Курсовая работа (т): Одноэтажное производственное здание

Длину плиты определяем из условия

Так как ширина колонны, равная 320 мм, больше требуемой длины опорной плиты, то длину опорной плиты принимаем из конструктивных соображений

Фактическое напряжение в бетоне фундамента найдем по формуле

Размеры участков для расчета толщины опорной плит, определяем из рисунка 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема опорной плиты

При расчете участка, опертого по четырем сторонам

По таблице 6.8 /8/ определяем коэффициент α₁. Так как b/a > 2, то принимаем α₁ = 0,125.

Изгибающий момент на участке составляет

Требуемая толщина плиты равна

При расчете участка, опертого по трем сторонам имеем

Так как отношение b/a = 0,156 < 0,5, то рассчитываем изгибающий момент как у консольного участка.

Требуемая толщина плиты равна

Для консольного участка имеем

Требуемая толщина плиты равна

2) РСУ: N_max = 338,3 кН, M_y = 258,1 кНм.

Принимаем фундамент из бетона класса В15 с расчетным сопротивлением на сжатие R_b = 8,5 МПа. Расчетное сопротивление смятию равно

Опорную плиту принимаем из стали С235. Предварительно примем ширину плиты из конструктивных соображений

Длину плиты определяем из условия:

металлический конструкция нагрузка балка колонна

Конструктивно длина опорной плиты равна

Так как Конструктивные размеры равны расчетным, то принимаем конструктивные размеры

Фактическое напряжение в бетоне фундамента найдем по формуле

Размеры участков для расчета толщины опорной плит, определяем из рисунка 2.2.

Рисунок 2.1 - Схема опорной плиты.

При расчете участка, опертого по четырем сторонам

По таблице 6.8 /8/ определяем коэффициент α₁. Так как b/a > 2, то принимаем α₁ = 0,125.

Изгибающий момент на участке составляет

Требуемая толщина плиты равна

При расчете участка, опертого по трем сторонам имеем

Так как отношение b/a = 0,156 < 0,5, то рассчитываем изгибающий момент как у консольного участка.

Требуемая толщина плиты равна

Для консольного участка имеем

Требуемая толщина плиты равна

Таким образом, принимаем толщину опорной плиты 25 мм.

3. Расчет колонн

.1 Определение расчетной длины колонн по оси

Коэффициент расчетной длины μ₁ определяем как для закрепленного в основании нижнего участка одноступенчатой колонны при верхнем конце колонны, свободном от закрепления по таблице И.3 /7/

где l₁ = 12,35 м,

l₂ = 4,17 м,

I₁ = 150484,621 cм⁴,

I₂ = 13959,133 cм⁴

где F₁ = 468,60 кН

F₂ = 184,18 кН.

По таблице И.3 принимаем μ₁ = 2,251. Расчетная длина нижнего участка колонны составит

Коэффициент расчетной длины μ₂ определяем по п. И.2 /7/

Принимаем μ₂ = 3. Расчетная длина верхнего участка колонны составит

.2 Расчет сжато-изогнутой колонный по оси (подкрановая часть)

Исходные данные:

Геометрические размеры элемента

l_efx = 27,8 м; l_efу = 9,35 м; l= 12,35 м.

РСУ с учетом коэффициент γ_n = 1,0.

M_max = 149,995 кНм, N = 442,969 кН, Q = 16,326 кН.

Вид металла - листовой, широкополосный прокат; сталь и толщина металла С245 по ГОСТ 27772 от 2 до 20 мм.

R_y = 235 МПа;

R_u = 350 МПа;

R_s = 0,58 R_y = 136,3 МПа.

Основные характеристики сечения составного двутавра:

Характеристики сечения сварного соединения:= 190 мм, У = 350 мм.

Результаты расчета:

)     Расчет на прочность внецентренно-сжатых элементов

Ослабления стенки отверстиями отсутствуют.

2)   Продолжение расчета по п. 9.1.1 /7/

Так как

следовательно, расчет должен быть выполнен по формуле (105) /7/

)     Коэффициенты для расчета на прочность элементов стальных конструкций с учетом развития пластических деформаций приняты по таблице Е.1 /7/ для типа сечения 1: с_х = 1,08325, с_у = 1,47, n = 1,5.

Изгиб в одной из главных плоскостей, тип сечения - открытые.

Центр приложения нагрузки проходит через центр изгиба сечения

Условие выполнено.

)     Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия моменты при изгибе в плоскости наибольшей жесткости, совпадающей с плоскостью симметрии (I_x > I_y).

Так как I_x = 150484,619 см⁴ > I_y = 12809,067 см⁴:

Тип кривых устойчивости b по табл. 7 /7/

По таблице Д.1 /7/ принимаем коэффициент φ_у = 0,50994.

)     Определение коэффициента с для расчета на устойчивость из плоскости изгиба.

W_c = W_x2 = 4299,561 см³

Так как m_x > 1, то коэффициент α для типа сечения 1 равен

Так как , то по таблице Д.1 /7/ определяем φ_c при . φ_c = 0,6143.

По таблице 21 /7/ коэффициент β равен

Коэффициент с определяем по формуле (112) п. 9.2.5 /7/

Так как , то коэффициент с, должен быть меньше c_max, определяемого в зависимости от коэффициентов:

Таким образом, в последующих расчетах принимаем с = с_max = 0,237.

)     Продолжение расчета по п. 9.2.4 /7/

Для проверки по предельной гибкости принимаем l = l_у = 108,85.

)     Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов

Проверка по условной гибкости выполняется согласно таблице 32 /7/ для типа элемента 4 - основные колонны.

)     Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов.

9)   Продолжение расчета по п. 9.2.2 /7/.

W_c = W_x2 = 4299,561 см³

Так как m_x < 20 - условие выполнено.

)     Коэффициент влияния формы сечения

Тип сечения по таблице Д.2 /7/ - 5, вынос полок отсутствует.

По таблице Д.2

Продолжение расчета по п. 9.2.2.

Пол таблице Д.3 принимаем φ_e = 0,328977.

Для проверки по предельной гибкости принимаем l = l_х = 94,43.

)     Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов

Проверка по условной гибкости выполняется согласно таблице 32 /7/ для типа элемента 4 - основные колонны.

3.3 Расчет сжато-изогнутой колонны по оси (надкрановая часть)

Исходные данные:

Геометрические размеры элемента

l_efx = 12,51 м; l_efу = 4,17 м; l= 4,17 м.

РСУ с учетом коэффициент γ_n = 1,0.

M_max = 41,998 кНм, N = 151,876 кН, Q = 11,179 кН.

Вид металла - то же

Основные характеристики сечения составного двутавра:

Характеристики сечения сварного соединения:= 100 мм, У = 175 мм.

Результаты расчета:

)     Расчет на прочность внецентренно-сжатых элементов

Ослабления стенки отверстиями отсутствуют.

2)   Продолжение расчета по п. 9.1.1 /7/.

Так как

следовательно, расчет должен быть выполнен по формуле (106) /7/

)     Расчет на прочность элементов в случаях, не предусмотренных расчетом по формуле (105) /7/

Изгиб в одной из главных плоскостей, тип сечения - открытые.

Условие выполнено.

)     Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия моменты при изгибе в плоскости наибольшей жесткости, совпадающей с плоскостью симметрии (I_x > I_y).

Так как I_x = 13959,133 см⁴ > I_y = 1334,741 см⁴:

Тип кривых устойчивости b по табл. 7 /7/

По таблице Д.1 /7/ принимаем коэффициент φ_у = 0,61348.

)     Определение коэффициента с для расчета на устойчивость из плоскости изгиба.

W_c = W_x2 = 797,665 см³

Так как m_x > 1, то коэффициент α для типа сечения 1 равен

Так как , то по таблице Д.1 /7/ определяем φ_c при . φ_c = 0,6143.

По таблице 21 /7/ коэффициент β равен

Коэффициент с определяем по формуле (112) п. 9.2.5 /7/

Так как , то коэффициент с, должен быть меньше c_max, определяемого в зависимости от коэффициентов:

Таким образом, в последующих расчетах принимаем с =0,362.

)     Продолжение расчета по п. 9.2.4 /7/

Для проверки по предельной гибкости принимаем l = l_у = 93,08.

)     Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов

Проверка по условной гибкости выполняется согласно таблице 32 /7/ для типа элемента 4 - основные колонны.

)     Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов.