Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / Poperechnaya_rama1

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
05.06.2019
Размер:
1.79 Mб
Скачать

4.2.2. Нагрузка

Расчетная комбинация изгибающего момента М и продольной силы N выбирается из таблицы 2 (прил. 7) для характерных сечений "в заделке" либо "ниже уступа".

4.2.3. Компоновка поперечного сечения подкрановой части колонны

Требуемая площадь поперечного сечения также определяется по формуле Ф. С. Ясинского [4]

Атр=

 

N

 

( 1,25 2,2

ex

 

) ,

(4.14)

R

y c

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

где N – расчетная

продольная

сила "в заделке" либо

"ниже

уступа";

 

 

 

 

 

еx = MN – эксцентриситет приложения продольной силы;

М– расчетный изгибающий момент в соответствующем сечении;

bн – ширина подкрановой части колонны;

2

M x M 2 3

(M1

M 2 )

Рис. 4.2.1. Эпюра изгибающих моментов в подкрановой части колонны

При компоновке поперечного сечения следует учесть требования, перечисленные в п. 4.1.

65

Проверка устойчивости подобранного сечения производится в плоскости и из плоскости поперечной рамы. Последовательность выполнения таких проверок изложена в п. 4. Отличие выражается лишь в численных значениях геометрических характеристик сечений расчетных длин и усилий.

4.3. Расчет подкрановой части внецентренно сжатой колонны сквозного сечения

4.3.1. Подбор сечения ветвей колонны

Сечения сквозного типа для колонн крайних рядов производственных зданий приведены на рис. 4.2.

Определение расчетных длин

 

1. В плоскости поперечной рамы

 

lefx, н = bн ,

(4.15)

где bн ширина подкрановой части колонны

 

2. Из плоскости поперечной рамы (рис. 4.1, б)

 

lefy, н = Hн ,

(4.16)

где Нн высота подкрановой части колонны.

Допущение при расчете: каждая из внецентренно сжатых подкрановых ветвей рассчитывается на центральное сжатие.

Нагрузка

Расчетная комбинация изгибающего момента М и продольной силы N выбирается из таблицы расчетных усилий для характерных сечений "в заделке" либо "ниже уступа". При этом в первой комбинации усилий М1 и N1 от составляющей момента М1 подкрановая ветвь "в1" должна испытывать сжатие; во второй комбинации усилий М2 и N2 от составляющего момента М2 шатровая ветвь "в2" должна испытывать сжатие. Схемы приложения усилий приведены на рис. 4.3.

Предварительно определяются усилия в ветвях:

– в подкрановой ветви

Nв1=

N1 у2,тр

М1

;

(4.17)

 

 

bо,тр

 

 

 

 

 

66

67

Рис. 4.3. Схемы распределения усилий для расчета:

а – подкрановой ветви, б – шатровой ветви колонны промышленного здания

– в шатровой ветви

 

 

 

 

 

Nв2=

N2 y1,тр

М 2

,

(4.18)

 

 

 

 

 

 

 

 

bо,тр

 

 

 

 

 

где y1, тр = y2,тр = 0,5 bо, тр (исходя из равенства плеч);

 

bо, тр = bн 3 см (рис. 4.3).

 

Требуемая площадь подкрановой ветви

 

Ав1, тр =

 

Nв1

 

 

.

(4.19)

 

Rу

 

 

 

 

 

т р

c

 

Требуемая площадь шатровой ветви

 

Ав2, тр=

 

Nв 2

 

,

(4.20)

 

 

Rу

 

 

 

 

тр

c

 

где тр = 0,7 0,9 – коэффициент продольного изгиба.

По сортаменту производится подбор прокатных профилей для подкрановой и шатровой ветвей. Необходимо выписать геометрические характеристики сечений прокатных двутавров, а для составного сечения шатровой ветви вычислить моменты инерции, радиусы инерции, положение центра тяжести сечения по общим правилам сопротивления материалов.

Уточнение положения центра тяжести сквозного сечения

y1 =

Ав 2

bo

,

(4.21)

 

 

 

Ав1

Aв 2

 

где Ав1 – площадь подкрановой ветви; Ав2 – площадь шатровой ветви;

bo = bн – zв2;

zв2=

Si

.

 

 

Ai

68

Усилия в ветвях:

– в подкрановой

 

Nв1 =

 

N1

y2

 

 

M 1

 

;

 

(4.22)

 

 

 

 

 

вo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– в шатровой ветви

 

 

 

 

Nв2 =

N2

y1

 

 

M 2

.

 

(4.23)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вo

 

 

 

Проверка устойчивости ветвей подкрановой части колонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подкрановая ветвь

 

 

1. В плоскости поперечной рамы

 

 

 

 

 

 

 

Nв1

 

 

Rу

 

c ,

(4.24)

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

Aв1

 

 

 

где

x1 = f (

x1)

коэффициент продольного изгиба (табл.

72 [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или табл. 6 прил. 3);

 

 

 

 

lefx,н

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.25)

 

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix ,в1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Из плоскости поперечной рамы

 

 

 

 

 

 

 

 

Nв1

 

 

Ry

 

c ,

(4.26)

 

y1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1

Aв1

 

 

 

где

y1 = f (

 

y1);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1=

lefy,н

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.27)

 

iy ,в1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

Шатровая ветвь

1. В плоскости поперечной рамы

 

 

 

 

 

 

 

Nв2

 

Ry

c ,

(4.28)

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

Aв2

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

где

x2 = f (

 

x2);

 

 

 

 

 

 

 

x2 =

lefx,н

.

 

 

 

 

 

 

(4.29)

 

ix ,в 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Из плоскости поперечной рамы

 

 

 

 

 

 

 

 

Nв 2

 

Rу

c ,

(4.30)

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

Aв 2

 

 

 

 

 

 

 

у 2

 

 

 

где

y2 = f (

 

y2);

 

 

 

 

 

 

 

y2 =

lefу ,н

 

.

 

 

 

 

 

 

(4.31)

 

iy ,в 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3.2. Расчет элементов соединительной решетки

 

 

Геометрическая схема решетки представлена на рис. 4.4.

 

Угол наклона раскоса относительно ветвей колонны

 

 

= arctg (

bo

).

 

(4.32)

 

lefx ,н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина сжатого раскоса

 

 

 

d =

 

bo

 

 

.

 

 

 

 

 

(4.33)

 

sin

 

 

 

 

 

Нагрузка

Элементы решетки рассчитываются на поперечную силу Q. Выбор поперечной силы производится по наибольшей из условной Qfic [1, п. 5.8] и фактической Qфак, определенной по результатам статического расчета поперечной рамы (п. 3).

Как правило, Qфак > Qfic.

70

Рис.4.4. Схема для расчета решетки колонны сквозного сечения

Усилие в раскосе

Nd

 

Q

 

.

 

 

(4.34)

 

 

 

 

 

2 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуемая площадь поперечного сечения

 

Ad ,тр

 

 

Nd

 

,

(4.35)

 

 

Ry

 

 

 

тр

c

 

где φтр = 0,7 0,9.

Производится подбор сечения прокатного (гнутого) уголка по сортаменту равнополочных профилей [4].

Проверка устойчивости

 

Nd

Ry c

,

(4.36)

d

Ad

 

 

 

 

где = f (λ);

71

d

i

;

i – радиус инерции уголка.

Устойчивость подкрановой части колонны сквозного сечения как единого стержня в плоскости действия момента проверяют по формуле:

 

 

 

N

 

Ry

 

 

 

c ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

e – коэффициент, определяемый по таблице 75 в зави-

симости от условной приведенной гибкости

ef

и относительного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эксцентриситета m.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry

,

 

 

 

 

 

 

ef

ef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

A

 

– приведенная гибкость,

 

 

ef

 

 

x

 

 

 

Ad

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

xefxн – гибкость относительно оси x – x,

ix

l

i

efxн 1 H н – расчетная длина,

 

 

I x

 

– радиус инерции,

x

A

 

 

 

 

 

 

 

I

x

I

x1

A

y2

I

x 2

A

y2

– момент инерции,

 

 

b1

b1

 

b 2

b 2

 

10d 3

b0 lb

– коэффициент,

me Aa , I x

e = M/N – эксцентриситет приложения силы,

а – расстояние от главной оси сечения, перпендикулярной плоскости изгиба, до оси наиболее сжатой ветви,

A – площадь сечения брутто подкрановой части колонны сквозного сечения.

72

4.3.3. Расчет уступа колонны

Конструктивное решение уступа колонны промышленного здания приведено на рис. 4.5. Поперечное сечение уступа приве-

дено на рис. 4.6. Высота траверсы lтр назначается в пределах

(0,5 0,8) bн.

Нагрузка

Сопряжение надкрановой и подкрановой частей колонны принято рассчитывать на продольную силу N и изгибающий момент М, взятые в прил. 7, табл. П7.2 из колонки "выше уступа". При этом составляющая момента должна догружать внутреннюю полку с прорезью, заводимую на стенку траверсы (рис. 4.5).

Усилие во внутренней полке

N f

N

 

M

,

(4.37)

 

 

 

2

 

bв

 

где bв – ширина надкрановой части колонны (п. 3).

Необходимо задаться катетом углового шва kf и определить протяженность сварного шва, крепящего внутреннюю полку к стенке траверсы

lw

lwf

 

N f

,

(4.38)

4

f k f Rwf wf c

 

 

 

 

где параметры знаменателя определяются в соответствии с указаниями [1].

73

Dmax

Рис. 4.5. Уступ колонны промышленного здания

Расчет и конструирование траверсы уступа колонны

Траверса представляет собой балку несимметричного двутаврового сечения, имеющую пролет, равный расстоянию между

ветвями подкрановой части колонны bн и нагруженную усилиями N, M, действующими в сечении «выше уступа» и

Положение центра тяжести сечения траверсы

yн

S i

.

(4.39)

A i

 

 

 

74

Соседние файлы в папке новая папка