конструкции (1223047), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 2.13 – Прогибы прогонов от нормативных нагрузок

Рисунок 2.14 – Прогибы подстропильной балки от нормативных нагрузок

Рисунок 2.15 – Прогибы балок Б1 от нормативных нагрузок

Рисунок 2.16 - Коэффициенты запаса устойчивости по РСН

Рисунок 2.17 - Таблица РСН

Рисунок 2.18 — Эпюра Му для подстропильных и стропильных балок.

M
max=205 т*м.

Рисунок 2.19 — Эпюра Му (т*м) для балок перекрытия

Р
исунок 2.20 — Эпюра N (т) для колонн

2.4 Конструктивный расчёт

Профили, подобранные программой ЛИРА:

Колонны каркаса — колонный двутавр 25, 30, 40К1 по СТО АСЧМ 20-93 «Двутавры с параллельными гранями полок»;

Балки перекрытия (на отм. +4.500) — балочный двутавр 40Б2, 55Б2 по СТО АСЧМ 20-93 «Двутавры с параллельными гранями полок»;

Балки покрытия — балочный двутавр 25Б1, 40Б2, 70Б1, 70Б2 по СТО АСЧМ 20-93 «Двутавры с параллельными гранями полок»;

Прогоны по покрытию — швеллер №20 по ГОСТ 8240-97 «Швеллеры стальные горячекатаные»;

Вертикальные связи жесткости — гн. труба 140х140х5 по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций»;

Связи жесткости по покрытию — гн. труба 80х80х5 по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций»;

Распорные элементы — гн. труба 100х100х5 по ГОСТ 30245-2003 «Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций»;

2.5 Проверка машинного расчета вручную

2.5.1 Расчёт прогона

Расчёт прогона покрытия с шагом 1 м в месте снегового мешка .

Предварительно назначается швеллер №20.

Уклон 20%.

Характеристики профиля: W_x=152 см³; W_y=20,5 см³; I_x=1520 см⁴;

Нагрузки:

Собственный вес, кг/м.

Вес от панели покрытия, кг/м.

Всего: 418 кг/м.

кг/м.

кг/м.

кН*м.

Из плоскости устанавливается в середине пролета прогона тяж,

кН*м.

Проверим прогон, =

Условие выполняется.

Расчёт тяжа по двух пролётной схеме.

кг/м.

Из плоскости прогон считается как двух пролётная шарнирно опертая балка.

В таком случае, реакцию на промежуточной опоре можно вычислить как, кг, или 3,12 кН.

Требуемую площадь сечения тяжа вычислим из условия работы тяжа как одноболтового соединения, работающего на растяжение по формуле:

(2.1)

Первый тяж воспринимает усилия со всех ниже расположенных, тогда:

см²; Принимаем тяж Ø25 мм.

Расчёт тяжа по трёх пролетной схеме (с постановкой двух тяжей).

Из плоскости прогон считается как трёх пролётная шарнирно опертая балка.

В таком случае, реакцию на промежуточной опоре можно вычислить как, кг, или 1,83 кН.

см²; Принимаем два тяжа Ø16 мм.

Проверим прогиб прогона,

Нормативная нагрузка, 303 кг/м.

;

2.5.2 Расчёт подстропильной балки

Проверка принятой толщины стенки:

Из условия работы стенки на касательные напряжения,

.

Чтобы обеспечить местную устойчивость стенки без дополнительного укрепления её продольным ребром, минимальная толщина стенки, для низколегированных сталей, ; ;

Условная гибкость стенки по п.8.5.1., ,

Условная гибкость по п.8.5.9. больше , поэтому стенку следует усиливать поперечными ребрами жёсткости.

Расстояние по п.8.5.9. между поперечными ребрами не должно превышать ;

Ширина выступающей части, для парного ребра, не менее,

, если учесть скос ребра, то мм.

Принимается с учетом округления, .

Толщина поперечного парного ребра, .

Окончательно принимается поперечное ребро 100х8 с шагом 1,8 м.

Характеристики балки: ; ; ;

.

Р
исунок 2.21 — К расчёту подстропильной балки

Коэффициент устойчивости при изгибе:

Для составного двутавра, ;

; .

Подстропильная балка раскреплена из плоскости через 6 метров. Закрепления сжатого пояса в пролете делят общий пролет на 3 равные части.

;

Так как , то

Общая устойчивость балки,

Условие выполняется.

Условная гибкость больше 3,5. Устойчивость стенки не обеспечена. Необходимо произвести расчёт на устойчивость стенки балки симметричного сечения, укрепленного только поперечными ребрами, при отсутствии местного напряжения, и условной гибкости, , ,

, ;

Так как a>h_w, то

;

Крайний отсек,

;

Среднее касательное напряжение, ;

Среднее значение момента на расчётном участке отсека, M = 361 кН*м;

Краевое сжимающее напряжение, по сечению брутто, без коэффициентов,

; =

Средний отсек, ; ; .

Условия выполняются, следовательно стенка устойчива, принятый шаг поперечных ребер жесткости через 1,8 метра обеспечивает устойчивость стенки.

2.5.3 Расчёт опорного ребра

Требуемая площадь опорного ребра из условия смятия,

;

Конструктивно предварительно назначаем ширина опорного ребра, 20 см, тогда, требуемая толщина, . Толщина ребра назначается также из конструктивных соображений, 1,6 см.

Фактическая поперечная площадь сечения ребра, ;

Максимальный выступ опорного участка ,

Проверка опорного участка балки на устойчивость,

Момент инерции ребра, ;

Полная площадь, с учетом работы части стенки,

;

Радиус инерции, ;

Гибкость ребра, ;

Приведенная гибкость, ;

Напряжения в ребре, .

Катет вертикального шва крепления ребра к стенке балки,

;

; Принимается катет 6 мм.

Проверяется напряжения среза по металлу границе сплавления,

, .

Болты назначаются конструктивно М20-5.8. С учетом конструктивной расстановки болтов, окончательно принимается ребро 250х16 мм.

2.5.4 Расчёт соединения поясов со стенкой

Поясные швы сплошные.

Сопротивление двух сплошных поясных швов,

, электроды Э50.

,

Статический момент пояса ,

;

Сдвигающее усилие на 1 см длины балки, ;

Катет шва из расчёта половины толщины стенки, 5 мм.

Минимальный катет сварного шва при толщине более толстого из свариваемых элементов, по таблице 38, 5 мм.

Окончательно принимается, катет сварного шва 6 мм.

2.5.5 Расчёт крепления опорного столика

Требуемая длина сварного вертикального шва для крепления столика рассчитывается с учетом возможной неравномерной передачи опорного давления, тогда при катете сварного шва 10 мм,

С учетом непровара, 22+3=25 см.

Сварной шов заводится на торцы на 15 мм для избежания концентрации напряжений на конце шва.

Толщина столика подбирается исходят из условий возможности опирания ребра,

Монтажный зазор (прокладка), 6 мм. .

Окончательное принимается столик 250х25 мм. Ширина столика принимается на 30 мм больше, чем ребро.

2.5.6 Расчёт монтажного комбинированного стыка

Стык выполняется в не опасной зоне. Прямой стык балок встык осуществляется с постановкой поясных компенсирующих накладок.

Перед сваркой стыка на монтаже кромки свариваемых деталей очищаются. Стык собирается с помощью сборочных приспособлений с целью фиксации и выставить зазоры, устранить возможные смещения кромок стыкуемых элементов.

В полках следует выполнять разделку кромок (обеспечивается заводом изготовителем при изготовлении отправочных марок). Швы выводить на выводные планки. Сваривать следует с внутренней стороны растянутый пояс, затем сжатый. Затем, удаляются корни шва. Выполняется сварка с наружной стороны. Снимается усиление швов. Тип сварного соединения С21, двухсторонний со скосом двух кромок, с зазором 2,0 мм.

Стык стенки следует выполнять по ГОСТ 14771-76 УП тип сварного шва С7, двухсторонний без скоса кромок, с зазором 1,5 мм.

После выполнения сварки встык привариваются поясные накладки.

Р
исунок 2.22 — К расчёту подстропильной балки

Расчёт поясных накладок, ,

Усилие в поясных накладках,

Требуемая площадь накладки, ;

При ширине накладки 30 см, .

Требуемая длина сварного шва с катетом 10 мм,

С учетом непровара и не свариваемого участка в месте стыка, 50 мм, окончательно принимается поясная накладка 500х300х14 мм.

Проверка напряжений в швах, .

2.5.7 Расчёт опирания стропильной балки на подстропильную

Крепление шарнирное (разрешен поворот по Uy) через опорное ребро и опорный столик. Стропильная балка раскрепляет подстропильную балку с шагом 6 м., и воспринимает сжимающее/растягивающее продольные усилия.

По п.8.5.10. поперечные ребра следует проверять на устойчивость в месте приложения сосредоточенных нагрузок. Ребра следует рассматривать как внецентренно сжатую стойку с эксцентриситетом от приложения нагрузки и возникающий горизонтальный усилий в виде крутящих моментов из плоскости балки. В расчётное сечение стойки включается часть сечения стенки.

Площадь ребра из 30К1,

;

Характеристики

Список файлов ВКР