Проектирование металлического каркаса (стр. 5 из 14)

│ │ │Mmax │1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│1-1 │осо- │Mmin │1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│ │ │Nmin,M>0│ │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+ │ -67.0 │ -233.1 │ 10.5 │

│ │ │Qmax │1,2,9+,10- │ -67.0 │ -233.1 │ 19.9 │

│ │ │Qmin │1,2,9-,10+,12│ -67.0 │ -233.1 │ -1571.8 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9-,10+,12│ 8348.0 │ -258.9 │ -1573.3 │

│2-2 │осо- │Mmin │1,2,9+,10- │ -175.7 │ -258.9 │ 21.4 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ -125.4 │ -258.9 │ 12.0 │

│ │ │Nmin,M>0│1,2,9+,10+,12│ 8233.8 │ -258.9 │ -1550.4 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+ │ -125.4 │ -258.9 │ 12.0 │

│ │ │Qmax │1,2,9+,10- │ -175.7 │ -258.9 │ 21.4 │

│ │ │Qmin │1,2,9-,10+,12│ 8348.0 │ -258.9 │ -1573.3 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │ │ │ │ │

│3-3 │осо- │Mmin │ │ │ │ │

│ │бые- │Nmax │ │ │ │ │

│ │ │Nmin,M>0│ │ │ │ │

│ │ │Nmin,M<0│ │ │ │ │

│ │ │Qmax │ │ │ │ │

│ │ │Qmin │ │ │ │ │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9-,10-,13│ 16763.1 │ -10007.4 │ -1085.8 │

│4-4 │осо- │Mmin │1,2,9+,10+,12│ -8790.1 │ -43292.4 │ -1522.7 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ -105.4 │ -373.4 │ 14.9 │

│ │ │Nmin,M>0│1,2,9+,10+,13│ 16191.1 │ -10007.4 │ -1026.3 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+,10+,12│ -8790.1 │ -43292.4 │ -1522.7 │

│ │ │Qmax │1,2,9+,10+ │ -207.3 │ -373.4 │ 30.4 │

│ │ │Qmin │1,2,9-,10-,12│ -8218.1 │ -43292.4 │ -1582.3 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

│9-9 │осо- │Mmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ 0.0 │ 10.5 │ 233.1 │

│ │ │Nmin,M>0│ │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+,10+,12│ 0.0 │ -1562.4 │ 233.1 │

│ │ │Qmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

│ │ │Qmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ 233.1 │

├─────┼─────┼────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ │ │Mmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

│10-10│осо- │Mmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

│ │бые │Nmax │1,2,9+ │ 0.0 │ 10.5 │ -233.1 │

│ │ │Nmin,M>0│ │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0 │

│ │ │Nmin,M<0│1,2,9+,10+,12│ 0.0 │ -1562.4 │ -233.1 │

│ │ │Qmax │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

│ │ │Qmin │1,2,9+ │ 0.0 │ -9.3 │ -233.1 │

└─────┴─────┴────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘

Период колебания (сек)- 0.857;

Сейсмическая нагрузка:

в уровне покрытия на вторую от торца раму (кН) - 19.8;

от веса стены (кН/м) - 0.1; от веса колонны (кН/м)- 0.2;

местная от крана (кН) - 23.0; от подкран.балки (кН) - 1.8

Нумерация сечений рамы приведена на рис. 3 .1

Нумерация сечений рамы

│9 10│

┌──────────────────────────────┐ -┼

1 ─ │ ─ 1 Iр 5 ─ │ ─ 5 │

││9 10││ │

│ │ │ h2

│ I2 I2 │ │

2 _ │ _ 2 6 _ │ _ 6 │

└┐ ┌┘ -┼

3 - │ ─ 3 7 ─ │ ─ 7 │

e││ │ │

─┼┼ │ │

│ │ │ h1

│ I1 I1 │ │

│ │ │

│ │ │

│ │ │

4 ─ │ ─ 4 8 ─ │ ─ 8 │

─┴─ ─┴─ ┼

L - 2 * e

┼────────────────────────────┼

Рис. 3 .1

Расчётная схема рамы для основных сочетаний нагрузок

приведена на рис. 3 .2

Расчётная схема рамы с нагрузками, входящими в основное сочетание qс -

qп -

Wa Wo

──> -> ┌────────────────────────────┐ -> ──> -┼

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> │ T T │ -> │ h2

-> │──> - ->│ -> │

-> │<- - <- - │ -> │

-> └┐ | Dmax Dmin | ┌┘ -> -┼

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

qa - -> │ │ -> - qo │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │ h1

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> ─┴─ ─┴─ -> -┼

L-2*e

┼──────────────────────────┼

Рис. 3 .2

Расчётная схема второй от торца рамы при действии сейсмической

нагрузки поперёк здания приведена на рис. 3 .2, рис. 3 .3

Расчётная схема рамы при действии сейсмической нагрузки

Spp

──> -> ┌──────────────────────────────┐ -> ┼

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │ h2

-> │ │ -> │

-> │ Spb Spb │ -> │

-> └┐──> ──>┌┘ -> ┼

-> │ │ -> │

->e││ │ -> │

->─┼┼ │ -> │

-> │ │ -> │ h1

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

-> │ │ -> │

- -> ─┴─ ─┴─ -> -┼

Sc+Sk L - 2 * e Sc+Sk

┼────────────────────────────┼

Рис. 3 .3

Расчётная схема рамы при действии местной сейсмической нагрузки

┌──┤ ──┼

│ │

│ │

│ │ h2

│ │

Skr │ │

<- - ──> └┐ ─┼

│ │

e││ │

─┼┼ │

│ │ h1

│ │

│ │

│ │

│ │

│ │

─┴─ ──┼

Рис. 3 .4

4 Расчет ступенчатой колонны производственного здания

Исходные данные.

Требуется подобрать сечения сплошной верхней и сквозной нижней частей колонны однопролетного производственного здания (ригель имеет жесткое сопряжение с колонной). Расчетные усилия:

Для верхней части колонны:

– в сечении 1-1 N = -344,3 кН; M = -74,5 кНм; Q = 3,6 кН;

– в сечении 2-2 N = -373,0 кН; M = -91,8 кНм; Q = 3,6 кН;

.

Материал колонны сталь марки С245, бетон фундамента марки М150.

Конструктивная схема колонны показана на рис. 4.1.

4.1 Расчет верхней части колонны

4.1.1 Определение расчетных длин колонны

Расчетные длины для верхней и нижней частей колонны в плоскости рамы определим по формулам:

и .

Так как

,

,

значения

и определим по табл. 14.1 [1].

В однопролетной раме с жестким сопряжением ригеля с колонной верхний конец колонны закреплен только от поворота;

= 2; = 3.

Таким образом, для нижней части колонны:

;

для верхней:

.

Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей равны соответственно:

;

.

Конструктивная схема колонны.

Рис. 4.1.

4.1.2 Подбор сечения верхней части колонны

Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра высотой:

По формуле 14.16. [1] определим требуемую площадь сечения.

Для симметричного двутавра:

;