Расчёт и конструирование верхней и нижней частей колонны
Компоновка и расчёт поперечной рамы производственного здания. Составление комбинации усилий в сечениях стойки рамы и определение усилий для расчёта колонн. Определение расчётных длин колонны. Конструирование сопряжения верхней и нижней части колонны.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.02.2016 |
| Размер файла | 2,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
N2-3 = 129 кН
N4-5 = -68,1 кН
N1-2 = 16,2 кН
N2-3 = 147 кН
N4-5 = -17,2 кН
N1-2 = 38,4 кН
N2-3 = 129 кН
N4-5 = -43,1 кН
N1-2 = 38,4 кН
N7-8 = 37,2 кН
N3-4 = -42 кН
N6-7 = -45 кН
N7-8 = 35,9 кН
N3-4 = -96 кН
N6-7 = 0 кН
N7-8 = 32,7 кН
N3-4 = -63,3кН
N6-7 = 0 кН
Усилия от единичного момента
Для определения усилий от опорных моментов удобно найти усилия в стержнях фермы то единичного момента, приложенного к левой опоре. Зеркальное отображение этих усилий дает значения усилий в стержнях фермы от единичного момента, приложенного к правой опоре.
Усилия от единичных моментов умножаются на соответствующие значения моментов и суммируются. Для Расчёта единичный момент заменяется парой сил с плечом, равным Расчётной высоте фермы на опоре.
Рис 4.1.4Схема для Расчёта единичного момента
F•h = M = 1 кН • м
F= 1/h = 1/3,13 = 0,317 кН
Значение вертикальных опорных реакции фермы:
FA = FB
FB = 0,0338 кН
Усилия в стержнях фермы от единичного момента определяются аналогично, как и для стержней от постоянной нагрузки
Усилия от единичного опорного момента сведены в Таблицу5
Таблица 5
|
N1-1 =-0,314кН NB2-3 = -0,221 кН NB3-4 = -0,221 кН |
N11-11= 0кН NB21-31= -0,463 кН NB31-41= -0,547 кН |
|
|
NB4-6 = -0,142 кН NB5-7 = - 0,142 кН NH-2 =0,264 кН |
NB41-61= -0,0953 кН NB51-71= - 0,0668 кН NH-21=0,0265 кН |
|
|
NH-5 =0,173 кН NH-8 =0,116 кН N1-2 =0,085 кН |
NH-51=0,0896 кН NH-81=0,131 кН N11-21= -0,451 кН |
|
|
N2-3 =-0,068 кН N4-5 = 0,641 кН N1-2 =-0,549 кН |
N21-31=0,429 кН N41-51= -0,312 кН N11-21=0,234 кН |
|
|
N7-8 =0,587 кН N3-4 =0 кН N6-7 =0 кН |
N71-81=-0,0317 кН N31-41=0 кН N61-71= 0 кН |
Усилия от распора рамы прикладываем целиком к нижнему поясу. Изменение усилий по длине пояса приближенно можно принять линейно.
Нагрузку от рамных моментов в сечении 1-1 определяем по Таблице 3
Iкомбинация (сочетание 1, 2, 3, 4*)
M1max = - 655,87 кН м М2соот = -456,34 кН м
IIкомбинация (сочетание 1, 5)
M1max = -105,61 кН м М2соот = -238,34 кН м
где, M1max - Расчётный момент в сечении 1-1 на левой колонне
М2соот - соответствующий момент в сечении 1-1 на правой стойке
Нагрузка от распора рамы
При 1-ой комбинации:
где, N1 - нагрузка от распора рамы на левой стойке
N2 - нагрузка от распора рамы на правой стойке
hв - высота верхней части колонны
При 1-ой комбинации:
Усилия от всех видов загружении сводим в Таблицу 6 и находим Расчётные усилия. Усилия от Расчётных моментов и распора рамы учитываем только в том случае, если они догружают стержень или меняют знак
Рис 4.1.7Схема приложения опорных моментов и распора
Рис 4.1.8 а) нумерация стержней фермы; б) Расчётные длины фермы; в) усилия в стержнях фермы;
Таблица 6. Расчётные усилия в стержнях фермы
6.2 Подбор сечения сжатых стержней фермы
Верхний пояс
Стержень: В-2, Усилие: N = - 317 кН, l = 3,02 м
мх = 1 х-х - в плоскости фермы
мy= 1 у-у - из плоскости фермы
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стержня:
lох = мх • l
lоу = мy • l
где, lох - Расчётная длина стержня в плоскости фермы
lоу - Расчётная длина стержня из плоскости фермы для рассматриваемой фермы
lох = lоу= 1 • 3,02 м = 3,02 м
По приложению 28 таблице 11, в случае с поясами из замкнутых профилей с прикреплением элементов решетки к поясам впритык, коэффициенты: мх = 0,8 му= 0,9
Задаемся гибкостью л = 80, (по приложению 5) определяем коэффициент продольного изгиба ц = 0,791.
Требуемая площадь сечения
Радиусы инерции:
Принимаем ГСП (холодногнутые сварные профили квадратного сечения, по ТУ 36-2287-80, приложение 13 , таблица 10)
1404А = 21,0 см2i х = i y = 3,75 см
Определим наибольшую гибкость стержня относительно оси х-х и у-у:
при ц = 0,813 (по приложению 5)
Напряжение составит:
Оставляем без изменения принятое сечение ГСП (1006)
Стержень: В-4, Усилие: N = - 434 кН, l = 3,02 м
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стерж-ня:
lох = lоу= 1 • 3,02 м = 3,02 м
Задаемся гибкостью л = 80, (по приложению 5) определяем коэффициент продольного изгиба ц = 0,791.
Требуемая площадь сечения
Радиусы инерции:
Принимаем ГСП (холодногнутые сварные профили квадратного сечения, по ТУ 36-2287-80, приложение 13 , таблица 10)
1405А = 25,9 см2i х = i y = 5,45 см
Определим наибольшую гибкость стержня относительно оси х-х и у-у:
при ц = 0,856 (по приложению 5)
Напряжение составит:
Оставляем без изменения принятое сечение ГСП (1405)
Нижний пояс
Стержень: Н-2, Усилие: N = - 238 кН, l = 3 м
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стержня:
lох = lоу= 1 • 3,03 м = 3,03 м
Задаемся гибкостью л = 80, (по приложению 5) определяем коэффициент продольного изгиба ц = 0,791.
Требуемая площадь сечения
Радиусы инерции:
Принимаем ГСП (холодногнутые сварные профили квадратного сечения, по ТУ 36-2287-80, приложение 13 , таблица 10)
805А = 13,9 см2i х = i y = 2,99 см
Определим наибольшую гибкость стержня относительно оси х-х и у-у:
при ц = 0,572 (по приложению 5)
Напряжение составит:
Данное принятое сечение не удовлетворяет условие, поэтому примем следующее сечение:
1404А = 14,7 см2i х = i y = 3,87 см
Определим наибольшую гибкость стержня относительно оси х-х и у-у:
при ц = 0,762 (по приложению 5)
Напряжение составит:
Оставляем без изменения принятое сечение ГСП (1004)
Раскосы
Стержень: Р4-5, Усилие: N = - 143 кН, l = 5,17 м
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стержня:
lоу = lох= 1 • 5,17 м = 5,17 м
Задаемся гибкостью л = 80, (по приложению 5) определяем коэффициент продольного изгиба ц = 0,791.
Требуемая площадь сечения
Радиусы инерции:
Принимаем ГСП (холодногнутые сварные профили квадратного сечения, по ТУ 36-2287-80, приложение 13 , таблица 10)
1005А = 17,9 см2i х = i y = 3,81 см
Определим наибольшую гибкость стержня относительно оси х-х и у-у:
ц = 0,386
Напряжение составит:
Оставляем без изменения принятое сечение ГСП (1005)
Стойки
Стержень: С3-4, Усилие: N = - 128 кН, l = 3,84 м
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стержня:
lоу = lох= 1 • 3,84 м = 3,84 м
Задаемся гибкостью л = 80, (по приложению 5) определяем коэффициент продольного изгиба ц = 0,791.
Требуемая площадь сечения
Радиусы инерции:
Принимаем ГСП (холодногнутые сварные профили квадратного сечения, по ТУ 36-2287-80, приложение 13 , таблица 10)
805А = 13,9 см2i х = i y = 2,99 см
Определим наибольшую гибкость стержня относительно оси х-х и у-у:
ц = 0,431
Напряжение составит:
Оставляем без изменения принятое сечение ГСП (1404)
6.3 Подбор сечения растянутых стержней фермы
Нижний пояс
Стержень: Н-2, Усилие: N = 174 кН, l = 3 м
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стержня:
lоу = lох = 1 • 3м = 3м
Расчётные сопротивления стали определяется по следующим формулам:
R = R тн / г м
Rв = Rвн/ г м
где, Rтн - нормативное сопротивление стали по пределу текучести
Rвн - нормативное сопротивление стали по временному пределу прочности
гм - коэффициент надежности по материалам, см табл.1, прил.21.
Соответствующие численные значения
гм = 1,025
R = 27,5 кН/см2 / 1,025 = 26,83 кН/см2
Rв = 36,5 кН/см2 / 1,025 = 35,61 кН/см2
Требуемую площадь сечения вычисляются по двум формулам
у = N / Aнетто ? R • г
у =N / Анетто ? Rв • г / гн
где, г н= 1,3 - коэффициент надежности
Далее вычислим два значения площади:
А тр1 = N / R • г = 174 кН/(0,95 • 26,83 кН/см2) = 6,826 см2
Aтр2 = N • гн/Rв • г = 174 кН • 1,3/(0,95 • 35,61 кН/см2) = 6,686 см2
Назначаем большую площадь: Атр = 6,826 см2. Принимаем по приложению 13, ГСП 1004 мм
А = 11,5 см2i x= i у = 3,05 см
лу = лх = lох / i х = 300 см / 3,05 см = 98,36
принимаем ц = 0,582
Напряжение
Стержень: Н-5, Усилие: N = 394 кН, l = 3 м
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стержня:
lоу = lох= 1 • 3 м = 3 м
Соответствующие численные значения
R = 275 кН/см2 / 1,025 = 26,83 кН/см2
Rв = 365 кН/см2 / 1,025 = 35,61 кН/см2
Далее вычислим требуемую площадь сечения:
А тр1 = N / R • г = 394 кН / (0,95 • 26,83 кН/см2) = 15,458 см2
Aтр2 = N • гн/Rв • г = 394 кН • 1,3/(0,95 • 35,61 кН/см2) = 15,14 см2
Назначаем большую площадь: Атр = 15,458 см2.Принимаем по приложению 13, ГСП 1404 мм
А = 21,1 см2,i x= i у = 5,3 см
лу = лх = lох / i х = 300 см / 5,3см = 56,6
Напряжение
Раскосы
Стержень: Р-5, Усилие: N = 67,3 кН, l = 517 м
Расчётное сопротивление стали:R = 230 МПа = 23 кН/см2; Марка стали: ВСт 3пс6-2; Коэффициент условий работы стержня: г = 0,95; Расчётные длины стержня:
lоуlох= мх • l = 1 • 5,17 м = 5,17 м
Соответствующие численные значения
R = 275 кН/см2 / 1,025 = 26,83 кН/см2
Rв = 365 кН/см2 / 1,025 = 35,61 кН/см2
Далее вычислим требуемую площадь сечения:
А тр1 = N / R • г = 67,3 кН / (0,95 • 26,83 кН/см2) = 2,62 см2
Aтр2 = N • гн/Rв • г = 67,3 кН • 1,3/(0,95 • 35,61 кН/см2) = 2,58 см2
Назначаем большую площадь: Атр = 2,58 см2. Принимаем по приложению 13, ГСП 1003 мм
А = 8,85 см2,i x= i у = 3,1 см
лу = лх = lох / i х = 517 см / 3,1 см = 166,77
Напряжение
Аналогично выполняются и другие стержни фермы
Рис 4.1.9Схема поперечного сечения стержней фермы. ГСП (холодногнутые сварные профили квадратного сечения)
Таблица 6. Таблица проверки сечений стержней фермы
Список использованной литературы
1. “Металлические конструкции”
2.Под редакцией Беленя “Металлические конструкции” Москва, стройиздат 1985г.
3.Металлические конструкции: Справочник проектировщика. Москва, стройиздат 1980г под редакцией Мельникова.Н.П.
4.СНиП 2-6-74 “Нагрузки и воздействия”. Нормы проектирования Москва, стройиздат 1982г
5.СНиП 2-23-81 “Стальные конструкции”. Нормы проектирования Москва,стройиздат 1982г.
6.Справочник проектировщика, Расчётно-теоретический. Москва Стройиздат 1972г. Под редакцией Уманского Москва, стройиздат 1972г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Компоновка поперечной рамы. Расчет внецентренно-сжатой колонны, узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. Подбор сечения сжатых стержней фермы. Сбор нагрузок на ферму. Расчет анкерных болтов. Расчетные сочетания усилий. Статический расчёт рамы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2016Расчет рамы производственного здания, расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов. Определение усилий в стержнях фермы, подбор сплошного сечения внецентренно сжатого стержня. Конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
курсовая работа [802,3 K], добавлен 22.05.2022Компоновка поперечной рамы здания. Эксцентриситет стенового ограждения верхней и нижней частей колонны. Статический расчет поперечной рамы. Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня. Конструирование базы колонны.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 03.11.2010Компоновка конструктивной схемы каркаса. Поперечная и продольная система. Расчетная схема рамы: снеговая и ветровая нагрузка. Определение расчетных внутренних усилий. Расчет узлов и конструирование стропильной фермы. Стыка верхней части колонны с нижней.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.05.2014Компоновка поперечной рамы: расчет нагрузок. Геометрические характеристики колонны. Реакции колонны и рамы. Определение усилий в колонне от постоянных нагрузок. Определение усилий в стойке от собственного веса. Расчёт внецентренно сжатой колонны.
курсовая работа [722,5 K], добавлен 15.06.2011Расчет поперечной рамы, составление сочетаний нагрузок и выбор невыгодных сочетаний усилий. Подбор сечений центрально растянутых и центрально сжатых элементов. Расчетные длины колонны. Подбор сечения верхней и нижней части колонны. Расчет базы колонны.
курсовая работа [591,0 K], добавлен 28.04.2012Определение компоновочных размеров поперечной рамы стального каркаса здания. Расчёт стропильной фермы, составление схемы фермы с нагрузками. Определение расчётных усилий в стержнях фермы. Расчёт и конструирование колонны. Подбор сечения анкерных болтов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.04.2019Определение основных размеров поперечной рамы цеха. Определение нагрузок на раму. Заполнение бланка исходных данных для ЭВМ. Определение расчетных усилий в сечениях рамы. Определение невыгодных сочетаний усилий для сечений колонны и анкерных болтов.
курсовая работа [959,7 K], добавлен 17.02.2016Подбор конструкций поперечной рамы: фахверковой колонны, плит покрытия, стеновых панелей, подкрановых балок, сегментной фермы. Компоновка поперечной рамы. Определение нагрузок на раму здания. Конструирование колонн. Материалы для изготовления фермы.
курсовая работа [571,4 K], добавлен 07.11.2012Статический расчет поперечной рамы, постоянные и временные нагрузки. Определение усилий в раме. Расчетные сочетания усилий в сечениях стоек. Расчет и проектирование колонны, надкрановой и подкрановой части, промежуточной распорки. Параметры фундаментов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.09.2014Компоновка конструктивной схемы каркаса. Расчет поперечной рамы каркаса. Конструирование и расчет колонны. Определение расчетных длин участков колонн. Конструирование и расчет сквозного ригеля. Расчет нагрузок и узлов фермы, подбор сечений стержней фермы.
курсовая работа [678,8 K], добавлен 09.10.2012Расчет и конструирование подкрановой балки. Нагрузки на подкрановую балку. Определение расчетных усилий. Подбор сечений верхней и нижней частей колонн. Установление размеров сечений колонны с проверкой на прочность, устойчивость и местную устойчивость.
курсовая работа [321,6 K], добавлен 22.02.2012Технический проект опорных конструкций промышленного здания. Компоновка плана пролетов сетки колонн и поперечного разреза. Расчет внецентренно сжатой колонны: подбор сечения верхней и нижней части, конструирование узла сопряжения; расчет анкерных болтов.
курсовая работа [549,4 K], добавлен 10.08.2013Разработка конструктивной схемы здания. Расчет и конструирование сборной панели перекрытия. Определение усилий в элементах поперечной рамы здания. Конструирование сборного неразрезного ригеля, колонны первого этажа и фундамента под нее, перекрытия.
курсовая работа [478,7 K], добавлен 28.07.2015Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Правила расчета схемы поперечной рамы. Определение общих усилий в стержнях фермы. Расчет ступенчатой колонны производственного здания. Расчет и конструирование подкрановой балки, подбор сечения балки.
курсовая работа [565,7 K], добавлен 13.04.2015Компоновка конструктивной схемы каркаса производственного здания. Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. Статический расчет однопролетной поперечной рамы. Определение расчетных длин, сечений и базы колонны. Расчет и конструирование фермы.
курсовая работа [507,3 K], добавлен 17.05.2013Проект несущих конструкций одноэтажного промышленного здания. Компоновка поперечной рамы каркаса здания, определение нагрузок от мостовых кранов. Статический расчет поперечной рамы, подкрановой балки. Расчет и конструирование колонны и стропильной фермы.
курсовая работа [1018,6 K], добавлен 16.09.2017Компоновка поперечной рамы. Постоянные и временные нагрузки. Надкрановая и подкрановая часть колонны. Геометрические характеристики поперечных сечений балки. Предварительное напряжение арматуры и его потери. Расчёт прочности балки в стадии эксплуатации.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.11.2011Компоновка поперечной рамы и выбор типов колонн. Обеспечение пространственной жесткости задания. Определение нагрузок на поперечную раму. Проектирование и расчет стропильной конструкции. Конструирование колонны и фундамента производственного здания.
курсовая работа [601,6 K], добавлен 03.11.2010Проект конструкторского расчета несущих конструкций одноэтажного промышленного здания: компоновка конструктивной схемы каркаса здания, расчет поперечной рамы каркаса, расчет сжатой колонны рамы, расчет решетчатого ригеля рамы. Параметры нагрузки усилий.
курсовая работа [305,8 K], добавлен 01.12.2010
