
- •Геометричні характеристики будівлі
- •2.1 Вертикальні розміри поперечної рами
- •2.2 Горизонтальні розміри поперечної рами
- •Збір навантажень на поперечну раму
- •3.1 Постійне навантаження
- •3.2 Тимчасове навантаження
- •Навантаження від снігу
- •Навантаження від вітру
- •Навантаження від мостових кранів
- •Сполучення навантажень на раму овб
- •Розрахунок ферми
- •4.1. Визначення внутрішніх зусиль в стрижнях ферми
- •4.2 Підбір перерізу елементів ферми
- •4.3 Розрахунок з’єднань елементів ферми
- •4.4. Розрахунок і конструювання вузлів ферми
- •Конструювання проміжного вузла ферми
- •Розрахунок і конструювання опорного вузла ферми
- •Розрахунок і конструювання монтажних вузлів
- •Розрахунок колони
- •5.1. Визначення розрахункових комбінацій зусиль для колони
- •Розрахункові перерізи колони овб.
- •5.2 Загальні положення розрахунку колони
- •Визначення розрахункових довжин колони
- •Розрахунок верхньої частини колони
- •Розрахунок нижньої частини колони
- •Підбір перерізу нижньої частини колони
- •Перевірка стійкості нижньої частини колони в цілому.
- •Розрахунок оголовку колони
- •Розрахунок і конструювання з’єднання надкранової і підкранової частини колони
- •Розрахунок і конструювання бази колони
- •Розрахунок анкерних болтів
- •В’язі виробничої будівлі
- •Список використаних джерел
- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Полтавський національний технічний університет ім. Ю. Кондратюка
Сполучення навантажень на раму овб
0,6
1,75
Переріз 1
Переріз 2
Переріз 3
Переріз 4
навантаження
M
N
M
N
M
N
M
N
Q
1
пост
108.0
-432.0
83.5
-432.0
-24.5
-432.0
-79.9
-432.0
-5.6
2
сніг
24.1
-96.3
18.6
-96.3
-5.5
-96.3
-17.8
-96.3
-1.2
3
вітер л
0.0
0.0
33.9
0.0
33.9
0.0
202.1
0.0
-13.6
4
вітер п
0.0
0.0
-37.7
0.0
-37.7
0.0
-191.8
0.0
7.5
5
Dmax л
0.0
0.0
-13.1
0.0
327.4
-681.0
91.7
-681.0
-17.5
6
Dmax п
0.0
0.0
-13.1
0.0
65.4
-157.0
-170.3
-157.0
-17.5
7
бічна 1
0.0
0.0
86.2
0.0
86.2
0.0
571.1
0.0
52.2
8
бічна 2
0.0
0.0
-86.2
0.0
-86.2
0.0
-571.1
0.0
-52.2
9
бічна 3
0.0
0.0
80.9
0.0
80.9
0.0
583.0
0.0
54.9
10
бічна 4
0.0
0.0
-80.9
0.0
-80.9
0.0
-583.0
0.0
-54.9
+M макс
N відп
1,0
1.2
-528.4
1,5,7(6,9)
-529.2
1,5,7
-945.6
1,5,7
-1139.4
132.1
-528.3
156.6
-432.0
389.1
-1113.0
582.9
-1113.0
0,9
1,2,3,5,7(6,9)
-652.4
1,3,5,7
-900.7
1,3,5,7
-1221.0
196.5
-518.7
378.3
-1044.9
698.5
-1044.9
-M макс N відп
1,0
1,5,8(6,10)
-247.6
1.4
-278.2
1,6,10
-1127.7
-15.8
-432.0
-62.2
-432.0
-833.2
-589.0
0,9
1,4,5,8(6,10)
-295.6
1,2,4,(6,10)
-407.3
1,2,4,6,10
-1276.5
-39.8
-432.0
-77.3
-660.0
-946.5
-660.0
N макс +M відп
1,0
1.2
-528.4
1.2
-468.4
1,5,7
-945.6
1,5,7
-1139.4
132.1
-528.3
102.1
-528.3
389.1
-1113.0
582.9
-1113.0
0,9
1,2,3,5,7(6,9)
-652.4
1,3,5,7
-900.7
1,3,5,7
-1221.0
196.5
-518.7
378.3
-1044.9
698.5
-1044.9
N макс -M відп
1,0
1,5,8(6,10)
-247.6
1,6,10
-334.5
1,5,8
-1115.8
-15.8
-432.0
-40.0
-589.0
-559.3
-1113.0
0,9
1,4,5,8(6,10)
-295.6
1,2,4,(6,10)
-407.3
1,2,4,5,8
-1265.8
-39.8
-432.0
-77.3
-660.0
-700.0
-1131.6
N мін +M відп
1,0
1,6,9
59.9
332.8
-545.8
0,9
1,3,6,9
208.4
473.4
-530.1
N мін -M відп
1,0
1,6,10
560.3
-833.2
-545.8
0,9
1,4,6,10
665.4
-930.5
-530.1
Q макс
1,0
1,5,8(6,10)
-78.0
0,9
1,2,3,5,8(6,10)
-84.1
Розрахунок ферми
4.1. Визначення внутрішніх зусиль в стрижнях ферми
Значення зусиль у стрижнях ферми визначаються за допомогою таблиці, або за відомими методами теоретичної механіки.
Для спрощення розрахунків приймаємо значення
і визначаємо зусилля в стрижнях від цього навантаження. Дійсне значення зусиль в стрижнях отримаємо, множачи одиничне зусилля на дійсне значення сили
. Також внаслідок симетрії ферми розглядаємо тільки її половину, а значення у відповідних стрижнях другої частини будуть мати теж саме значення.
,
де
крок
вузлів ферми по верхньому поясу.
Знаходимо довжини стрижнів ферми (з рисунку):
Складаємо таблицю внутрішніх
зусиль в стрижнях ферми від сили
та
.
Таблиця 3: Внутрішні зусилля в стрижнях ферми
№ п/п |
Номер стрижня |
Зусилля
від сили
|
Зусилля
від сили |
1 |
1--2 |
-0,5 |
-44 |
2 |
2--3 |
0 |
0 |
3 |
3--4 |
-9,836 |
-865,6 |
4 |
4--5 |
-9,836 |
-865,6 |
5 |
5--6 |
-15,738 |
-1385 |
6 |
6--7 |
-15,738 |
-1385 |
7 |
7--8 |
-17,705 |
-1558 |
8 |
8--9 |
-1 |
-88 |
9 |
9--10 |
17,213 |
1515 |
10 |
10--11 |
13,279 |
1169 |
11 |
1--11 |
5,41 |
476,1 |
12 |
7--9 |
0,701 |
61,7 |
13 |
7--10 |
-2,407 |
-211,9 |
14 |
6--10 |
-1 |
-88 |
15 |
5--10 |
3,507 |
308,7 |
16 |
5--11 |
-4,909 |
-432 |
17 |
4--11 |
-1 |
-88 |
18 |
3--11 |
6,317 |
555,9 |
19 |
3--12 |
-7,715 |
-679 |
20 |
2--12 |
0 |
0 |
4.2 Підбір перерізу елементів ферми
Елементи
ферми виконуються зі сталi класу
,
розрахунковий опір
,
приймається попередньо для фасонного
прокату товщиною
і
,
для фасонного прокату товщиною
згідно з ( [3], с. 64, табл. 51* ). Пояси та
елементи решітки проектуються з кутових
профiлiв.
Починаємо підбір перерізів стрижнів з верхнього поясу ферми. Розрахунки ведемо у табличній формі, приводячи приклад розрахунку для кожної групи стрижнів ферми.
Підбір перерізу стрижня 7-8 (верхній пояс)
Визначаємо необхідну площу перерізу стрижня. Переріз конструюємо з кутових профілів.
,де
площа перерізу стрижня ферми,
;
поздовжнє
зусилля, яке діє у стрижні ферми,
;
розрахунковий
опір матеріалу ферми.
;
коефіцієнт
умов роботи. Приймаємо
;
коефіцієнт
надійності за призначенням. Приймаємо
;
коефіцієнт
поздовжнього згину. Приймаємо спочатку
.
За [4] підбираємо 2 рівнополичкових
кутика 160х12 з загальною фактичною
площею
.
Знаходимо гнучкості стрижня підібраного
перерізу відносно обох осей (
):
;
,
де
гнучкості стриження відносно
осей
відповідно.
радіуси інерції перерізу
відносно осей
відповідно.
розрахункові довжини стрижня
відносно осей
відповідно.
Вибираємо
максимальну гнучкість. Це
.
Порівнюємо її з граничною гнучкістю,
тобто перевіряємо виконання умови:
,
отже
умова виконується. За гнучкістю
за ( [3], с. 80, табл. 72 ) інтерполяцією
визначаємо
.
.
Перевіряємо підібраний переріз:
.
Визначаємо недонапруження:
.
Недонапруження менше 5 %,тому залишаємо підібраний переріз.
Підбір перерізів інших стрижнів ферми виконуємо аналогічно розглянутому прикладу, з тією різницею, що для стиснутих стрижнів враховуємо можливу втрату стійкості коефіцієнтом поздовжнього згину . Отримані результати зводимо у таблицю 4.
Таблиця
4: Підбір перерізу стрижнів ферми
Елемент |
№ елемента |
Зусилля, кН |
Переріз |
Площа, см2 |
Геометр. довжина, см |
Розрахункова
довжина
|
Радіус інерції, см |
Гнучкість |
|
|
|
|
% |
||||
кН/см2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
Верх-ній пояс |
2--3 |
0,0 |
2L 160x12 |
74,78 |
300,0 |
300,0 |
300,0 |
4,94 |
7,095 |
60 |
42 |
120 |
0,79 |
1 |
26,37 |
27 |
-2,32 |
3--4 |
-856,6 |
||||||||||||||||
4--5 |
-856,6 |
||||||||||||||||
5--6 |
-1385 |
||||||||||||||||
6--7 |
-1385 |
||||||||||||||||
7--8 |
-1558 |
||||||||||||||||
Ниж-ній пояс |
1--11 |
476,1 |
2L 125x12 |
57,78 |
600,0 |
600,0 |
1200,0 |
3,82 |
5,59 |
157 |
215 |
400 |
- |
1 |
26,22 |
27 |
-2,88 |
10--11 |
1169 |
||||||||||||||||
9--10 |
1515 |
||||||||||||||||
Стійки |
1--2 |
-41,1 |
2L 63x5 |
12,26 |
305,0 |
244,0 |
305,0 |
1,94 |
2,924 |
125 |
104 |
150 |
0,34 |
0,84 |
25,13 |
28 |
-10,2 |
8--9 |
-82,2 |
2Х 63x5 |
12,26 |
305,0 |
244,0 |
305,0 |
2,44 |
2,44 |
100 |
125 |
150 |
0,34 |
0,84 |
25,13 |
28 |
-10,2 |
|
6--10 |
-82,2 |
2L 63x5 |
12,26 |
305,0 |
244,0 |
305,0 |
1,94 |
2,924 |
125 |
104 |
150 |
0,34 |
0,84 |
25,13 |
28 |
-10,2 |
|
4--11 |
-82,2 |
2L 63x5 |
12,26 |
305,0 |
244,0 |
305,0 |
1,94 |
2,924 |
125 |
104 |
150 |
0,34 |
0,84 |
25,13 |
28 |
-10,2 |
|
Розкоси |
3--11 |
555,9 |
2L 75x7 |
20,3 |
424,0 |
424,0 |
424,0 |
2,29 |
3,44 |
185 |
123 |
400 |
- |
1 |
27,38 |
28 |
-2,2 |
5--10 |
308,7 |
2L 50x6 |
11,38 |
424,0 |
424,0 |
424,0 |
1,52 |
2,365 |
279 |
179 |
400 |
- |
1 |
27,13 |
28 |
-3,12 |
|
7--9 |
61,7 |
2L 50x6 |
11,38 |
424,0 |
424,0 |
424,0 |
1,52 |
2,365 |
279 |
179 |
400 |
- |
1 |
5,42 |
28 |
-80,6 |
|
5--11 |
-432 |
2L 125x8 |
39,38 |
431,0 |
345,0 |
431,0 |
3,87 |
5,59 |
89 |
77 |
150 |
0,573 |
0,84 |
22,79 |
28 |
-18,6 |
|
7--10 |
-211,9 |
2L 100x6,5 |
25,64 |
431,0 |
345,0 |
431,0 |
3,09 |
4,515 |
112 |
96 |
150 |
0,415 |
0,84 |
23,7 |
28 |
-15,3 |
|
2--12 |
0 |
2L 50x6 |
11,38 |
212,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
28 |
-100 |
|
1--3 |
-679 |
2L 100x8 |
39,38 |
431,0 |
215,5 |
431,0 |
3,87 |
5,59 |
56 |
77 |
120 |
0,666 |
1 |
25,89 |
28 |
-7,53 |