Проектирование одноэтажного промышленного здания

 

 

 

Элемент сечения	Угол  поворота	Зеркально
Лист 864 x 12	90.0
Лист 300 x 18
Лист 300 x 18

Габариты сечения 300.0 x 900.0 мм

Геометрические  характеристики сечения

	Параметр	Значение
A	Площадь поперечного  сечения	211.68	см2
a	Угол наклона  главных осей инерции	0.0	град
Iy	Момент инерции  относительно центральной оси Y1 параллельной оси Y	274565.894	см4
Iz	Момент инерции  относительно центральной оси Z1 параллельной оси Z	8112.442	см4
It	Момент инерции  при свободном кручении	156.49	см4
iy	Радиус инерции относительно оси Y1	36.015	см
iz	Радиус инерции  относительно оси Z1	6.191	см
Wu+	Максимальный  момент сопротивления относительно оси U	6101.464	см3
Wu-	Минимальный момент сопротивления относительно оси U	6101.464	см3
Wv+	Максимальный  момент сопротивления относительно оси V	540.829	см3
Wv-	Минимальный момент сопротивления относительно оси V	540.829	см3
Wpl,u	Пластический  момент сопротивления относительно оси U	7002.288	см3
Wpl,v	Пластический  момент сопротивления относительно оси V	841.104	см3
Iu	Максимальный  момент инерции	274565.894	см4
Iv	Минимальный момент инерции	8112.442	см4
iu	Максимальный  радиус инерции	36.015	см
iv	Минимальный радиус инерции	6.191	см
au+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления  оси Y(U)	28.824	см
au-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления оси Y(U)	28.824	см
av+	Ядровое расстояние вдоль положительного направления  оси Z(V)	2.555	см
av-	Ядровое расстояние вдоль отрицательного направления  оси Z(V)	2.555	см
yM	Координата  центра тяжести по оси Y	0.0	см
zM	Координата  центра тяжести по оси Z	-45.0	см

 

 

Проверим нормальное напряжение в  верхнем поясе (точка А):

Прочность стенки на действие касательных  напряжений на опоре обеспечена, так как  принятая толщина стенки больше определенной из условия среза.

Жесткость балки также обеспечена, так как принята высота балки  больше минимальной высоты.

Проверим прочность стенки от действия местных напряжений под колесом  крана:

,

где:l_ef – условная длина

Р – расчетное значение давления колеса

I_1f – сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса [методичка №790 табл.№2]

Для стенки должно выполняться условие (проверка по приведенным напряжениям)

где: - нормальные напряжения параллельные оси балки, равные

20,7кН/см² < 24.5∙1.15∙0.95кН/см²

6.2.5. Соединение поясов со стенкой

Пояса со стенкой соединяются угловыми швами. Швы воспринимают горизонтальное (Т) и вертикальное (V) сдвигающее усилия на единицу длины, которые определяются по касательным и местным напряжениям:

Принимаем:

 b_f=0,7, b_z=1, принимается по табл. 34∙ [5],

g_wf=1; g_wz=1, принимается по п.п. 11.2 [5].

Для сварки принимаем  электроды типа Э42 по ГОСТ 9467-75, табл. 55 [5].

R_wf=18 кН/см², по табл. 56 [5], R_wz=0,45∙R_un=0,45∙38=17,1 кН/см²

 

 

По металлу шва:[табл.37∙,5]

k_f=

По металлу границы  сплавления: [табл.37∙,5]

 k_f=

. Принимаем k_f=k_{f,  min}= 7мм [табл.38∙,5]

6.2.6. Проверка общей устойчивости  балки

Так как балка по всей длине закреплена тормозной балкой, толщина листа которой более 6мм (8мм), общая устойчивость заведомо обеспечена.

6.2.7. Проверка местной устойчивости  стенки ПБ

От действия нормальных, касательных, местных напряжений может произойти  потеря устойчивости сжатого пояса или стенки балки.

Обеспечить местную устойчивость стенки можно увеличением ее размеров или постановкой ребер жесткости: от нормальных напряжений – продольных, от касательных – поперечных, от местных – коротких.

Ребра жесткости разбивают стенку на отсеки, устойчивость которых следует проверять на совместное действие

Устойчивость стенки не следует  проверять, если условная гибкость стенки при наличии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами.

8. Расчет опорной части балки

Концы разрезных балок усиливаются  поперечными ребрами, которые передают опорное давление с балки на колонну. Применяют два типа: торцевые и внутренние. В торцевом ребре – нижний, а во внутренних – оба торца должны быть остроганы.

Применим торцевое опорное ребро  жесткости, т.к. балка разрезная.

 

Рис. 6.9. – Торцевое опорное ребро

 

Требуемая площадь сечения  ребра находится из условия сжатия при а>t_p

Для (рис.6.9.) при величине a>1,5 t_p требуемая площадь ребра:

,

где R_у – расчетное сопротивление стали сжатию, принимается по [5, табл.51 ].

Назначим ширину ребра  равной b_p = 300 мм. Толщина ребра:

  , принимаем 14мм

Предельное значение ширины выступающей части ребра вычисляется по формуле:

,

Фактический свес ребра:

,

Местная устойчивость ребра  обеспечена

При нахождении условного  стержня:

,

,

Площадь условного стержня:

,

, ,

По [5, табл. 72] φ=0,975

Условия обеспечения  общей устойчивости проверяются  по формуле:

,

Общая устойчивость опорного ребра обеспечена.

Опорное ребро приваривается к  балке угловыми швами. Рассчитывают вертикальные швы, длина которых . Исходя из этого, определяем требуемый катет шва:

По металлу шва

Принимаем:

 b_f=0,9, b_z=1, 05 принимается по табл. 34∙ [5],

g_wf=g_wz=1, принимается по п.п. 11.2 [5].

Для сварки принимаем  электроды типа Э42 по ГОСТ 9467-75, табл. 55 [5].

R_wf=18 кН/см², по табл. 56 [5], R_wz=0,45∙R_un=0,45∙38=17,1 кН/см²

 

 

По металлу границы сплавления

 

 

Принимаем катет шва 7 мм, что не меньше минимального значения по [5, табл.38], и не больше 1,2∙12мм=14,4мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Литература

1. Металлические конструкции   Е.И. Беленя. -  М., Стройиздат, 1986.
2. Пособие по проектированию каркасных промзданий для строительства в сейсмических районах. Госстрой СССР.- М., 1984.
3. СниП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М., 1988.
4. Методические указания. Статический расчет однопролетной поперечной рамы промздания с учетом сейсмического воздействия.
5. СниП II-23-81*. Стальные конструкции. М., 1990.
6. Методические указания. Расчет верхней части ступенчатой колонны промздания.