 |
Конструкция и расчет базы колонны
|
|
|
|
Ширина нижней части колонны 150 см >100 см, поэтому проектируем базу раздельного типа.
Расчетная комбинация усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):
M = 688,1521кНм; N = 1144,86 кН
Усилия в ветвях колонны:
68815,21/145 +2086,61·65,4/145 = 1415,72 Кн; 
1620 кН.
База наружной ветви.
Требуемая площадь плиты
1620/0,54 = 3000 см
; 
(Бетон М100).
По конструктивным соображениям свес плиты c2 должен быть не менее 4см.
Тогда 
9,9 +2·4 = 57,9 см. Принимаем В = 60 см;
= 3000/60 = 50 см. Принимаем L = 50 см; 
50·60 = 3000 см2.
Среднее напряжение в бетоне под плитой
= 1620/3000 = 0,54 кН/см2
Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:
18 +1,2 – 5) = 28,4 см; при толщине траверсы 12 мм с1 = (50 – 28,4 – 2·1,2)/2 = 9,6 см
Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:
Участок 1 (консольный свес 
9,6 см)
54·9,62/2 = 24,9 кНсм
Участок 2 (консольный свес 
)
М2 = 0,54·52/2 = 6,75 кНсм
Участок 3 (плита, опертая на четыре стороны; b / a = 47,1/18 = 2,6 >2; a = 0,125);
·0,54·182 = 21,87 кНсм
Участок 4 (плита, опертая на четыре стороны; b / a = 47,1/9,2 = 5,1 >2; a = 0,125);
,54·9,22 = 5,7 кНсм
Принимаем для расчета МMAX = М1 = 24,9 кНсм.
 |
Рис.3.4. База колонны
Требуемая толщина плиты 
= Ö (6·24,9/22) = 2,6 см
Принимаем 
28 мм (2 мм – припуск на фрезеровку).
Высоту траверсы определяем из условия из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилия в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 2 мм; kш = 8 мм. Требуемая длинна шва:
1620/(4·0,8·16,2) = 31,25 см
8 = 61,2 см
Принимаем 
.
1620/(4·0,8·(40 – 2)) = 13,3 < 16,2 кН/см2
База подкрановой ветви.
|
|
|
Требуемая площадь плиты 
= 1415,72/0,54 = 2621,7 см2
В ³ 49,5 + 2·4 = 57,5 см; принимаем В = 60 см; 
2621,7/60 = 43,7 см;
принимаем L = 45 см; 
45·60 = 2700 см2.
Напряжение в фундаменте под плитой 
1415,72/2700 = 0,52 кН/см2.
Определим изгибающие моменты на отдельных участках плиты:
Участок 1. (консольный свес с = 5,3 см)
0,52·5,32/2 = 7,3 кНсм
Участок 2. (плита рассчитывается как консоль).
= 0,52·11,32/2 = 33,2 кНсм
Участок 3. (плита, опертая на четыре стороны; b / a = 47,1/9,6 = 4,9 >2;; 
)
0,52·0,125·9,62/2 = 6 кНсм
Принимаем для расчета МMAX = M2 = 33,2 кНсм.
Требуемая толщина плиты
= Ö (6·33,2/22) = 3 см.
Принимаем 32 мм
Высоту траверсы определим из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилия ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва.
Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 2 мм; kш = 6 мм.
= 1415,72/(4·0,6·16,2) = 36,4 см
Принимаем .
1415,72/(4·0,6·(40 – 2)) = 15,52 < 16,2 кН/см2
РАСЧЕТ РЕШЕТЧАТОГО РИГЕЛЯ РАМЫ
Материал стержней ферм – сталь марки С245.
Определение усилий в стержнях фермы
Постоянная нагрузка:
Fg = 1,1152·6·3 = 20 кН
Рис. 4.1. Расчетная схема постоянной нагрузки
Снеговая нагрузка:
F сн = 1,5·6·3·1.6 = 43 кН
Рис. 4.2. Расчетная схема снеговой нагрузки
Рис.4.3. Диаграмма усилий от постоянной (или снеговой) нагрузки
Нагрузки от рамных моментов:
1) 
-392,403 кНм; 
= -161,71 кНм;
2) 
-392,403 – (-226,614) = -165,789 кНм; 
-161,71 – (-226,614) = 64,904 кНм.
Для построения диаграммы единичный момент заменяем парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре:
Н = М/(h оп - S z 0) =1/(3,15 – 0,1) = 0,328 кН.
Значения вертикальных опорных реакций фермы:
FA = - FB = M /ℓ = 1/29,55 = 0,0338 кН.
В
Рис.4.4. Расчетная схема усилий
Рис.4.5. Диаграмма усилий от единичного момента
Расчетные усилия в элементах фермы сведены в таблицу 4.1.
Подбор и проверка сечений стержней фермы
Результаты расчета сведены в таблицу 4.2.
Таблица 4.1 Расчетные усилия в элементах фермы, кН
|
|
|
| Элемент | № стержня | От постоянной нагрузки | От снеговой нагрузки | От опорных моментов | Расчетные усилия | |||||
| y = 1 | y = 0,9 | S1 от М1=1 | S2 от М2=1 | S1М1 | S2М2 | растяжение | сжатие | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 12 |
| Верхний пояс | А-1 | 0 | 0 | 0 | -0,328 | 0 | 128,7 | 0 | 128,7 | - |
| Б-3, В-4 | -160 | -344 | -309,6 | -0,267 | -0,064 | 104,8 | 10,3 | - | -504 | |
| Г-6, Д-7 | -240 | -516 | -464,4 | -0,199 | -0,131 | 78,1 | 21,2 | - | -756 | |
| Нижний пояс | Л-2 | 90 | 193,5 | 174,15 | 0,297 | 0,03 | -49,2 | 1,95 | 283,5 | - |
| Л-5 | 210 | 451,5 | 406,35 | 0,233 | 0,098 | -38,6 | 6,4 | 661,5 | - | |
| Л-8 | 250 | 537,5 | 483,75 | 0,166 | 0,166 | -27,5 | 10,8 | 787,5 | - | |
| Раскосы | 1-2 | -126 | -270,9 | -243,81 | 0,044 | -0,044 | -17,3 | 7,1 | - | -396,9 |
| 2-3 | 100 | 215 | 193,5 | -0,047 | 0,047 | 18,4 | -7,6 | 315 | - | |
| 4-5 | -70 | -150,5 | -135,45 | 0,047 | -0,047 | -18,4 | 7,6 | - | -220,5 | |
| 5-6 | 42 | 90,3 | 81,27 | -0,047 | 0,047 | 18,4 | -7,6 | 132,3 | - | |
| 7-8 | -14 | -30,1 | -27,09 | 0,047 | -0,047 | -18,4 | 7,6 | - | -44,1 | |
| Стойки | 3-4 | -20 | -43 | -38,7 | 0 | 0 | - | - | - | -63 |
| 6-7 | -20 | -43 | -38,7 | 0 | 0 | - | - | - | -63 | |
Таблица 4.2. Таблица проверки сечений стержней фермы, кН
| Элемент | № стержня | Расчетное усилие | Сечение | Площадь А, см2 | LХ / LУ, см | iХ / iУ, см | Х У | [] | min | g | Проверка сечений | ||
| растяжение | сжатие | прочность N/A£Rg кН/см2 | устойчивость N/A)£Rg кН/см2 | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Верхний пояс | А-1 | 128,7 | - | ┐┌ 110х70х6,5 | 22,9 | 277,5/277,5 | 2/5,44 | - | - | - | - |
-
| - |
| Б-3,В-4 | - | -50,4 | ┐┌ 160х110х9 | 45,74 | 300/300 | 2,85/7,75 | 105/39 | 120 | 0,51 |
0,95
| 21,6 <22,8 | ||
| Г-6,Д-7 | - | -756 | ┐┌ 180х110х12 | 67,4 | 300/600 | 3,1/8,75 | 97/69 | 120 | 0,563 | 19,9 < 22,8 | |||
| Нижний пояс | Л-2 | 283,5 | - | ┘└ 80х50х5 | 12,72 | 300/597,75 | 1,41/4,02 | 213/149 | 250 | - | 22,3 < 22,8 | - | |
| Л-5 | 661,5 | - | ┘└160х100х9 | 45,74 | 600/1800 | 2,85/7,67 | 211/235 | 14,5 < 22,8 | |||||
| Л-8 | 787,5 | - | ┘└160х100х9 | 45,74 | 600/1800 | 2,85/7,67 | 211/235 | 17,2 < 22,8 | |||||
| Раскосы | 1-2 | - | -396,9 | ┐┌ 125х80х10 | 30,94 | 197/394 | 2,26/6,19 | 87/64 | 120 | 0,634 | - | 20,2 < 22,8 | |
| 2-3 | 315 | - | ┐┌ 63х 6 | 14,56 | 342/428 | 1,93/2,99 | 177/143 | 300 | - | 21,6 < 22,8 | - | ||
| 4-5 | - | -220,5 | ┐┌ 90х 9 | 31,2 | 342/428 | 2,75/4,11 | 124/104 | 150 | 0,397 | 0,8 | - | 17,8 < 19,2 | |
| 5-6 | 132,3 | - | ┐┌ 40х 4 | 6,16 | 342/428 | 1,22/2,04 | 280/210 | 300 | - | 0,95 | 21,52 < 22,8 | - | |
| 7-8 | - | -44,1 | ┐┌ 75х 7 | 20,3 | 342/428 | 2,29/3,47 | 149/123 | 150 | 0,28 | 0,8 | - | 7,8 < 19,2 | |
| Стойки | 3-4 | - | -63 | ┐┌ 56х 5 | 10,82 | 244/305 | 1,72/2,72 | 142/112 | 150 | 0,311 | 18,7 < 19,2 | ||
| 6-7 | - | -63 | ┐┌ 56х 5 | 10,82 | 244/305 | 1,72/2,72 | 142/112 | ||||||
Расчет узлов фермы
Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С d=2мм; kш max =8 мм; 
; 
; 
; 
=165 · 1,05 = 173.
|
|
|
Несущая способность швов определяется прочностью на границе сплавления (
) =17,3кН/см2; 
Расчет швов приведен в табл. 4.3.
Таблица 4.3
| № стержня | Сечение | N, кН | Шов по обушку | Шов по перу | ||||
| Nоб, кН | kш, см | ℓш, см | Nп, кН | kш, см | ℓш, см | |||
| 1-2 | ┐┌125х80х10 | 396,9 | 0,75N= = 297,7 | 0,8 | 12 | 0,25N = 99,2 | 0,6 | 6 |
| 2-3 | ┐┌ 63х6 | 315 | 0,7N = = 220,5 |
0,6
| 0,3N = 94,5 | 0,4 | 8 | |
| 3-4 | ┐┌ 56х5 | 63 | 44,1 | 5 | 18,9 | 5 | ||
| 4-5 | ┐┌ 90х9 | 220,5 | 154,35 | 0,8 | 7 | 66,2 | 0,6 | |
| 5-6 | ┐┌ 40х4 | 132,3 | 92,61 |
0,6
| 6 | 39,7 | 0,4 | |
| 6-7 | ┐┌ 56х5 | 63 | 44,1 |
5
| 18,9 | |||
| 7-8 | ┐┌ 75х7 | 44,1 | 30,9 | 13,2 | ||||
Толщина фасонок – 6 мм. Очертание фасонок – в форме прямоугольника.
ЛИТЕРАТУРА
1. Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1985.- 560 с.
2. СНиП 2.01.07.-85. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. – М.: Стройиздат, 1988.-34 с.
3. СНиП II-23-81*. Строительные нормы и правила. Стальные конструкции.-М.: Стройиздат, 1990.-96 с.
|
|
|
12 |
