Курсовой проект: Проектирование стального каркаса промышленного здаия. Курсач стальные конструкции. Курсовой проект по дисциплине Стальные и деревянные конструкции (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Пояснительная записка

• Название: Курсовой проект по дисциплине Стальные и деревянные конструкции (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Пояснительная записка
• Анкор: Курсовой проект: Проектирование стального каркаса промышленного здаия
• Дата: 25.04.2021
• Размер: 475.89 Kb.
• Имя файла: Курсач стальные конструкции.docx
• Тип: Курсовой проект; #198441
• страница: 8 из 11

6. РАСЧЕТ ЦЕНТАЛЬНО-СЖАТОЙ КОЛОННЫ

Согласно исходным данным, требуется подобрать сечение и произвести расчет сквозной колонны, состоящей из двух швеллеров, установленных полками внутрь, ветви которой скреплены между собой планками. Центрально-сжатые колонны располагаются по осям А, Г и Д здания.

6.1. ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ КОЛОННЫ

Так как на проектируемой промышленной площадке используется мостовой кран с небольшой грузоподъемностью, а поперечное сечение колонны постоянно по высоте, то такая колонна относится к колоннам легкого типа. В таком случае принимаем шарнирное соединение с фундаментом, что обеспечит запас несущей способности [1, с. 240].

Так как на колонну производится опирание главных балок через опорное ребро, то в таком случае колонна рассматривается как шарнирно-закрепленная в верхнем конце.

Действующая нагрузка от двух главных балок на колонну:

где – нагрузка, действующая от одной главной балки,

Высота колонны принимается кратной 200 мм и определяется по формуле:

где – отметка верха настила, ; – заделка колонны ниже уровня пола, принимаем [2, с. 32]; – строительная высота перекрытия от верха настила до низа главной балки, м.

Строительная высота перекрытия от верха настила до низа главной балки:

где – толщина настила, ; – высота главной балки, ; – выпуск нижней части опорного ребра главной балки, , высота второстепенной балки; высота балки настила.

Высота колонны:

Расчетная длина колонны:

где, – коэффициент, учитывающий способ закрепления концов колонны, (при шарнирном закреплении верха и низа колонны) [2].

Рисунок 6.1 − Расчетная схема колонны

6.2. ПОДБОР СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЯ КОЛОННЫ

Требуемая площадь поперечного сечения колонны:

где – коэффициент продольного изгиба, [2]; – расчетное сопротивление стали по пределу текучести, (принимаем сталь С355, толщина фасона 16-40 мм) [3, таблица В.5]; – коэффициент условия работы, (для колонн одноэтажных производственных зданий с мостовыми кранами) [4, таблица 1].

Требуемая площадь поперечного сечения ветви:

Сечение колонны состоит из двух швеллеров, связанных планкой. Принимается швеллер №40П [10]. Площадь поперечного сечения .

Фактическая площадь поперечного сечения:

6.3. ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЯ КОЛОННЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ X

Проверяем устойчивость колонны относительно материальной оси х:

где – фактический коэффициент продольного изгиба, определяется в зависимости от приведённой гибкости колонны:

где – модуль упругости стали, – действительная гибкость колонны:

где – радиус инерции сечения относительно оси x, [10, таблица 2].

Действительная гибкость колонны не должна превышать значение предельной гибкости .

Для основных колонн предельная гибкость [3, таблица 32]:

где – коэффициент, определяемый расчетом, который должен быть [3, таблица 32]:

Требуемое условие выполняется.

Предельная гибкость колонны:

Требуемое условие выполняется.

Тогда приведенная гибкость колонны:

Коэффициент продольного изгиба при и при сечении из двух швеллеров [3, Таблица Д.1]:

Условие устойчивости колонны относительно оси х:

Устойчивость колонны относительно оси х обеспечена.

6.4. ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЯ КОЛОННЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ Y

Принимаем условную гибкость одной ветви колонны равной 1,4, тогда гибкость ветви:

Относительная гибкость ветви:

Требуемый радиус инерции сечения относительно оси Y:

Ширина колонны должна быть не менее:

Зазор должен быть не менее 15 см из условия возможности осмотра конструкции.

Принимается ширина колонны мм. Радиус инерции:

Относительная гибкость ветви:

Длина ветви принимается в диапазоне 1 1,5 м, но не более :

Длина планки для сечения из швеллеров принимается равной:

Ширина планки принимается в пределах:

Для концевых планок:

Толщина планки:

Принимаем

Геометрические характеристики сечения определяются, как для составного сечения. Из условия равноустойчивости по таблице 8 [3] относительную гибкость:

Условие выполняется.

Приведенная гибкость элемента:

Проверка устойчивости колонны относительно оси Y:

Коэффициент продольного изгиба при и при сечении из двух швеллеров с типом «b» [3, таблица Д.1]:

Условие выполняется.

6.5. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ ВЕТВЕЙ КОЛОННЫ С ПЛАНКАМИ

Планки рассчитываются по п.7.2.7 [3, пункт 7.2.7] на условную поперечную силу равную:

Сила, срезывающая планку [3, пункт 7.2.8]:
Момент, изгибающий планку в её плоскости:

Характеристики шва:

где – катет шва, мм [2]; – длина шва, мм [2]; – коэффициент, зависящий от вида сварки, при нормальных режимах сварки при ручной сварке нормального режима с положением шва в лодочку [3, таблица 39].

Прочность сварных швов:

где – нормальные напряжения в сварном шве; – касательные напряжения в сварном шве; – расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва, (для электродов Э50) [3, Таблица Г2].

Условие выполняется.