Расчет и конструирование базы колонны
Ширина нижней части колонны превышает 1 м, проектируем базу раздельного типа.
1) N=1669 кН; М=1218.6 кН∙м (для расчета базы наружной ветви);
2) N=1571.8 кН; М= -950.3кН∙м (для расчета базы подкрановой ветви).
В комбинации усилий не учтена нагрузка от снега, так как
то
есть снеговая нагрузка разгружает
подкрановую ветвь.
Усилия в ветвях колонны определим по формулам:
Расчет базы наружной ветви
Требуемая площадь плиты
(ψ=1,
α=1,
);
принимаем φb=2,
Rb=0,7 кН/см2 (бетон м150).
По конструктивным соображениям свес плиты с2 должен быть не менее 4 см. Тогда
принимаемВ=55
см;
Lтр= Апл.тр/В=2390.5/55=43.5 см, принимаем L=45 см,
Апл=45×55 =2475 см2>Апл.тр.
Среднее напряжение в бетоне под плитой
σф= Nв2/ Апл=2008/2475= 0,81 кН/см2.
Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:
при
толщине траверсы 12
мм.
Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:
Участок 1 (консольный свес с=с1= 6,1см):
Участок 2 (консольный свес с= с2= 9 см):
Участок 3 (плита, опертая на 4 стороны:b/a=34/20=1.7<2; α=0,091):
Участок 4 (плита, опертая на 4 стороны:b/a= 34/19=3.8>1.8; α = 0,094):
Требуемая толщина
Ry=20.5 кН/см2- для стали Вст3кп2 толщиной 21-40 мм.
Принимаем tпл=32 мм.
Расчет стропильной фермы
Исходные данные
Параметры здания и нагрузки те же, что в примерах компоновки и расчета рамы.
Материал стержней ферм- сталь С245 Ry= 240 МПа=24 кН/см2 (t≤ 20 мм); материал фасонок –С255. Элементы ферм выполнены из уголков.
Сбор нагрузок на ферму
Постоянная нагрузка
Нагрузка от массы покрытия:
gкр=1 кН/м2;
F1= gкр*b*d=1*12*3=36 кН/м2;
Опорные реакции:
Fag=4*F1=9*36=144 кН;
Снеговая нагрузка
Расчетная нагрузка:
p=p0*n*c*yn=0.7*1.45*0.95*с=0.96с;
Узловые силы.
F1p=0.96*12*3*1.13=39 кН/м2;
Опорныереакции:
Fap=4*F1p=4*39=156кН.
Нагрузка от рамных моментов. Первая комбинация:М1,max= -592.6кН∙м;
М2,соот= -110.7 кН∙м (сочетание 1, 2, 3, 4*, 5);
Вторая комбинация (без учета снеговой нагрузки):
М1= -592.6-(-67.3) = -525.3 кН∙м; М2,соот=-110.7-(-67.3) = -43.4кН∙м.
Нагрузка от распора рамы:
Первая комбинация:
Вторая комбинация:
Расчет усилий в стержнях фермы
Усилия в стержнях фермы определяем раздельно для каждой нагрузки с помощью построения диаграммы Максвелла-Кремоны.
При вычерчивании схемы фермы за расчетную высоту принимается расстояние между осями поясов. Сумма привязок осей поясов таврового сечения к их внешним граням можно принять равной 100 мм. Для симметричных нагрузок (постоянная и снеговая) достаточно построить диаграммы усилий только для половины фермы. Строим диаграмму усилий от постоянной и снеговой нагрузок. Максимальные усилия в стержнях фермы от снеговой нагрузки получаются при первом варианте загружения. По второму варианту определим только усилия в стойках. Эти усилия равны узловым нагрузкам.
Усилия от единичных моментов умножаются на соответствующие величины моментов и суммируются. Для построения диаграммы единичный момент заменяется парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре:
Вертикальные опорные реакции фермы равны:
