=8,6·1,79=15,4 м., расчетная длина надкрановой ветки Lef=4·1,7=6,7 м.
Расчет надкрановой части
Принимаем двутавp широкополочный по ГОСТ 26020-83





h

b

s

t

r1

A

P

Iy

Wy

Sy

iy

Iz

Wz

iz

мм

мм

мм

мм

мм

см2

Т/м

см4

см3

см3

мм

см4

см3

мм

50Ш1

484

300

11

15

26

145,7

0,114

60930

2518

1403

204,5

6762

451

68,1



Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости (Jx > Jy), совпадающей с плоскостью симметрии, по формуле



где с - коэффициент; ?y - коэффициент.

относительный эксцентрисит тх = 0

Коэффициент с в формуле при значениях относительного эксцентриситета тх ? 5 по формуле



? = 1; с = 1.


Эксцентриситет е = M / N = 133/1018=131 мм.
гибкость элемента

? = 6700/68,1 = 98,4

приведенная гибкость

= 98,4(250/206000)0,5 =3,4

Значения ? при 2,5 < ? 4,5
? = 1,47-13·250/206000-(0,371-27,3·250/206000)3,4+(0,0275-5,53·250/206000 )(3,4)2 =0,54

проверяем напряжения

1018000/(145,7*100*0,54)=129 МПа?250*0,8 = 200 МПа

Расчет в плоскости действия момента

эксцентриситет е =М/N = 133000/1018 =131 мм.

коэффициент влияния формы сечения при=0,9

? =(1,75 - 0,1m) - 0,02(5 - m)

? =(1,75 - 0,1·0,76) - 0,02(5 – 0,76)1,14=1,58
гибкость элемента

? = 67000/204,5 = 33

приведенная гибкость

= 33 (250/206000)0,5 =1,14

относительный эксцентриситет



приведенный относительный эксцентриситет теf = 0,76·1,14 = 1,19
?e =0,427

МПа

Устойчивость обеспечена

Расчет на прочность



МПа

Прочность обеспечена
1   2   3   4


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