Стальной каркас одноэтажного производственного здания

 

2.2. Проверка колонны на устойчивость  в плоскости действия момента

 

Уточнение расчетных характеристик  колонны:

• гибкость l_x=
• условная гибкость ;
• Относительный эксцентриситет
• Приведенный относительный эксцентриситет 5,3*1,011=5,36

при =0,5 Þ

при =1,0 Þ 

при =0,56 Þ  

j_е=0,186

Проверка колонны на устойчивость:

МПа<R_yg_c=225 МПа

Колонна устойчива.

 

2.3. Проверка местной  устойчивости полок и стенки  при расчете устойчивости колонны в плоскости действия момента

 

Полка устойчива, если , где b_ef – свес полки, b_ef= 14,6 см;

t_f – толщина полки; t_f=1,5см;

 

;

 

Для подобранного сечения колонны;

Полка устойчива.

Устойчивость стенки колонны обеспечена, если

h_ef =46,96 см – высота стенки;

 t_w=1,0 см – толщина стенки;

    

                  Стенка устойчива

 

 

2.4. Проверка колонны  на устойчивость из плоскости  действия момента

 

Гибкость колонны из плоскости  рамы ;                        коэффициент продольного изгиба j_y=0,315.

Для колонны жесткой рамы в сечении 4 М₄= -332,6 кНм, в сечении 3

М₃=-62,8+(-13,83+72,92+21,28+2,86) *0,9=12,1 кНм.

В сечении на уровне верхнего пояса  подкрановой балки 

М’₃=-М₃-(М₄)= 12,1-(332,6 * )=-50,3 кНм;

Расчетный момент М^*= - М’₃- (М₄-М’₃)= -50,3- (332,6-50,3)= -238,5 >0,5M_max = =0,5 *М₄=166,3 кНм;

Эксцентриситет е^*=М^*/N=166,3/412=0,4 м.

Относительный эксцентриситет m^*= е^*/r_x= 40/15,8 = 2,55   при m 5 определяется значение коэффициента С, учитывающего изгибно-крутильную форму потери устойчивости колонны по формуле:

0,26

где a и b – коэффициенты, принимаемые по табл. 10[1];

При l_y=140   l_c=95

                       =

                                         

При 1 < m_x £ 5, a=0,65 + 0,05m^*=0,65+0,05*2,55=0,776;

 МПа<R_yg_c=225 МПа;

Колонна устойчива.

 

2.5. Проверка местной устойчивости стенки при расчете устойчивости колонны из плоскости действия момента .

 

Коэффициент распределения напряжений  a= (s - s’)/s=(-50+34)/-50=0,32 т.к. a<1.0,

=4,35

 ³ 2,0  =2,55, значит = 1,20+0,35 =1,2+0,35*2,55=2,09,

 

где ,   здесь среднее касательное напряжение в рассматриваемом сечении;

>

Стенка устойчива.

Все проверки верхней части колонны  удовлетворяются. Принятое предварительной  сечение колонны сохраняется без изменения.

 

 

РАСЧЕТ НИЖНЕЙ ЧАСТИ  СТУПЕНЧАТОЙ СКВОЗНОЙ КОЛОННЫ

 

Материал колонны – сталь  ВСт3пс6, R_y=235 МПа (фасон t 20мм), R_y=225 МПа (лист t 20мм).

 

Расчет сквозной колонны как фермы с параллельными поясами

 

Высота сечения нижней части  колонны h_н=1,25 м; l_ef1= l_ef2=180 см; h₀= h_н-z₀=1,25-0.1=0,9 м.

N₂=-- -

N₁=-- -

Требуемая площадь сечения ветвей:

А₂^тр=

А₁^тр=

Принимается следующее сечение:

• подкрановая ветвь – двутавр №45

А₁=84,7 см², I₁=27696 см⁴, i₁=3,09см, i_y=18,1 см, b₁=16,0 см;

• наружная ветвь – двутавр №45

А₂=84,7 см², I₂=27696 см⁴, i₂=3,09см, i_y=18,1 см, b₂=16.0 см;

 

Площадь сечения колонны A=84,7*2=165,6 cм²

Уточняется значение h₀= h_н-b₂/2=125-8,0=117 cм²;                                                  y₁= см           y₂=58,5 см.

Момент инерции I_х= 2*84.7*58.5²+27696*2=632148 см⁴

Радиус инерции сечения i_x=

Уточняются усилия в ветвях колонны  с учетом истинного положения  центра тяжести колонны:

      N₂=-- -                                                                                                                    

      N₁=-- -

 

Проверяется устойчивость ветвей колонны.

 

Подкрановая ветвь

                  Гибкость ветви                  

j_min=0,7795

Наружная ветвь

λ₁      65       j_min=0,7795

Проверка 

- наружная ветвь 

МПа<R_ygc=235 МПа;

- внутренняя ветвь 

МПа<R_ygc=235 МПа;

Устойчивость ветвей колонны обеспечена.

 

Расчет стержней соединительной решетки

Qfic = 7,15 × 10^-6 (2330–E/Ry)N/j_х=7, 15 × 10^-6(2330- кН

                          jx=0,850

Q_max=121,3 кН

Расчетное усилие в раскосе N_d= кН,

Где Cosa=

Длина раскоса l_d= см.

Выбирается сечение стержней решетки  из одиночного уголка L 63x5 со след. характеристиками сечения:

-- площадь сечения уголка А_d=6,13 см²

-- наименьший радиус инерции  i_y0=1,25 см

 

                  jx=0,419

Проверка принятого сечения:

 

МПа МПа            где g_c=0,75 Устойчивость раскоса не обеспечена.

 

Выбираем сечение стержней решетки  из одиночного уголка L 75x6 со след. храктеристиками сечения:

-- площадь сечения уголка А_d=8,78 см²

-- наименьший радиус инерции  i_y0=1,48 см

    jx=0,542

Проверка принятого сечения:

 

МПа , где g_c=0,75 Устойчивость раскоса обеспечена.

 

Ресурс скачан с http://pgstime.clan.su

- 1 -