144100 (620394), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Гибкость раскоса:
По табл. 72 СНиП II-23-81 при и
(для стали С345 при толщине фасонного проката от 2 до 10 мм) коэффициент продольного изгиба:
Проверяем устойчивость раскоса:
устойчивость раскоса обеспечена.
Проверка устойчивости нижней части колонны в плоскости рамы как единого стержня
Геометрические характеристики всего сечения колонны:
Гибкость нижней части колонны в плоскости рамы:
Приведенная гибкость:
где
– суммарная площадь раскосов соединительной решетки.
Условная приведенная гибкость:
Для сочетания усилий
(сечение 4-4, сочетание нагрузок 1+2+4+5+8+9), догружающих подкрановую ветвь, относительный эксцентриситет:
По табл. 75 СНиП II-23-81 при и
коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом:
Проверяем устойчивость нижней части колонны в плоскости рамы на сочетание усилий, догружающих подкрановую ветвь:
устойчивость обеспечена.
Для сочетания усилий
(сечение 3-3, сочетание нагрузок 1+2+3+5+7+9), догружающих наружную ветвь, относительный эксцентриситет:
По табл. 75 СНиП II-23-81 при и
коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом:
Проверяем устойчивость нижней части колонны в плоскости рамы на сочетание усилий, догружающих наружную ветвь:
устойчивость обеспечена.
Устойчивость колонны в плоскости рамы как единого стержня обеспечена.
Проверка устойчивости нижней части колонны из плоскости рамы как единого стержня
Устойчивость нижней части колонны из плоскости рамы как единого стержня обеспечена проверками устойчивостей отдельных стержней.
10. Расчет колонны. Траверса. База
Р асчет стыка верхней и нижней частей колонны. Расчет подкрановой траверсы
Рис. 10.1 Узел сопряжения верхней и нижней частей колонны
Наиболее неблагоприятные сочетания усилий в сечении 2-2 (табл.6,2):
а)
(сочетание нагрузок 1+2+3+7+10);
б)
(сочетание нагрузок 1+4+5+8+9+2).
Монтажное соединение частей колонны принимаем встык с полным проваром. Прочность стыкового шва Ш1 проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части колонны из условия равнопрочности с основным сечением.
Первая комбинация усилий
(изгибающий момент догружает внутреннюю полку).
Напряжение во внутренней полке:
где и
– площадь и момент сопротивления стыкового шва соответственно, равные площади и моменту сопротивления верхней части колонны;
– расчетное сопротивление сварного стыкового шва,
при сжатии,
при растяжении с визуальным контролем качества шва.
Напряжение в наружной полке:
Вторая комбинация усилий
(изгибающий момент догружает наружную полку).
Напряжение во внутренней полке:
Напряжение в наружной полке:
Для передачи нагрузки с верхней части колонны на нижнюю проектируем траверсу. Высоту траверсы принимаем . Минимальную толщину стенки траверсы определяем из условия смятия:
где – расчетная длина передачи нагрузки с подкрановой балки на траверсу,
здесь – ширина опорного ребра подкрановой балки,
– толщина опорной плиты подкрановой балки;
здесь – нормативное сопротивление стали траверсы по временному сопротивлению, по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С345 при толщине листового проката свыше 10 до 20 мм
– коэффициент надежности по материалу, по табл. 2 СНиП II-23-81*
.
В соответствии с ГОСТ 82-70* назначаем:
Усилие во внутренней полке сечения верхней части колонны от первой комбинации усилий:
где – высота сечения верхней части колонны.
Рассчитаем сварные швы Ш2 крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы. Принимаем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08Г2С диаметром d=2 мм в среде углекислого газа. По табл. 38* СНиП II-23-81* назначаем катет шва
По табл. 56 СНиП II-23-81*:
По табл. 34* СНиП II-23-81*:
расчет ведем по металлу шва.
Требуемая длина сварного шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы:
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы.
Для расчета шва Ш3 крепления траверсы к подкрановой ветви составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание:
(сочетание нагрузок 1+4+5+8+9+2).
где – высота сечения нижней части колонны.
Усилие для расчета швов крепления траверсы к подкрановой ветви:
где – коэффициент, учитывающий, что сочетание усилий взято для сечения 2-2.
Требуемая длина сварного шва крепления траверсы к подкрановой ветви:
Требуемая высота траверсы из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы:
где
– расчетное сопротивление стали стенки подкрановой ветви сдвигу;
– толщина стенки подкрановой ветви.
В соответствии с ГОСТ 82-70* назначаем:
Проверим прочность траверсы как балки нагруженной усилиями .
Нижний пояс принимаем сечением b2 x t2 = 260 x 10 мм, верхние горизонтальные ребра – из двух листов сечениями b1 x t1 = 60 x 10 мм.
Рис. 10.2 Сечение траверсы
Рис. 10.3 Расчетная схема траверсы
Определим геометрические характеристики сечения траверсы.
Положение центра тяжести:
Опорные реакции от первой и второй комбинаций усилий:
Максимальный изгибающий момент в траверсе возникает от второй комбинации:
Максимальная поперечная сила в опорном сечении траверсы:
Проверка прочности траверсы по нормальным напряжениям:
Проверка прочности траверсы по касательным напряжениям:
Прочность траверсы обеспечена.
Расчет базы колонны
Базу колонны принимаем раздельного типа.
Наиболее неблагоприятные сочетания усилий (табл.6.5):
а) для расчета базы подкрановой ветви
(сечение 4-4, сочетание нагрузок 1+2+3+7+10);
б) для расчета базы наружной ветви
(сечение 4-4, сочетание нагрузок 1+2+4+5+8+9).
Продольные усилия в ветвях:
Принимаем класс бетона фундамента В15. По СП-52-101-2003 расчетное сопротивление бетона сжатию:
Расчетное сопротивление бетона смятию:
где – коэффициент, учитывающий местное сжатие бетона, в первом приближении принимаем
.
Базы ветвей проектируем так, чтобы центры тяжести опорных плит совпадали с центрами тяжести ветвей.
Требуемые площади опорных плит из условия смятия бетона под плитой:
Ширина опорной плиты:
где – ширина нижней части колонны;
– свес плиты.
В соответствии с ГОСТ 82-70* назначаем:
Требуемые длины опорных плит:
В соответствии с ГОСТ 82-70* назначаем:
Площади опорных плит:
Размеры фундаментов принимаем на 40 см больше габаритов плиты:
Уточняем коэффициенты, учитывающие местное сжатие бетона:
Средние напряжения в бетоне фундамента под опорными плитами:
Так как под плитой наружной ветви напряжение в бетоне фундамента больше, чем под плитой подкрановой ветви, то расчет толщины плиты ведем для наружной ветви.
Принимаем толщину траверсы:
Определим изгибающие моменты на отдельных участках плиты:
участок 1 – консольный свес:
участок 2 – плита, опертая на три канта:
где – коэффициент, принимаемый по табл.8.7 Е. И. Беленя «Металлические конструкции» в зависимости от отношения закрепленной стороны пластинки к свободной
участок 3 – плита, опертая на четыре канта:
так как отношение длинной стороны к короткой
то α=0.125 по табл.8.8 Е. И. Беленя «Металлические конструкции»
Требуемую площадь опорной плиты определяем по максимальному моменту
где – расчетное сопротивление стали плиты по пределу текучести, по табл. 51 СНиП II-23-81 для стали С345 при толщине листового проката свыше 10 до 20 мм
В соответствии с ГОСТ 82-70* назначаем:
Высоту траверсы назначим из условия размещения сварных швов крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва.
Принимаем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08Г2С диаметром d=2 мм в среде углекислого газа. По табл. 38* СНиП II-23-81* назначаем катет шва
По табл. 56 СНиП II-23-81*:
где – нормативное сопротивление стали траверсы по временному сопротивлению, по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С345 при толщине листового проката свыше 20 до 40 мм
По табл. 34* СНиП II-23-81*: