
- •Стальной каркас одноэтажного производственного здания.
- •Москва 2002 год.
- •Исходные данные.
- •Компоновка конструктивной схемы каркаса здания.
- •Горизонтальная компоновка.
- •Выбор схемы связей одноэтажного промышленного здания.
- •II.4.1. Связи между колоннами
- •II.4.2. Связи по покрытию.
- •Расчет поперечной рамы здания.
- •Расчетная схема рамы.
- •Сбор нагрузок на раму.
- •Постоянная нагрузка.
- •Снеговая нагрузка.
- •Вертикальные усилия от мостовых кранов.
- •Горизонтальные нагрузки от торможения тележки крана.
- •Ветровая нагрузка.
- •Статический расчет рамы.
- •Расчет рамы на постоянную нагрузку.
- •Расчет рамы на снеговую нагрузку.
- •Расчет рамы на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.
- •Расчет рамы на горизонтальную нагрузку от мостовых кранов.
- •Расчет рамы на ветровую нагрузку.
- •Составление комбинаций усилий в сечениях стойки рамы и определение усилий.
- •Расчет и конструирование стропильной фермы.
- •Сбор нагрузок на ферму.
- •Постоянная нагрузка.
- •Снеговая нагрузка.
- •Нагрузка от рамных моментов.
- •Нагрузка от распора рамы.
- •Определение усилий в стержнях фермы.
- •Подбор сечений стержней фермы.
- •Подбор сечений стержней верхнего пояса фермы. Элементы в1 – 1, в2 – 3, в3 – 4.
- •Элемент в4 – 6.
- •Элементы в5 – 7, в6 – 9.
- •Подбор сечений стержней нижнего пояса фермы. Элемент н – 2.
- •Элементы н – 5, н – 8.
- •Подбор сечений раскосов фермы.
- •Подбор сечений стоек фермы.
- •Конструирование и расчет узлов стропильной фермы.
- •Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам.
- •Конструирование промежуточных узлов.
- •Конструирование и расчет узлов изменения сечения поясов стропильной фермы.
- •Конструирование и расчет опорных узлов.
- •Конструирование и расчет укрупнительных узлов. Верхний укрупнительный стык.
- •Расчет и конструирование колонны.
- •Определение расчетной длины надкрановой и подкрановой частей колонны в плоскости и из плоскости рамы.
- •Подбор сечения стержня колонны и проверка общей и местной устойчивости.
- •Подбор сечения верхней части колонны.
- •Компоновка сечения верхней части колонны.
- •Проверка устойчивости в плоскости действия момента.
- •Проверка устойчивости из плоскости действия момента.
- •Подбор сечения нижней части колонны.
- •Компоновка сечения нижней части колонны.
- •Проверка устойчивости в плоскости действия момента.
- •Проверка устойчивости из плоскости действия момента.
- •Расчет и конструирование узлов колонны.
- •Расчет и конструирование узла сопряжения надкрановой и подкрановой частей колонны.
- •Расчет и конструирование базы колонны.
- •Расчет и конструирование подкрановой балки.
- •Сбор нагрузок на подкрановую балку.
- •Определение расчетных усилий.
- •Подбор сечения подкрановой балки.
Подбор сечений стержней нижнего пояса фермы. Элемент н – 2.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные
длины стержня: EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Поскольку lx = lу, принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 1259:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
125 |
9 |
14 |
4,6 |
34 |
22 |
327 |
3,86 |
520 |
4,86 |
135 |
2,48 |
5,48 |
5,55 |
5,63 |
5,71 |
17,3 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Окончательно для элементов Н – 2 принимаем сечение из двух уголков 1259.
Элементы н – 5, н – 8.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные
длины стержня: EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Поскольку lx = lу, принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 22016:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
220 |
16 |
21 |
7 |
60,2 |
68,6 |
3175 |
6,8 |
5045 |
8,58 |
1306 |
4,36 |
9,42 |
9,49 |
9,56 |
9,63 |
53,8 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Окончательно для элементов Н – 5, Н – 8 принимаем сечение из двух уголков 22016.
Подбор сечений раскосов фермы.
Стержень 1 – 2.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные
длины стержня: EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Поскольку lу = 2lх, принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе, зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов легких ферм: EMBED Equation.3 , тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3 .
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,686.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем сечение из двух неравнополочных уголков 20012512:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Масса 1м, кг |
Справочные величины для осей |
Радиусы инерции составного сечения |
tg |
||||||||||||||||
x – x |
y – y |
u – u |
iy1, см |
iy2, см |
|||||||||||||||||
B |
b |
t |
R |
r |
xo |
yo |
Ix, см4 |
ix, см |
Iy, см4 |
iy, см |
Iu, см4 |
iu, см |
10 |
12 |
14 |
10 |
12 |
14 |
|||
200 |
125 |
12 |
14 |
4,7 |
2,83 |
6,54 |
37,9 |
29,7 |
1568 |
6,41 |
551 |
3,54 |
285 |
2,74 |
9,53 |
9,6 |
9,68 |
4,88 |
4,95 |
5,05 |
0,392 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у:
EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Условную гибкость, определяемая по максимальной гибкости:
EMBED
Equation.3
.
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,825.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Проверка по предельной гибкости элемента.
Из табл. 19 СНиПа II-23-81* предельная гибкость равна:
EMBED Equation.3 ,
где
EMBED Equation.3
,
тогда
EMBED
Equation.3
Т.е. подобранное сечение удовлетворяет условию:
EMBED
Equation.3
.
Окончательно для элемента 1 – 2 принимаем сечение из двух уголков 20012512.
Стержень 2 – 3.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные
длины стержня: EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 1409:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
140 |
9 |
14 |
4,6 |
37,8 |
24,7 |
466 |
4,35 |
739 |
5,47 |
192 |
2,79 |
6,09 |
6,16 |
6,23 |
6,3 |
19,4 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Окончательно для элемента 2 – 3 принимаем сечение из двух уголков 1409.
Стержень 4 – 5.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные длины стержня: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 .
Поскольку lx = 0,8ly, принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков, зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов легких ферм: EMBED Equation.3 , тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3 .
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,686.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 14010:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
140 |
10 |
14 |
4,6 |
38,2 |
27,3 |
512 |
4,33 |
814 |
5,46 |
211 |
2,78 |
6,11 |
6,18 |
6,25 |
6,32 |
21,5 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у:
EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Условную гибкость, определяемая по максимальной гибкости:
EMBED
Equation.3
.
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,691.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Проверка по предельной гибкости элемента.
Из табл. 19 СНиПа II-23-81* предельная гибкость равна:
EMBED Equation.3 ,
где
EMBED Equation.3
,
тогда
EMBED
Equation.3
Т.е. подобранное сечение удовлетворяет условию:
EMBED
Equation.3
.
Окончательно для элемента 4 – 5 принимаем сечение из двух уголков 14010.
Стержень 5 – 6.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные длины стержня: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 .
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 1007:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
100 |
7 |
12 |
4 |
27,1 |
13,8 |
131 |
3,08 |
207 |
3,88 |
54,2 |
1,98 |
4,44 |
4,52 |
4,59 |
4,67 |
10,8 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Окончательно для элемента 5 – 6 принимаем сечение из двух уголков 1007.
Стержень 7 – 8.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные длины стержня: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 .
Поскольку lx = 0,8ly, принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков, зададимся гибкостью в пределах рекомендуемых для поясов легких ферм: EMBED Equation.3 , тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3 .
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,686.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 806:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
80 |
6 |
9 |
3 |
21,9 |
9,38 |
57 |
2,47 |
90,4 |
3,11 |
23,5 |
1,58 |
3,65 |
3,72 |
3,8 |
3,88 |
7,36 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у:
EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Условную гибкость, определяемая по максимальной гибкости:
EMBED
Equation.3
.
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,320.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Получили
большое перенапряжение, поэтому изменим
подобранное сечение, задав EMBED Equation.3
,
тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3
.
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,478.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 1007:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
100 |
7 |
12 |
4 |
27,1 |
13,8 |
131 |
3,08 |
207 |
3,88 |
54,2 |
1,98 |
4,44 |
4,52 |
4,59 |
4,67 |
10,8 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у:
EMBED Equation.3
;
EMBED Equation.3
.
Условную гибкость, определяемая по максимальной гибкости:
EMBED
Equation.3
.
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,470.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Проверка по предельной гибкости элемента.
Из табл. 19 СНиПа II-23-81* предельная гибкость равна:
EMBED Equation.3 ,
где
EMBED Equation.3
,
тогда
EMBED
Equation.3
Т.е. подобранное сечение удовлетворяет условию:
EMBED
Equation.3
.
Окончательно для элемента 7 – 8 принимаем сечение из двух уголков 1007.
Стержень 8 – 9.
Расчетное
усилие: EMBED Equation.3
;
Расчетные длины стержня: EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 .
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из одного равнополочного уголка 505:
Размеры, мм |
Площадь сечения, см2 |
Справочные величины для осей |
Радиус инерции составного сечения при расстоянии t1, мм |
Масса 1 м, кг |
||||||||||||
x – x |
xo – xo |
yo – yo |
||||||||||||||
b |
t |
R |
r |
zo |
Ix, см4 |
ix, см |
Ixo, см4 |
ixo, см |
Iyo, см4 |
iyo, см |
10 |
12 |
14 |
16 |
||
50 |
5 |
5,5 |
1,8 |
14,2 |
4,88 |
11,2 |
1,53 |
17,8 |
1,92 |
4,63 |
0,98 |
2,45 |
2,53 |
2,61 |
2,69 |
3,77 |
Принимаем толщину фасонки 12 мм.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Окончательно для элемента 8 – 9 принимаем сечение из одного уголка 505.