Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания (стр. 6 из 7)

1.Определим расчетные усилия в поясах и стойке, умножив на 1,2.

2.Найдем расчетные усилия:

кг/см² ,

кг/см²,

где

– доля усилия, приходящаяся на обушок и на перо соответственно,

N – усилие в нижнем поясе.

3.Определим толщину поясной листовой накладки, которая воспринимает усилие

см.

Принимая во внимание условие

, выбираем толщину накладки δ_н= 12 мм.

4.Определим полную длину шва на нижнем поясе к накладке:

шов по обушку

мм;

шов по перу

мм.

5.Определим расчетное усилие, действующее на швы, крепящие боковую накладку к фасонке:

кг/см²,

Из условий прочности шва на срез запишем формулу для требуемой высоты катета шва:

мм.

6.Расчет швов по обушку и по перу на стойке и на раскосах к фасонке расчитывается также как и в улах выше указанных и представлен в таблице:

Элемент	N, кг	Уголок	K^o_f, мм	Kⁿ_f, мм	l^o_w, мм	lⁿ_w, мм	l^o_ш, мм	lⁿ_ш, мм
и-и’	-4097,52	70x70x5	6	4	16,66	10,71	50	50

4. Проектирование сплошной внецентренносжатой колонны сплошного сечения

Колонны производственных зданий работают на сжатие с изгибом, они могут потерять несущую способность в результате потери устойчивости раньше, чем будет исчерпана несущая способность по прочности. Поэтому стержень сжато-изогнутый (внецентренносжатой) колонны должен быть проверен на общую устойчивость на совместное действие момента M_max в плоскости действия (и из плоскости) и продольной сжимающей силы в том же сечении.

4.1. Подбор поперечного сечения колонны.

1. Определение расчетной длины колонны:

Расчетные длины в плоскости рамы при жестком закреплении ригеля к колонне определяется по следующей формуле:

l_x= μ_xH = 1 * 20,5 = 20,5 м

Расчетная длина из плоскости рамы определяется с учетом установленных распорок между колоннами:

l_y= μ_yH = 20,5/3 = 6,83 м

2. Определение поперечного сечения колонны h:

Зададимся гибкистью: λ_x= 100.

Радиус инерции сечения: r_x= 0,42h

м =>

см.

3. Определение наиболее опасного сочетания М и N:

Наиболее опасным сочетанием является сочетание во 2-ом сечении, где М и N принимают свои максимальные значения:

т.

4. Определение требуемой площади поперечного сечения колонны из условия устойчивости в плоскости рамы:

– напряжение сжатия,

– коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии,

– площадь поперечного сечения стержня колонны.

см²

– приведенная гибкость в плоскости рамы

– приведенный экцентриситет

см,

– относительный экцентриситет

см,

– радиус ядра сечения:

см,

– экцентриситет:

см.

5. Компоновка сечения:

а) найдем высоту стойки:

мм,

примем

мм.

б)

см²,

мм => примем

мм,

см => примем

= 14мм.

6. Вычисление геометрической характеристики подобранного нами поперечного сечения:

см²,

см⁴,

см³,

см,

см.

7. Выполним проверку устойчивости в плоскости рамы:

см,

кг/см²

4.2. Расчет и конструирование базы колонны.

База колонны – это конструктивное уширение нижней части колонны, предназначенное для передачи нагрузок от стержня колонны на фундамент. База колонны состоит из следующих основных элементов:

- опорная плита, опирающаяся на железобетонный фундамент и передающая на него сжимающее усилие;

- траверсы, передающие усилие от стержня колонны на опорную плиту;

- анкерные болты, передающие растягивающее усилие от траверсы на фунтамент.

1.Определение наибольших сжимающих и наибольших растягивающих напряжений:

- наибольшее сжимающее напряжение

кг/см²,

- наибольшее растягивающее напряжение

кг/см².

Приняв

предельному значению

и решив уравнение относительно

, получим:

см,

где

–локальное сопротивление бетона смятию, равное

– расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое при марке бетона В20

кг/см²,