
- •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 стоек фермы.
Стержень 3 – 4.
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
решетки легких ферм: EMBED Equation.3
,
тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3
.
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,452.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 756:
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 |
||
75 |
6 |
9 |
3 |
20,5 |
8,78 |
46,6 |
2,3 |
73,9 |
2,9 |
19,3 |
1,48 |
3,44 |
3,51 |
3,59 |
3,67 |
6,89 |
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, = 0,468.
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 3 – 4 принимаем сечение из двух уголков 756.
Стержень 6 – 7.
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 решетки легких ферм: EMBED Equation.3 , тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3 .
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,452.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 906:
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 |
||
90 |
6 |
10 |
3,3 |
24,3 |
10,6 |
82,1 |
2,78 |
130 |
3,5 |
34 |
1,79 |
4,04 |
4,11 |
4,18 |
4,25 |
8,33 |
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, = 0,628.
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
.
Получили
большое недонапряжение, поэтому изменим
подобранное сечение, задав EMBED Equation.3
,
тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3
.
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,612.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 756:
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 |
||
75 |
6 |
9 |
3 |
20,5 |
8,78 |
46,6 |
2,3 |
73,9 |
2,9 |
19,3 |
1,48 |
3,44 |
3,51 |
3,59 |
3,67 |
6,89 |
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, = 0,280.
Проверка несущей способности подобранного сечения:
EMBED Equation.3
.
Получили большое перенапряжение. Проверим сечение из равнополочных уголков, стоящих в сортаменте между двумя вышерассмотренными:
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
.
Окончательно для элемента 6 – 7 принимаем сечение из двух уголков 906.
Стержень 9 – 9.
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 решетки легких ферм: EMBED Equation.3 , тогда условная гибкость:
EMBED Equation.3 .
По табл. 72 СНиПа II-23-81* находим, = 0,452.
Требуемая площадь поперечного сечения:
EMBED Equation.3
.
Принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков 705:
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 |
||
70 |
5 |
8 |
2,7 |
19 |
6,86 |
31,9 |
2,16 |
50,7 |
2,72 |
13,2 |
1,39 |
3,22 |
3,3 |
3,38 |
3,46 |
5,38 |
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, = 0,461.
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 9 - 9 принимаем сечение из двух уголков 705.
Таблица проверки сечений стержней ферм
Элемент |
№№ стержней |
Расчетное усилие, кН |
Сечение |
Площадь А, см2 |
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
max |
[] |
min |
c |
Проверка сечения |
||
растяжение |
сжатие |
прочность |
устойчив. |
|||||||||||
Верхний пояс |
В1 – 1 |
325,21 |
– |
– |
– |
|
– |
– |
– |
– |
– |
0,95 |
– |
– |
В2 – 3 В3 – 4 |
– |
-1647,9 |
20012 ┐┌ |
94,2 |
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
1,65 |
126,4 |
0,859 |
0,95 |
– |
21,44 < 24 |
|
В4 – 6 |
– |
-2661,4 |
22016 ┐┌ |
137,2 |
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
1,51 |
121,8 |
0,877 |
0,95 |
– |
23,28 < 24 |
|
В5 – 7 В6 – 9 |
– |
-2661,4 -2935,7 |
25016 ┐┌ |
156,8 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
1,91 |
120,1 |
0,823 |
0,95 |
– |
23,95 < 24 |
|
Нижний пояс |
Н – 2 |
903,29 |
– |
1259 ┐┌ |
44 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
4,85 |
150 |
0,240 |
0,95 |
21,61 < 22,8 |
- |
Н – 5 Н – 8 |
2233,9 2867,1 |
– |
22016 ┐┌ |
137,2 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED Equation.3 |
EMBED
Equation.3
|
6,47 |
250 |
0,179 |
0,95 |
22,0 < 24 |
– |
|
Раскосы |
1 – 2 |
– |
-1298,3 |
20012512 ┐┌ |
75,8 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
1,9 |
125,4 |
0,825 |
0,95 |
– |
21,9 < 24 |
2 – 3 |
1063 |
– |
1409 ┐┌ |
49,4 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
2,68 |
300 |
0,696 |
0,95 |
22,67 < 24 |
– |
|
4 – 5 |
– |
-837,09 |
14010 ┐┌ |
54,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
2,7 |
121,6 |
0,691 |
0,95 |
– |
23,36 < 24 |
|
5 – 6 |
610,52 |
– |
1007 ┐┌ |
27,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
3,79 |
300 |
0,472 |
0,95 |
23,29 < 24 |
– |
|
7 – 8 |
– |
-293,87 |
1007 ┐┌ |
27,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
3,79 |
120,4 |
0,472 |
0,95 |
– |
23,85 < 24 |
|
8 – 9 |
97,96 |
– |
505 ┐┌ |
9,76 |
EMBED Equation.3 |
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
7,6 |
300 |
0,131 |
0,95 |
21,13 < 24 |
– |
|
Стойки |
3 – 4 |
– |
-161,8 |
756 ┐┌ |
17,56 |
|
EMBED
Equation.3
|
EMBED
Equation.3
|
3,62 |
128,2 |
0,468 |
0,95 |
– |
20,73 < 24 |
6 – 7 |
– |
-226,1 |
906 ┐┌ |
21,2 |
|
|
|
3,0 |
135,3 |
0,628 |
0,95 |
– |
17,88 < 24 |
|
9 – 9 |
– |
-139,9 |
705 ┐┌ |
13,72 |
|
|
EMBED
Equation.3
|
3,86 |
121,8 |
0,461 |
0,95 |
– |
23,28 < 24 |
Таблица принятых сечений стержней ферм
Элемент |
№№ стержней |
Расчетное усилие, кН |
Сечение |
Площадь А, см2 |
EMBED Equation.3 , см |
EMBED Equation.3 , см |
EMBED Equation.3 , см |
max |
[] |
min |
c |
Проверка сечения |
||
растяжение |
сжатие |
прочность |
устойчив. |
|||||||||||
Верхний пояс |
В1 – 1 |
325,21 |
– |
– |
– |
EMBED Equation.3 |
– |
– |
– |
– |
– |
0,95 |
– |
– |
В2 – 3 В3 – 4 |
– |
-1647,9 |
22016 ┐┌ |
137,2 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
1,51 |
121,8 |
0,877 |
0,95 |
– |
14,4 < 24 |
|
В4 – 6 |
– |
-2661,4 |
25016 ┐┌ |
156,8 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED
Equation.3
|
1,32 |
130,3 |
0,899 |
0,95 |
– |
19,87 < 24 |
|
В5 – 7 В6 – 9 |
-2661,4 -2935,7 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
1,91 |
120,1 |
0,823 |
0,95 |
– |
23,95 < 24 |
||||
Нижний пояс |
Н – 2 |
903,29 |
– |
1259 ┐┌ |
44 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
4,85 |
150 |
0,240 |
0,95 |
21,61 < 22,8 |
- |
Н – 5 Н – 8 |
2233,9 2867,1 |
– |
22016 ┐┌ |
137,2 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
6,47 |
250 |
0,179 |
0,95 |
22,0 < 24 |
– |
|
Раскосы |
1 – 2 |
– |
-1298,3 |
20012512 ┐┌ |
75,8 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
1,9 |
125,4 |
0,825 |
0,95 |
– |
21,9 < 24 |
2 – 3 |
1063 |
– |
14010 ┐┌ |
54,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
2,7 |
121,6 |
0,691 |
0,95 |
20,5 < 24 |
– |
|
4 – 5 |
– |
-837,09 |
14010 ┐┌ |
54,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
2,7 |
121,6 |
0,691 |
0,95 |
– |
23,36 < 24 |
|
5 – 6 |
610,52 |
– |
1007 ┐┌ |
27,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
3,79 |
300 |
0,472 |
0,95 |
23,29 < 24 |
– |
|
7 – 8 |
– |
-293,87 |
1007 ┐┌ |
27,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
3,79 |
120,4 |
0,472 |
0,95 |
– |
23,85 < 24 |
|
8 – 9 |
97,96 |
– |
1007 ┐┌ |
27,6 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
3,79 |
120,4 |
0,472 |
0,95 |
3,8 < 24 |
– |
|
Стойки |
3 – 4 |
– |
-161,8 |
756 ┐┌ |
17,56 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
3,62 |
128,2 |
0,468 |
0,95 |
– |
20,73 < 24 |
6 – 7 |
– |
-226,1 |
906 ┐┌ |
21,2 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
3,0 |
135,3 |
0,628 |
0,95 |
– |
17,88 < 24 |
|
9 – 9 |
– |
-139,9 |
756 ┐┌ |
17,56 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
EMBED Equation.3 |
3,62 |
128,2 |
0,468 |
0,95 |
– |
17,9 < 24 |