- •Содержание:
- •1 Компоновка стального каркаса
- •Определение вертикальных размеров
- •2 Сбор нагрузок
- •2.1 Постоянная нагрузка на ригель
- •2.1.1 Расчет настила
- •2.1.2 Расчет прогонов
- •2.2.3 Постоянная нагрузка в узлы фермы
- •2.2.4 Постоянные нагрузки на колонны рамы
- •2.2 Снеговая нагрузка
- •2.3 Ветровая нагрузка
- •2.4 Нагрузка от мостовых кранов
- •2.4.1 Нагрузки от вертикального давления кранов
- •2.4.2 Нагрузки от поперечного торможения крана
- •3 Статический расчет поперечной рамы
- •3.1 С колонной сплошного сечения
- •3.2 С колонной постоянного сечения
- •4 Подбор сечений элементов фермы
- •5 Конструктивный расчет колонны
- •5.1 Конструирование и расчет стержня колонны
- •5.1.1 Исходные данные
- •5.1.2 Расчетные длины колонны
- •5.1.3 Подбор сечения верхней части колонны
- •5.1.4 Подбор сечения нижней части колонны
- •5.2 Конструирование и расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
- •5.3 Конструирование и расчет базы колонны
- •5.4 Расчёт анкерных болтов
- •Библиографический список
- •Приложения.
2.1.2 Расчет прогонов
На прогон покрытия действует нагрузка от веса покрытия и веса снегового покрова. Постоянная нагрузка от веса покрытия приведена в таблице 2.
Таблица 2 –Состав покрытия
Тип и состав покрытия |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
γf |
Расчетное значение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Гидроизоляция 2слоя техноэласта с посыпкой |
кН/м2 |
0,05∙2=0,10 |
1,2 |
0,12 |
Утеплитель – РУФ БАТТС толщина t=120 мм=0,12 м; γ=130 кг/м3 |
кН/м2 |
0,156 |
1,2 |
0,1872 |
Пароизоляция – 1 слой изоспана |
кН/м2 |
0,05 |
1,2 |
0,06 |
Профнастил НС44-1000-0,7 |
кН/м2 |
0,074 |
1,05 |
0,077 |
Всего: |
кН/м2 |
0,38 |
|
0,442 |
Нормативная линейная нагрузка от веса покрытия на прогон определяется по формуле:
- нормативная нагрузка от веса покрытия, ,
–шаг прогонов;
Расчетная линейная нагрузка от веса покрытия на прогон определяется по формуле:
где - расчетная нагрузка от веса покрытия,.
Расчетная линейная нагрузка от веса снегового покрова на прогон определяется по формуле:
Нормативная линейная нагрузка от веса снегового покрова на прогон определяется по формуле:
где k=0,7 – коэффициент перехода от расчетного значения снеговой нагрузки к нормативному (п.5.7 [2]).
Суммарная нормативная нагрузка на прогон составляет:
- нормативное значение веса 1 п.м. прогона (принимаем =0,42 кН/м).
Суммарная расчетная нагрузка на прогон составляет:
- расчетное значение веса 1 м. прогона (принимаем =0,47кН/м, 1,05 – коэффициент перехода от нормативного значения к расчетному).
В общем случае прогоны, расположенные на скате кровли, работают на изгиб в двух плоскостях. Составляющие нагрузки qxи qy равны:
где α-угол наклона кровли к горизонту, α=1,146̊.
;
Расчётные моменты от составляющих qx и qy равны:
;
В соответствии с принятой расчетной схемой прогона (рисунок 6) максимальные расчетные усилия в прогоне:
кНм
кН
где l=12 м– шаг ферм.
Для климатического района II4 подбираем сталь для прогона. Балки прогона относятся к 3-ой группе конструкций (Приложение В [1]). Здание отапливаемое. Сталь выбираем по таблице В.1 [1]. Принимаем сталь С235, Ry=230 МПа. Предельные относительные прогибы для балок принимаются в зависимости от величины пролета по таблице Е.1 [ 2 ]. При l = 12 м:
fu= l/300=12/300=0,04 м=4 см
Требуемый момент сопротивления из условия обеспечения прочности по нормальным напряжениям:
(20)
где - коэффициент условий работы (таблица 1 [1]);
Ry – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести.
см3
Требуемый момент инерции сечения прогонов из условия обеспечения жесткости находим по формуле:
см4
По сортаменту (ГОСТ 26020-83) подбираем двутавр №36, геометрические характеристики которого:
высота сечения h = 360,0 мм,
толщина стенки tw = 7,5 мм,
ширина полки bf = 145,0 мм,
толщина полки tf = 12,3 мм,
площадь сечения А = 61,9 см2,
момент инерции I = 13380 см4,
момент сопротивления W = 743 см3.
Масса профиля g = 48,6 кг/м
Площадь полки Af = tf bf = 17,8 см2.
Площадь стенки Aw = A – 2Af = 26,23 см2
Проверка жесткости
Определяем прогиб балки в середине пролета:
Проверка прочности
Касательные напряжения в опорном сечении балки проверяем по формуле:
(22)
где Rs = 0,58Ry = 0,58230 = 133,4 МПа;
Выполняем проверку нормальных напряжений:
(23)
Требование прочности выполняется.
Таблица 3–Сбор нагрузок на прогон
Постоянные нагрузки на 1 м2 перекрытия приведены в таблице:
Тип и состав покрытия |
Ед. изм. |
Нормативное значение |
γf |
Расчетное значение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Нагрузка на настил |
кН/м2 |
1,56 |
|
2,17 |
Вес настила Н44-1000-0,7 |
кН/м2 |
0,074 |
1,05 |
0,077 |
Собственный вес прогона |
кН/м2 |
0,0016 |
1,05 |
0,0017 |
Всего: |
кН/м2 |
1,64 |
|
2,25 |