Выберите подписку для получения дополнительных возможностей Kalk.Pro
Любая активная подписка отключает
рекламу на сайте
-
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
-
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
Доступ к скрытым чертежам -
Безлимитные сохранения расчетов
-
Более 10 000 пользователей уже воспользовались расширенным доступом для успешного создания своего проекта. Подробные чертежи и смета проекта экономят до 70% времени на подготовку элементов конструкции, а также предотвращают лишний расход материалов.
Подробнее с подписками можно ознакомиться здесь.
Расчетный вес колонны.
По примерному
расходу стали примем погонный вес колонн
0,5 кН/м2.
Тогда
– вес верхней части
(20% веса):
кН;
– вес нижней части
(80% веса):
кН.
На рисунке 4.3
представлена расчетная схема от
постоянной нагрузки.
Рис. 4.3. Расчетная
схема рамы от постоянной нагрузки.
4.2.2 Снеговая нагрузка
Город Омск находится
во II-ом
снеговом районе (карта 1 СНиПа 2.01.07-85*).
Следовательно, нормативное значение
веса снегового покрова на 1 м2
горизонтальной поверхности земли sg
= 1,2 кПа
(табл. 4 СНиПа 2.01.07-85*).
Линейно распределенная
нагрузка от снега на ригель рамы:
,
где
– коэффициент перехода от веса снегового
покрова земли к снеговой нагрузке на
покрытие, принимаемы в соответствии с
п. 3 прил. 3 СНиПа 2.01.07-85* и равный 1,0;
В
– шаг ферм.
Сосредоточенная
нагрузка на ригель
Рис. 4.4. Расчетная
схема рамы от снеговой нагрузки.
4.2.3 Вертикальные усилия от мостовых кранов
Для мостового
крана грузоподъемностью 80 т рекомендована
тележка показанная на рисунке 3.1.
Нормативное усилие
колеса на наиболее загруженной стороне
кН.
Вес крана с тележкой
GК
= 1029 кН.
Из условия равновесия
,
где Fminn
– нормативные усилия, передаваемые
колесами наименее нагруженной стороной
крана;
n
– количество колес с одной стороны
тележки.
Отсюда
По нормам, расчетный
крановый пояс состоит из 2-х максимально
сближенных кранов с тележками в крайних
положениях с наибольшим грузом на крюках
и движущихся с максимальной скоростью.
Это маловероятно, и поэтому вводится
коэффициент сочетания нагрузки
= 0,95, для
двух кранов, работающих в режиме 3К, (п.
4.17 СНиПа 2.01.07-85*).
Для определения
расчетных усилии со стороны крана,
построим линию влияния (см. рис.4.5)
Рис. 4.5. Линия
влияния опорных реакций подкрановых
балок.
Расчетное усилие,
передаваемое на колонну колесами крана
,
где f
– коэффициент надежности по нагрузки,
для крановых нагрузок равен 1,1; для
нагрузок от собственного веса –
1,05.
gпкп
– нормативное значение собственного
веса подкрановых конструкций,
принимается равной 0,5 кН/м2;
Подставив все
величины, получим
Силы Dmax
и Dmin
приложены по оси подкрановой балки и
поэтому не только сжимают нижнюю часть
колонны, но и передают на нее изгибающие
моменты:
,
где ек
= 0,5·hн
= 0,5·1 = 0,5 м – расстояние от оси подкрановой
балки до оси, проходящей через центр
тяжести нижней части колонны.
кНм,
кНм.
Расчетная
горизонтальная сила Т
от торможения
тележки с грузом, передаваемая подкрановыми
балками на колонну от сил Тк,
определенных в пункте 3.1, определяется
при том же расположении мостовых кранов,
что и в пункте 4.2.2 (см. рис. 4.5), то есть
кН.
Сила Т
может передаваться равновероятно на
одной из сторон крана с равновероятным
направлением (влево или вправо).
На рисунке 4.6
представлена расчетная схема от крановой
нагрузки.
Рис. 4.6. Расчетная
схема рамы от крановой нагрузки.
4.2.4 Ветровая нагрузка
По карте 3 СНиПа
2.01.07-85* находим, что город Омск относится
к III-му
ветровому району. Для него по таблице
5 этого же СНиПа определяем: нормативное
значение ветрового давления wо
= 0,38 кПа.
Запишем формулу
(6) СНиПа 2.01.07-85* для определения нормативного
значения средней составляющей ветровой
нагрузки wm
на высоте z
над поверхностью земли
,
где k
– коэффициент, учитывающий изменение
ветрового давления по высоте, определяемый
по таблице 6 СНиП 2.01.07-85* в зависимости
от типа местности;
с
– аэродинамический коэффициент, по п.
6.6 СНиПа 2.01.07-85* принимаем равным
0,8 для вертикальных стен с наветренной
стороны и 0,6 – с подветренной.
Примем тип местности
– В.
Рис.
4.7. Схема ветровой нагрузки на раму.
Из условия равновесия
,
,
,
.
Найдем эквивалентные
действию ветра равномерно распределенные
нагрузки по формуле:
,
где w
– коэффициент надежности по ветровой
нагрузке, равный 1,4;
В
– расстояние между фермами.
Найдем qw
от действия ветра с наветренной стороны
кН/м,
с подветренной
стороны
кН/м.
Сосредоточенные
силы от ветровой нагрузки вычисляем по
следующей формуле:
,
которые равны с
наветренной стороны
кН,
с подветренной
стороны
кН.
На рисунке 4.7
представлена расчетная схема от ветровой
нагрузки.
Рис.
4.7. Расчетная схема рамы от ветровой
нагрузки.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Расчет ж/б конструкций: Стальные конструкции. Расчет колонны на центральное сжатие. Справочник
Дано: колонна стальная из двутавра Ст3 фактической длиной h = 3 м.
Нагрузка на колонну N = 400 кН.
Расчетная схема
Расчетную схему принимаем с шарнирным закреплением вверху и шарнирным закреплением внизу колонны.
Рисунок 8.18 – Расчетная схема колонны
Расчетная длина колонны определяется в зависимости от принятой расчетной схемы по формуле 8.28:
l0 = h×µ, (8.28)
где h – фактическая длина колонны,
µ – коэффициент, зависящий от принятой расчетной схемы (для данной расчетной схемы µ = 1), принимаемый по таблице 8.24:
Таблица 8.24 – Расчетные длины сжатых стоек и колонн постоянного сечения
Расчетная длина: l0 = 3 × 1 =3 м.
Подбор сечения сплошной колонны
Расчет центрально сжатых элементов на прочность и устойчивость производится по формулам:
Проверка прочности: N ≤ mRFнт (8.29)
Проверка устойчивости: N ≤ mφRFбр, (8.30)
где N – нормальная сила;
R – расчетное сопротивление, принимаемое по таблице 8.25
Таблица 8.25 – Расчетные сопротивления прокатной стали толщиной 4-40 мм и стального литья в кг/см2
|
ВИД НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ |
УСЛОВНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ |
ПРОКАТНАЯ СТАЛЬ ТОЛЩИНОЙ 4-40 ММ |
ОТЛИВКА ИЗ УГЛЕРОДНОЙ СТАЛИ |
||||||
|
Ст. 0 |
Ст. 2 |
Ст. 3, Ст. 4 |
Ст. 5 |
00Г2 |
14ХГС 15ХСИД |
15Л |
35Л |
||
|
Растяжение, сжатие и изгиб. Срез………….. Смятие торцовой поверхности……. Смятие местное при плотном касании………….. Диаметральное сжатие катков при свободном касании |
R Rср Rсм.т Rс.к Rс.к |
1700 1000 2500 1300 60 |
2000 1200 3000 1500 70 |
2100 1300 3200 1600 80 |
2400 1400 3600 1800 90 |
2500 1500 3800 1900 95 |
2900 1700 4300 2200 110 |
1500 900 2250 1100 45 |
2100 1300 3100 1600 60 |
m – коэффициент условий работы рассчитываемой конструкции, принимаемый по таблице 8.26.
Таблица 8.26 – Коэффициенты условий работы m
|
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ, СОЕДИНЕНИЯ |
M |
|
Д л я э л е м е н т о в к о н с т р у к ц и й Для корпусов и днищ резервуаров Для колонн гражданский зданий и опор водонапорных башен Для сжатых элементов ферм и для сплошных балок перекрытий под залами театров, клубов, кино, трибун, помещений, магазинов, книгохранилищ и архивов при весе перекрытий, равном или большем полезной нагрузки Для сжатых элементов стропильных ферм и для погонов кровель зданий при снеговой нагрузке не более 70 кг/ и весе кровли 150 кг/ и более, а также при снеговой нагрузке не более 100 кг/и весе кровли 300 кг/и более Для элементов из одиночных уголков, прикрепляемых односторонние При проверке устойчивости стенок подкрановых балок Д л я с о е д и н е н и й к о н с т р у к ц и й Для заклепок с потайными и полупотайными головками Для заклепок, работающих на растяжение (отрыв головок) Для черных, чистых и рифленых болтов, работающих на растяжение Для анкерных болтов, работающих на растяжение Д л я п р о ч и х э л е м е н т о в к о н с т р у к ц и й и с о е д и н е н и й Не оговоренных специальными техническими условиями на их проектирование |
0,8 0,9 0,9 0,95 0,75 0,9 0,8 0,6 0,8 0,65 1 |
Fнт, Fбр – площадь с учетом и без учета ослабления поперечного сечения элемента;
φ – коэффициент продольного изгиба, принимаемый по наименьшей гибкости стержня согласно таблице 8.27.
Таблица 8.27 – Коэффициенты φ продольного изгиба центрально-сжатых элементов
|
ГИБКОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ Λ |
КОЭФФИЦИЕНТ Φ |
||||
|
Сталь марок |
Чугун марок |
||||
|
Ст. 0, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4 |
Ст. 5 |
15ХСНД |
СЧ15-32 СЧ12-28 СЧ18-36 СЧ21-40 |
СЧ24-44 СЧ28-48 |
|
|
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 |
1 0,99 0,97 0,95 0,92 0,89 0,86 0,81 0,75 0,69 0,6 0,52 0,45 0,4 0,36 0,32 0,29 0,26 0,23 0,21 0,19 |
1 0,98 0,95 0,93 0,9 0,84 0,8 0,74 0,66 0,59 0,5 0,43 0,38 0,32 0,28 0,27 0,24 0,21 0,19 0,17 0,15 |
1 0,98 0,95 0,93 0,9 0,83 0,78 0,71 0,63 0,54 0,45 0,39 0,33 0,29 0,25 0,23 0,21 0,19 0,17 0,15 0,13 |
1 0,97 0,91 0,81 0,69 0,57 0,44 0,34 0,26 0,2 0,16 — — — — — — — — — — |
1 0,95 0,87 0,75 0,6 0,43 0,32 0,23 0,18 0,14 0,12 — — — — — — — — — — |
Гибкость элемента определяется по формуле 8.31:
λ = l0 / r, (8.31)
где l0 – расчетная длина элемента,
r – радиус инерции сечения.
Зададимся сечением двутавра №16, по таблице 4.5 (ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные), rх = 6,57 см.
λ = 300 / 6,57 = 45,66
По таблице 8.31 принимаем φ = 0,91. N = 400 кН.
R = 2100 кг/см2 = 210 МПа = 21 кН/см2 .
Используя условие прочности (8.25), получаем:
В соответствии с ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент», по таблице 8.28 принимаем Двутавр №16. Fсеч = 20,2 см²
Используя условие устойчивости (8.26), получаем:
В соответствии с ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент», по таблице 8.28 принимаем Двутавр №18. Fсеч = 23,4 см².
Проверка устойчивости:
Сравнивая радиусы инерции сечений относительно осей х и у, видим, что ix > iy, следовательно, при равенстве расчетных длин lx и lу гибкость колонны будет больше относительно оси y – y. Очевидно, что именно относительно этой оси и опасна потеря устойчивости колонны.
Выполним проверку устойчивости:
Таким образом, окончательно принимаем Двутавр №18 по ГОСТ 8239- 89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент».
Таблица 8.28– Двутавры стальные горячекатаные
Поделиться в социальных
сетях
Куратор статьи
Цимбельман Никита
