Стальной каркас одноэтажного производственного здания с мостовыми кранами

3. Расчет  решетки составной  колонны.

Выбираем  максимальное усилие поперечной силы:

Q_MAX= 122,043кН

Q_fic = 0,3А = 0,3*230,4=69,12 кН

Расчет  ведем по Q_MAX= 122,043кН

Определяем  расчетные максимальные усилия в  раскосе.

Задаемся  λ = 90, тогда φ = 0,754

Принимаем равнополочный уголок 80х6, А_р = 9.38 см², y₀ = 1.58 см

Расчет  сварных швов.

Принимаем сварочную проволоку – Св-08ГА, тип электрода – Э-46.

Расчет  сварных соединений производится по двум сечениям по металлу шва и  по металлу границы сплавления. Выбираем сечение, с наиболее слабым сопротивлением:

Так как  выбираем сечение по границе сплавления, как наиболее неблагоприятное.

Для определения  требуемой длины шва необходимо задаться катетом шва:

k_max ≤ 0,8*t_y = 0,8*6=4,8мм

Минимальный катет  шва берется по таблице 38* [1] и равен в нашем случае 5мм.

Так как сварка уголка с ветвями не возможна, возьмем  большее сечение уголка.

Принимаем равнополочный уголок 90х7, А_р = 12,3 см², y₀ = 1.78 см.

k_max ≤ 0,8*t_y = 0,8*7=5,6 мм.

Принимаем минимально 5 см.

Принимаем минимально 5 см.

l_w ≤ 85β_zk_f = 85*1,05*0,5 = 44,63 см, условие выполняется. 
 
 
 
 

4. Проверка  устойчивости колонны как единого стержня.
1. Проверка устойчивости колонны в плоскости рамы

   

   При m_y = 3:     

   При m_y = 2.5:  

   При m_y = 2.83:

Так как  проверка не выполняется возьмем  сечение с площадью:

Подкрановая ветвь.

Берем двутавр 50Ш2.

s = 14,5 мм	Ix = 72530 см4
t = 17,5 мм	Wx = 2967 см3
h = 524 мм	Iy = 7900 см4
b = 300 мм	iy = 6,69 см
А = 176,6 см2	ix = 20,26 см

 

Шатровая  ветвь.

Расчетная длина ветвей:

Н = Н_н – h_тр = 1565-0,75*125 = 1471,25см.

n = H/b_n = 13,474 Принимаем 14 участков.

l_В/2 = Н/ n = 1471,25/14 = 105,6см ≈ 106см.

Между распорами решетки получаем α = 44 градуса.

l_р = l_В/2*sin44 = 106/ sin44 = 153,62 см

Уточняем  Н и h_тр:

Н = l_В/2 *n= 106*14 = 1484см

h_тр = Н_н – Н = 1565-1484 = 81см, что больше чем 0,5 b_n = 0,5*125 = 62,5 см.

Все условия  выполнены.

b_w = h_w +6 = h – 2*t + 6 = 48,9 – 1,75*2 + 6 = 51,4см

Принимаем b_w = 51см

b_f = (1/30 … 1/20) l_В = (1/30 … 1/20)*212 = 8,07 … 12,1см.

Принимаем b_f = 18 см.

t_w = 1,2 см

А_w = 1,2*51 = 61,2 см²

Принимаем t_f = 1,6см

Найдем  геометрические характеристики ветви  колонны:

   площадь одной полки: A_f=b_ft_f = 18 * 1,6 = 28,8 см²;

   площадь стенки: A_W=b_Wt_W = 51* 1,2 = 61,2 см²;

   площадь всего сечения: A=2A_f+A_W = 2 *28,8 + 61,2 = 118,8см²;

   статический момент:

S_y2 = - А_w * (t_W +b_f)/2 = -61,2 * (1,2+18)/2 = -587,52 см³

S_y2 = А_f * 0 = 0

   центральная ось:

   момент  инерции сечения относительно оси  x:

   

   момент  инерции сечения относительно оси  y:

   

     
 
 

   радиусы инерции:

   

   

   

Проверяем предельное отношение свеса полки  к ее толщине:

 

Проверка  устойчивости сечения  ветвей колонны.

Определяем  фактические геометрические характеристики сечения:

Найдем  геометрические характеристики ветви колонны:

   площадь подкрановой ветви: = 176,6 см²;

   площадь шатровой ветви: = 118,8 см²;

   площадь всего сечения: A= + = 118,8 + 176,6 = 295,4 см²;

   расстояние  между осями ветвей:

   

   статический момент:

S_y2 = * x₁₂ = = 176,6* 105.603 = 18649,49 см³

S_y2 = * 0 = 0

   центральная ось:

   момент  инерции сечения относительно оси  x:

     
 
 

   момент  инерции сечения относительно оси  y:

   

   

   радиусы инерции:

   

   

   

   

   

   Проверка  устойчивости подкрановой  ветви.

Проверка  устойчивости шатровой ветви.

Расчет  решетки составной  колонны.

Выбираем  максимальное усилие поперечной силы:

Q_MAX= 122.043кН

Q_fic = 0,3А = 0,3* =88,62 кН

Расчет  ведем по Q_MAX= 122.043кН

Определяем  расчетные максимальные усилия в  раскосе.

Задаемся  λ = 90, тогда φ = 0,754

Принимаем равнополочный уголок 80х6, А_р = 9.38 см², y₀ = 1.58 см

Расчет  сварных швов.

Принимаем сварочную проволоку – Св-08ГА, тип электрода – Э-46.

Расчет  сварных соединений производится по двум сечениям по металлу шва и  по металлу границы сплавления. Выбираем сечение, с наиболее слабым сопротивлением:

Так как  выбираем сечение по границе сплавления, как наиболее неблагоприятное.

Для определения  требуемой длины шва необходимо задаться катетом шва:

k_max ≤ 0,8*t_y = 0,8*6=4,8мм

Минимальный катет  шва берется по таблице 38* [1] и равен в нашем случае 5мм.

Так как сварка уголка с ветвями не возможна, возьмем  большее сечение уголка.

Принимаем равнополочный уголок 90х7, А_р = 12,3 см², y₀ = 1.78 см.

k_max ≤ 0,8*t_y = 0,8*7=5,6 мм.

Принимаем минимально 5 см.

Принимаем минимально 5 см.

l_w ≤ 85β_zk_f = 85*1,05*0,5 = 44,63 см, условие выполняется. 

Проверка  устойчивости колонны  как единого стержня.

Проверка  устойчивости колонны  в плоскости рамы

   

   При m_y = 2:     

   При m_y = 2.5:  

   При m_y = 2.69:

2. Проверка  устойчивости ветви  из плоскости рамы.

Устойчивость  проверять не требуется, так как  она обеспечена выполнением условия устойчивости при расчете каждой ветви в отдельности. 

3. Расчет  укрупнительного  стыка надкрановой  и подкрановой  части колонны.

b_ПБ = 36см.

Определяем  требуемую толщину траверсы из условия  прочности на смятие.

l_ef = b_ПБ + 2t_пл = 36+2*2 = 40см

Конструктивно t_тр=1см.

Расчет  требуемой длинны швов прикрепляющих  накладку к внешней грани колонны  и соединяющий полку надкрановой  части колонны и стенку шатровой ветви.

Сварку  ведем вручную.

t_fв = 1,2см

t_wн = 1,2см

k_fmin= 0,6см

k_fmax= 1.2см

Сварку  проводим катетом шва 0,8см.

Принимаем

Ширина  накладки:

b_n = b_f + 6см = 24+6=30см

Толщину ребер назначаем по ширине полки надкрановой части колонны.

Расчет  сварных швов прикрепляющих вертикальное ребро траверсы к ее стенке.

Швы рассчитываем на срез от действия силы N_f1:

k_fmin= 0,5см

k_fmax= 1см

Принимаем

Определим расчетное усилие воспринимаемое опорным ребром траверсы. 

Возьмем РСУ, при котором наиболее загружена  подкрановая ветвь: 

   N_MAX= - 1548,786кН, M_COOT=1383,354 кН*м, Q =96,842кН