Столбов А.В. Металлические конструкции

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 5. Опирание балки на колонну.

Ребро и стенка колонны проверяются на срез









;









Если последняя проверка не выполняется, то

можно увеличить

в пределах высоты оголовка. При опирании балок на колонну с

помощью ребер жесткости, роль ребер оголовка выполняют пояса

колонны.

В базах колонн для равномерной передачи давления на опорную

плиту устанавливают траверсы и ребра. Шарнирные базы крепятся

анкерными болтами непосредственно за опорную плиту.

Жесткие базы имеют не менее 4-х анкерных болтов (рис. 6),

которые крепятся к траверсам и затягиваются с натяжением, близким

к расчетному сопротивлению, что устраняет возможность поворота

колонны на опоре.

Требуемая площадь опорной плиты базы

bр

ТР

A 

, см

где

bbр

RR 



, кН/см

- расчетное сопротивление смятию бетона

фундамента;

- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию

(табл.12);

Рис. 6. База колонны.





, (предварительно можно принять

5,12,1 



);

FFF

LBA 

, см

- площадь верхнего обреза фундамента.

Назначаются размеры плиты

тр

plplplpl

AALB 

, уточняется

значение коэффициента



и подсчитывается среднее напряжение в

бетоне под опорной плитой





, кН/см

Таблица 12.

Класс бетона

25 15 20

Значение

МПа

14,5 8,5 11,5

Опорная плита может быть разделена на различные участки в

зависимости от условий опирания. Для определения толщины плиты

вычисляются изгибающие моменты на различных участках.

Участок 1, опертый на четыре стороны (рис. 6)





смкН 

где



- коэффициент, зависящий от отношения более длинной

стороны

к более короткой

(определяется по данным табл. 13).

Таблица 13.

1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 >2



0,048 0,055 0,063 0,069 0,075 0,081 0,086 0,091 0,094 0,098 0,100 0,125

Участок 2, опертый на три стороны





смкН 

где



- коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны

пластины

к свободной

(определяется по данным табл. 14).

Таблица 14.

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 2 >2



0,06 0,074 0,088 0,097 0,107 0,112 0,120 0,126 0,132 0,133

При отношении сторон

5,0



влияние опирания на сторону

оказывается незначительным, и плита рассчитывается как участок

3 (консольный), с размером свеса, равным

Участок 3, консольный







смкН 

где с – размер консольного свеса плиты, см.

Участок 4. Опирание плиты на две стороны, сходящиеся под углом





смкН 

где



определяется по табл. 14 (

- диагональ участка);

- расстояние от вершины угла до диагонали.

При большом отличии изгибающих моментов по величине на

различных участках плиты необходимо внести изменения в схему

опирания плиты, чтобы по возможности выровнять величины

моментов.

Толщина плиты определяется исходя из условия ее работы на изгиб

max

6 



, см.

Толщина плиты назначается от 20 до 40мм. Толщина траверс

принимается в пределах

ммt

1610 

Усилие от стержня колонны передается на траверсу через сварные

швы, длина которых и определяет высоту траверсы







ТР

h 851

,см,

где

- число швов, прикрепляющих ветви траверсы к стержню

колонны;

 







cwf



min

, см - суммарная длина швов.

Высоту траверсы рекомендуется принимать в пределах

 

600300 

мм.

Если торец колонны фрезеруется, то швы ее крепления к плите

базы назначаются конструктивно

86 

мм

Прикрепление диафрагм к ветвям траверсы рассчитывается на

усилие

baN





, кН,

где a

, b

– размеры участка 2.

Курсовой проект № 2

1. Компоновка конструктивной схемы каркаса.

В задании на курсовой проект приводятся следующие исходные

данные: пролет рамы, длина здания, тип кровли, грузоподъемность и

группа классификации (режим работы) мостовых кранов, отметка

головки кранового рельса, назначение здания, район строительства и

шаг поперечных рам. Необходимые данные о мостовых кранах

приведены в таблице 16. Сопряжение колонн с фундаментами в

плоскости рамы принимается жестким. Характер сопряжения ферм с

колоннами выбирается в зависимости от интенсивности работы

мостовых кранов и высоты каркаса.

Таблица 15

Тип

рельс

мм

А,

см

, см

m, кг/

см

Р43 140 114 70 69 56,8 1489,0 260,0 44,60 -

КР70 120 120 70 59 67,2 1083,3 319,7 52,77 253

КР80 130 130 80 65 81,8 1523,7 468,6 64,24 387

КР100 150 150 100 76 113,4 2805,9 919,6 89,05 765

КР120 170 170 120 87 150,7 4794,2 1672,0 118,29 1310

Таблица 16

Q, т

кр

мм

кр

Нагрузка, кН

Масса,

Тип

рельса

ПБ

при В, м

кр

6 12

32/5

16,5

22,5

28,5

2750 6300 5100 300

235

260

280

8,70

28,0

35,0

41,0

Р43

КР70

1 1,5

50/12,5

16,5

22,5

28,5

3150 6860 5600 300

360

380

415

13,5

41,5

48,5

59,5

Р50,

КР70,

КР80

1 1,5

80/20

3700

4000

9100 4350 400

347

367

387

367

392

412

33,0

98,0

110,0

123,0

КР100 1 1,6

100/20

4000 9600 4600 400

402

440

460

431

460

480

36,0

107,0

117,0

131,0

КР120 1 1,6

125/20

4000 9400 4600 400

473

505

526

502

535

561

39,0

112,0

124,0

143,0

1 1,8

Сечение рельса.

При компоновке здания в плане предусматривается смещение

колонн у торцов здания с разбивочных осей на 500мм для

возможности применения типовых ограждающих панелей.

Увязка размеров поперечной рамы по высоте производится

относительно отметки пола. Отметка обреза фундамента

устанавливается от -0,6 м до –1,0 м. Отметка нижнего пояса ригеля

подсчитывается по формуле



Вкрrp

HdHd

где



отметка головки подкранового рельса;



кр

высота крана;



зазор между краном и фермой;

мм

4.02.0 ;1.0 

Размер

по правилам унификации необходимо округлить в

большую сторону кратно 1,2 м при высоте до 10,8 м или кратно 1,8 м

при высоте более 10,8 м. Допускается также размер

принимать

кратным 0,6м. Расстояние от головки рельса до конструкций

покрытия принимается равным

ddH 

Высота верхней части колонны определяется в зависимости от высоты

подкрановой балки

ПБ

и высоты рельса

rПБB

hhHl 

и окончательно уточняется после расчета подкрановой балки.

Предварительно можно принять

ПБ

8/1

(кратно 100 мм), где B-

шаг колонн, или по таблице 16. Высота нижней части колонны

подсчитывается по формуле

)(

1 rПБФН

hhdHl 

Высоту ригеля с параллельными поясами

при любом типе

сечения стержней рекомендуется принимать равной 3,15 м при

пролетах 30 и 36 м и 2,25 м при пролете 24 м. Высота

трапецеидального ригеля на опоре принимается равной 2,2 м.

Увязка размеров рамы по ширине производится относительно

разбивочных осей. Высота сечения верхней части колонны

для

обеспечения необходимой жесткости должна быть не менее

l12/1

При использовании ферм со стандартной геометрической схемой

привязку ригеля к разбивочной оси устанавливают равной 200 мм,

поэтому при кранах средней грузоподъемности

)80( тQ 

принимают

.45,0 мh



При кранах грузоподъемностью 100 т и

более назначают

.7,0 мh



Если по условию жесткости требуется

большая высота сечения, указанные размеры

сохраняют в

пределах высоты фермы, а ниже – принимают большие значения. Если

в верхней части колонны устраивают проход, этот размер на участке от

уступа до низа ригеля увеличивают до 1м. Привязка наружной грани

колонны к разбивочной оси для относительно высоких зданий с

кранами грузоподъемностью

тQ 100

принимается равной

мa 5,0

. В остальных случаях

мa 25,0

. Высота сечения

нижней части колонны





должна быть не менее

l20/1

(

l15/1

- в цехах с интенсивной работой мостовых кранов), где

НB

lll 

- длина колонны. Расстояние от оси колонны до оси

подкрановой ветви (оси подкрановой балки) принимается кратным

0,25 м и не менее

,075,0)(

мahB





где



часть кранового моста, выступающая за ось рельса.

При необходимости устройства прохода в верхней части колонны

привязка наружной грани колонны к разбивочной оси назначается

равной 0,5 м. Если проход устраивается вне сечения колонны, размер



увеличивается на 450 мм. При высоте сечения

мh

1

нижнюю

часть колонны устраивают сплошностенчатой. При кранах средней

грузоподъемности и

мh

1

сквозная часть колонны, как правило,

оказывается экономичнее.

Разбивку панелей решетки колонны рекомендуется производить с

шагом 1,8 м. Высота траверсы в сопряжении верхней и нижней частей

колонны

должна быть не менее

и не более 1,2 м.

Ориентировочно

= (0,6  0,8)

Размеры оконных переплетов по высоте назначаются кратными

1,2м. Высота стеновых панелей должна быть кратной 0,6м: 1,2 или

1,8м.

Светоаэрационные фонари рекомендуется проектировать П –

образными с наружным отводом воды и располагать в продольном

направлении. Для пролетов

мL 24

применяются фонари шириной

12 м. Фонари не должны доходить до торца здания (температурного

шва) на один шаг стропильных ферм, а длина их не должна превышать

84 м. Для остекления применяются типовые фонарные переплеты

высотой 1,75 м в один ярус или высотой 1,25 м в два яруса. Под

переплетами фонарей располагаются бортовые плиты высотой 0,6 или

0,8 м. Суммарная высота карниза и бортовой плиты фонаря

принимается равной 0,9-1,0 м при шаге ферм 6 м и 1,3-1,4 м при шаге

12 м.

Схема поперечной рамы приведена на рис. 7. Примеры схем связей

жесткости по покрытию показаны на рис. 8-10. Дополнительные

поперечные связи по покрытию предусматриваются при длине здания

более 144 м.

Связи между колоннами в нижнем ярусе (от верхнего обреза

фундамента до низа подкрановых балок) устанавливаются в середине

здания или температурного блока, а в верхнем ярусе (от верха

подкрановых балок до нижнего пояса стропильных ферм) – по торцам

здания или температурного блока. Указания по разработке схем связей

жесткости между колоннами приведены в [1]; [5].

2. Расчет поперечной рамы.

Рассмотрим случай шарнирного сопряжения ригеля и колонн.

Расчетная схема однопролетной рамы показана на рис. 11. Оси стоек в

расчетной схеме совпадают с центрами тяжести сечений верхнего и

нижнего участков колонны. Расстояние от центра тяжести сечения

нижней части колонны до наружной грани колонны приближенно

принимается равным

. Заделка колонн располагается на уровне

верха фундамента. Ось ригеля совмещается с осью нижнего пояса

стропильной фермы.

Рис. 7. Схема поперечной рамы.