Как рассчитать металлоконструкции на прочность? Расчет на прочность металлоконструкций

Как рассчитать металлоконструкции на прочность?

02.04.2018

Проектировщик в процессе проектирования ищет не только оптимальные варианты металлоконструкций, но еще формирует проектную документацию и предугадывает работу металлоконструкций в разных условиях эксплуатации. Особого внимания заслуживает вопрос, как рассчитать металлоконструкции на прочность, чтобы при строгом обосновании размеров и габаритов, они отвечали заданным условиям эксплуатации на всем сроке службы.

• Основная производственная задача состоит в выпуске качественной продукции. Как рассчитать металлоконструкции на прочность и долговечность при минимальных производственных затратах? Под производственными затратами подразумевается совокупность материальных и трудовых ресурсов.

Часто в техническом задании (ТЗ) заказчика отображаются такие условия эксплуатации, которые противоречат привычной расчетной модели, построенной на типовых расчетах. Например, минимальный расход металла и надежность, которые определяются специалистом в процессе поиска оптимального конструктивного решения, в реальности трудносопоставимые величины. Как рассчитать металлоконструкции на прочность с учетом изменчивости внешних воздействий, разброса прочностных характеристик стали и особенностей работы металлоконструкций в конкретных условиях?

Приняв внешние воздействия в самом широком смысле, включая природные, механические, технологические и даже экстремальные, можно провести расчет любых металлических и строительных конструкций, используя «СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия».

Говоря о нагрузках недостаточно учитывать только факторы внешний воздействий. В проектируемых металлоконструкциях также учитываются граничные условия, контакт, трение, закрепление. Эти показатели необходимо грамотно ввести в программу, чтобы получить правильный результат. Расчетная модель металлоконструкций изображается в 3D программе вместе с используемыми формулами расчета. Построение расчетной модели и является расчетом металлических конструкций на прочность.

Обычно, металлоконструкции рассчитываются на силовые и другие воздействия, определяющие их напряжение и деформацию по предельным состояниям с учетом работы в упругой зоне. Если речь идет о металлоконструкциях, эксплуатирующихся в особых условиях, как рассчитать металлоконструкции на прочность?

Прежде всего определим, какие состояния называются предельными. В предельном состоянии любые металлоконструкции перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при производстве работ. В расчетах на действие статических и динамических нагрузок и воздействий в течение заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния:

• I группы — по потере несущей способности и (или) полной непригодности к эксплуатации конструкций — это общая потеря устойчивости формы, потеря устойчивости положения, разрушение любого характера, переход конструкции в изменяемую систему, качественное изменение конфигурации, состояния, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации в результате текучести материала, сдвигов в соединениях, ползучести, недопустимых остаточных или полных перемещений, или чрезмерного раскрытия трещин.
• II группы — по затруднению нормальной эксплуатации сооружений, к которым относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию (эксплуатацию без ограничений и без внеочередного ремонта) или снижающие долговечность вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота, колебаний, трещин и т. д.).

Как рассчитать металлоконструкции на прочность при нарушении нормальной эксплуатации? В случае производится расчет усиления конструкции. Поскольку расчетная схема состоит из формул, то для I группы предельных состояниях по несущей способности она будет записываться в общем виде: N < S, где N — усилие, действующее в рассчитываемом элементе конструкции, а S — предельное усилие, которое может воспринять рассчитываемый элемент. Усилие N зависит от расчетных нагрузок F, представляющих собой возможные наибольшие или наиболее часто повторяющиеся нагрузки.

• Во II группе предельных состояний предельное условие будет записано формулой: f ≤ [f], где f — перемещение конструкции (функция нагрузок), а [f] — предельное перемещение, допустимое по условиям эксплуатации.

Особые нагрузки из-за которых возникают аварийные ситуации и деформации элементов металлоконструкций определяются при самых неблагоприятных сочетаниях с использованием соответствующих коэффициентов, взятых в СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Коэффициенты снеговых нагрузок отражены в нормах проектирования.

В целом расчет стальных конструкций методами сопромата не дает представления о реальном их поведении и распределении напряжений в каждой отдельной части при повышенных снеговых нагрузках, когда металл переходит в зону пластики. Сопромат предлагает расчетную схему только для эксплуатации металлоконструкций в упругой зоне. В случае, если перераспределение напряжений пойдет по всей металлоконструкции, может возникнуть аварийная ситуация. Поэтому важно иметь хотя бы общее представление о критических ситуациях работы строительных конструкций.

Если у вас остались вопросы и вы не знаете, как рассчитать металлоконструкции на прочность в тех или иных условиях эксплуатации, обращайтесь к нашим специалистам по телефону 391 251-82-82. Будем рады вам помочь с расчетами!

Вернуться к списку

xn--24-6kcao3dxa.xn--p1ai

Расчет прочности для промышленных и строительных металлоконструкций: параметры, формулы

 

Применение профильных труб в быту для создания легких каркасов и ограждений особых расчетов не требует. Но для более серьезных конструкций, а тем более для металлоконструкций промышленного назначения расчет на прочность обязателен, а учитывая возможные атмосферные воздействия, к примеру, снежный покров, то расчет производится с запасом на подобные явления.

Параметры, учитываемые при расчетах

 

Любая металлоконструкция способна выдержать нагрузки, не превышающие предельно допустимые значения. Деформации, возникающие в металле до предельно допустимых величин имеет обратимый характер, после – необратимый, которые в лучшем случае изменяют ее геометрию, в худшем приводят к разрушению соединения. При проведения расчетов учитываются следующие показатели:

• Размеры или диаметр металлических составляющих;

• Напряжение конструкции;

• Вид и прочность стали;

• Типы возможных нагрузок, которые можно найти в СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». В этих расчетах учитываются все виды нагрузок, которые могут воздействовать на конструкцию. К примеру собственный вес опоры, дополнительные нагрузки от временных сооружений, временные сезонные нагрузки от снежного покрова, от максимального количества людей, которые могут находится в расчетном месте одномоментно, а также особые нагрузки в виде удара машины, землетрясения с характерной магнитудой и прочее.

• Тип металлоконструкции.

Расчет прочности обычной балки, который можно провести с помощью специальных программ показывает, что сам процесс расчетов требует специальных инженерных знаний и технических навыков. К примеру, проведем расчет на швеллер при исходной нагрузке q=400 кг/м и длине балки в 6 м, вертикальный предельный прогиб fult составит L/200, этот показатель выбирается из таблицы СНиП 2.01.07-85 (таблица 19). Расчет проводим на швеллер ГОСТ 8240-89, при этом сталь, применяемая в балке С235, с сопротивлением материала Ry=2100 кг/см2.

 

В начале определяется максимальный момент, который в этих условиях будет равен Мmax =1,8 Т*m. Максимальная поперечная сила составит Qmax=1,2 T. Необходимый требуемый момент сопротивления Wтр=76.53 см3, требуемый момент инерции составит Ітр=1028,571 см4. По Wтр и Iтр из предложенной таблицы сортамента металлопроката остается выбрать швеллер. При этом необходимо помнить, что главным показателем будет прогиб. В данном случае подойдет швеллер ГОСТ 8240-89 №18.

 

При использовании сложных соединений, ферм - расчет проводится на каждый элемент опоры.

barion-ua.com

Расчет металлической конструкции

Содержание

Задание

1. Компоновка балочной клетки

2. Расчет несущего настила

3. Расчет балок настила

4. Расчет и конструирование главных балок

5. Расчет и конструирование центрально-сжатой колонны

Литература

1. Компоновка балочной клетки

Главные балки располагаются вдоль больших расстояний. Пролет главных балок обычно составляет

. Шаг главных балок . Шаг балок настила зависти от типа настила. При стальном плоском настиле принимается .

2. Расчёт несущего настила

Для стального плоского настила применяют листы толщиной 6-14 мм из стали С245.

Настил рассчитывается в следующем порядке:

- устанавливается относительный прогиб полосы от нормативной нагрузки

- определяют отношение пролёта настила к его толщине

,

где

- коэффициент Пуассона для стали; –модуль упругости прокатной стали;

где

- нормативная равномерно распределённая нагрузка на настил; -нормативная временная нагрузка; - нормативная постоянная нагрузка; расчётный пролёт настила, см, толщина листа настила, см.

Толщина листа настила назначается в зависимости от нормативной временной нагрузки

. рекомендуемая толщина настила .

Зная толщину настила

и отношение расчётного пролета к толщине полосы настила , можно вычислить пролёт настила:

а затем шаг a балок настила

и кол-во балок настила. , принимаем, а=1м.

Растягивающую силу Н, на действие которой надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил, можно определить по приближённой формуле:

где

– коэффициент надёжности по нагрузке.

Расчётное значение катета углового шва, прикрепляющего настил к балкам:

где

- минимальное значение произведений; расчет по металлу шва; расчет по металлу границы сплавления; ,-для полуавтоматической сварки; и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно; и - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно; коэффициент условий работы.

Прочность одного из расчетных сечений будет меньше прочности другого, поэтому достаточно выполнить расчет по менее прочному сечению. Установить расчетное сечение можно путем сравнения значений

и :

Так как

, то расчетным является сечение по металлу шва. , принимаем

3. Расчёт балок настила

В качестве балок настила и вспомогательных балок применяются двутавры ГОСТ 8239-89, двутавры с параллельными гранями полок (тип Б и Ш) по ГОСТ 26020-83 или швеллеры по ГОСТ 8240-93 из стали С235-С345 по ГОСТ 27772-88. Принимаем С245

Сечение балок настила подбирается на основе данных статического расчёта, в результате которого определяются расчетные изгибающие моменты и расчетные поперечные силы в характерных сечениях. Расчет балок производится по двум группам предельных состояний и сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жёсткость и устойчивость.

Нормативная погонная нагрузка на балку настила:

Расчетная погонная нагрузка:

где

коэффициенты надежности по нагрузке.

Максимальное значение изгибающего момента:

Наибольшая поперечная сила на опоре:

где

- пролет балки настила, м.

Номер прокатного профиля определяется по требуемому моменту сопротивления:

где

коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, для прокатных балок можно принять ; расчетное сопротивление стали по пределу текучести.

С учетом требуемого момента сопротивления

, по сортаменту

подбирается сечение с ближайшим значением

.

По сортаменту устанавливаются геометрические характеристики сечения балки.

Принимаем двутавр №35Б1 стальной горячекатаный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83:

; ; ; ; ;

Проверка прочности от действия касательных напряжений в опорном сечении балки:

, - условие выполняется.

Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок не требуется, поскольку она обеспечивается их толщинами.

mirznanii.com

Расчет металлоконструкций на прочность и устойчивость

 

Выполняем расчеты несущих металлоконструкций, работающих под статической или динамической нагрузкой. Разрабатываем варианты силового каркаса с учетом требуемого запаса прочности. Предлагаем варианты усиления существующих металлоконструкций.

Расчет прочности является неотъемлемой частью процесса проектирования грузоподъемного оборудования. Для типовых конструкций существуют стандартные расчетные схемы, которые позволяют оперативно определить напряжения, возникающие в опасных сечениях. В случае, если напряжения превышают допустимые, необходимо выполнить усиление узла и провести проверочный расчет. Существуют различные способы решения проблемы высоких напряжений в элементах металлоконструкции, однако прежде всего стоит понять по каким причинам это происходит. Среди основных причин можно выделить:

1. Некорректный выбор материала. При выборе материала (сталь или полимер) следует учитывать максимальные допустимые напряжения, которые выдерживает тот или иной материал. В зависимости от температуры окружающей среды различные виды стали могут становится хрупкими, и их несущая способность значительно снижается. Для различных узлов грузоподъемного оборудования (несущего каркаса, осей и пальцев, ходовых колес) применяют определенные виды сталей и полимеров.  Также следует учитывать свариваемость стали.
2. Неправильное распределение нагрузки. Форма силового каркаса в некоторых случаях может плохо работать при знакопеременных или динамических нагрузках. Если оборудование типовое, то скорее всего проверенная схема будет вполне надежной, однако для нестандартной компоновки полезным будет выполнить проверочный расчет. Также иногда наблюдается так называемый «эффект снежного кома», когда силовой каркас несколько раз ослабляют, путем применения профиля с более тонкой стенкой и уменьшением количества ребер и перемычек. Если этот процесс сопровождается расчетами, то, разумеется, никаких проблем не будет, однако часто расчеты заменяют интерполяцией, что в некоторых случаях оказывается некорректно.

Разумеется, если марка материала выбрана неправильно, то в таком случае решением проблемы будет лишь изготовление нового изделия. Конечно в ряде случаев можно внести дополнительные требования в руководство по эксплуатации (ограничение по условиям эксплуатации или снижение максимальной грузоподъемности), однако такие действия следует предпринимать исключительно после согласования с заводом-изготовителем.

Современные САПР позволяют выполнять расчеты значительно быстрее и качественнее чем раньше. Наиболее часто используемый метод конечных элементов при 3Д моделировании позволяет наглядно показать общий вид распределения нагрузок, выявить опасные участки и определить значения напряжений в этих точках. При перестроении модели достаточно повторно запустить расчет, чтобы определить положительную динамику изменений.

Система позволяет выполнять расчет и для точечных и для распределенных нагрузок. Указывая различные граничные условия, можно определить, как будет вести себя металлоконструкция при различном характере нагружения.

myllc.ru

Расчет металлических конструкций

В режиме «Железобетонные и стальные конструкции» реализованы подбор и проверка элементов стальных конструкций и их узлов по первому и второму предельным состояниям.

Подбор состоит в том, что для каждого элемента металлических конструкций, входящих в расчетную схему здания, подбирается стальное поперечное сечение минимальной площади, способное нести нагрузки, заданные в расчетной схеме. Для сокращения количества подобранных поперечных сечений могут применяться объединение элементов расчетной схемы в конструктивные и унификация.

Проверка позволяет убедиться в том, что заданные в расчетной схеме металлические конструкции несут заданную нагрузку.

Расчет стальных конструкций осуществляется на базе нормативных данных, которые содержат сведения о расчетных характеристиках сталей, размерах и геометрических характеристиках выпускаемого листового и фасонного проката. Пользователь имеет возможность дополнить или отредактировать эти данные, используя специализированный редактор РС-САПР.

Расчет элементов металлических конструкций

Расчет элементов металлических конструкций выполняется по нормам СНиП II.23-81*, СП 16.13330.2011, СНиП 2.01.07-85, Eurocode 3.1.1 ENV 1993-1-1:1992, LRFD (AISC) 2nd edition, ДБН В.2.6-198:2014

Возможен расчет элементов металлических конструкций следующих поперечных сечений:

• двутавры прокатные, двутавры сварные, тавры прокатные,
• уголки прокатные, сечения из пар прокатных уголков,
• швеллеры прокатные, швеллеры сварные,
• С-образные сечения, двойные швеллеры,
• замкнутые сечения,
• сквозные сечения,
• полнотелые сечения и канаты

Все элементы металлических конструкций для расчета подразделяются на типы: колонны, балки, фермы и канаты. Колонны учитывают в расчете осевое усилие, изгибающие моменты и поперечные силы: N, My, Qz, Mz, Qy; балки – изгибающие моменты и поперечные силы: My, Qz, Mz, Qy; фермы – только осевое усилие N; канаты – только растягивающее осевое усилие N+. Это позволяет выполнять следующие расчеты:

• расчет несущей способности балок как изгибаемых элементов;
• расчет несущей способности ригелей как сжато-изгибаемых и растянуто-изгибаемых элементов;
• расчет несущей способности и колонн как внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементов, а также как центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов
• расчет несущей способности ферм как центрально-сжатых и центрально-растянутых элементов;

Расчет несущей способности элементов металлических конструкций подразумевает получение следующих результатов:

расчет несущей способности сечения по 1-му предельному состоянию:

• расчет на прочность, в том числе на разрыв, срез, по нормальным, касательным, приведенным (октаэдрическим) напряжениям
• расчет на устойчивость изгибаемых, центрально- и внецентренно-сжатых элементов, в том числе при действии момента в двух плоскостях

расчет несущей способности сечения по 2-му предельному состоянию:

• расчет по прогибу изгибаемых элементов
• расчет по предельной гибкости сжатых и растянутых элементов

расчет несущей способности сечения по местной устойчивости:

• расчет на местную устойчивость полок и стенок

Результатами расчета элементов металлических конструкций являются мозаики и таблицы, содержащие проценты исчерпания несущей способности элементов, работающих под воздействием заданных нагрузок. Для еще более подробного исследования элемент расчетной схемы может быть экспортирован в систему СТК-САПР.

Расчет узлов металлических конструкций

Расчет узлов металлических конструкций выполняется по СНиП II.23-81* и СП 16.13330.2011

Всего 45 разновидностей узлов. Узлы металлических конструкций - галерея. Возможен расчет узлов металлических конструкций:

• шарнирное примыкание двутавровой балки к колонне
• жесткое примыкание двутавровой балки к колонне
• стык двутавровых балок на накладках
• сопряжение балок
• стык колонн на высокопрочных болтах
• шарнирная база двутавровых колонн
• жесткая база двутавровых колонн
• шарнирная база колонн коробчатого сечения
• жесткая база колонн коробчатого сечения
• примыкание связей
• стык элементов на фланцевом соединении
• примыкание балки к колонне на фланцевом соединении
• опорные и промежуточные узлы ферм из уголков
• опорные и промежуточные узлы ферм из труб (начиная с версии 2014).

Результатами расчета узлов металлических конструкций являются размеры соединительных элементов узла, краткий отчет о расчете и полная трассировка расчета узла. Трехмерную модель и чертежи рассчитанного узла можно автоматически сгенерировать в системе КМ-САПР.

Имеется режим составления сложных узлов из более простых. Так на основе простых узлов «примыкание ригеля к колонне» и «примыкания связей» можно составить сложный узел примыкания трех ригелей и четырех связей к колонне, чтобы отправить такой узел для документирования в систему КМ-САПР.

Система СТК-САПР

Если режим «Железобетонные и стальные конструкции» системы ВИЗОР-САПР реализует расчет металлических конструкций всей расчетной схемы здания, то система СТК-САПР предназначена для расчета и конструирования отдельных элементов и узлов металлических конструкций. Из ВИЗОР-САПР в СТК-САПР может быть передан один элемент стального поперечного сечения или один узел для более детального рассмотрения результатов расчета.

Для поиска оптимального конструктивного решения в СТК-САПР пользователь может быстро варьировать поперечное сечение элементов и узлов, усилия, действующие на элементы и характеристики материалов. С другой стороны, СТК-САПР позволяет выполнить расчет элемента стальных конструкций или узла стальных конструкций, минуя привлечение функциональности системы ВИЗОР-САПР. В этом случае усилия, поперечные сечения и материалы для расчета элемента или узла необходимо задать непосредственно в СТК-САПР.

rflira.ru

Расчет металлоконструкций

Ферма. Металлоконструкция Металлические конструкции в настоящее время применяются практически во всех отраслях промышленности. Для подавляющего большинства инженерных сооружений они выступают основными несущими элементами для динамических и статических систем компоновки оборудования во всех областях строительства. К примеру, в химической промышленности металлоконструкции являются достаточно актуальными, потому как они не только обеспечивают высокую сопротивляемость различным внешним воздействиям, но одновременно являются основой для соблюдения составленных технологических процессов. В качестве примеров можно привести опоры трубопровода, фермы транспортеров и конвейеров, опоры межоперационных коммуникаций, различные корпуса, а также несущие конструкции установленных аппаратов и т.п. Среди несомненных преимуществ металлоконструкций в сравнении с железобетонными или другими стационарными типовыми фундаментальными конструкциями можно отметить: серийность и простота изготовления; значительно меньший вес по сравнению с железобетонными конструкциями; легкость сборки и демонтажа; возможность сборки крупными блоками; быстрота и удобство возведения; транспортабельность; точность проводимых расчетов металлоконструкций; надежность эксплуатации; долговечность и прочность. Основные нагрузки, воздействующие на материал конструкции из металла, формируются от массы основного, а также вспомогательного оборудования, сейсмических и ветровых нагрузок, различных воздействий технологических процессов, если металлоконструкция задействована в промышленности и т. п. На этом и основывается расчет металлоконструкций. Коррозии металла Главная проблема, с которой сталкиваются при выполнении расчета металлоконструкций при обеспечении жесткости и прочности в процессе эксплуатации на промышленных предприятиях, – это процессы неизбежной коррозии металла. Ежегодно примерно четверть всего изготовленного в мире металла просто теряется в результате возникновения коррозионных процессов. А затраты на ремонт или замену аппаратуры, коммуникаций в промышленности могут во много раз превышают начальную стоимость металла, из которого они произведены. Именно поэтому актуальной проблемой является выбор наиболее оптимального метода для борьбы с коррозией металлоконструкций, а также точный расчет металлоконструкций. При выборе метода борьбы с коррозией необходимо учитывать не только особенности конкретного металла, но также и условия его эксплуатации. Некоторую сложность вызывает выбор метода защиты металлоконструкций для многокомпонентных сред, в которых параметры (концентрация, давление, температура) со временем могут изменяться. Проверка на прочность Перед созданием любого быстровозводимого здания необходимо выполнять расчет металлоконструкций на прочность. При выполнении проектировочного расчета металлоконструкций влияние коррозии учитывается благодаря введению определенных коэффициентов запаса (так называемая прибавка на коррозию). Также стоит отметить, что для контроля текущего состояния металлоконструкций в соответствии со стандартами выполняют систематические обследования всех сооружений. В результате данных обследований можно в той или иной степени выявлять тенденции, а также скорости возникновения и развития коррозии различных элементов сооружений. Зная данные тенденции можно в какой-то мере прогнозировать изменения площади сечения некоторых несущих металлоконструкций, определять элементы, которые могут выйти из строя, а также корректировать проведенные расчеты металлоконструкций на прочность. Такие проверки являются плановыми и проводятся через заданный период времени.

www.iolitm.ru

Расчет металлоконструкций

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Сочинский Государственный Университет Туризма и Курортного Дела

Кафедра '' Строительные конструкции ''

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине:

''Строительные конструкции''

Выполнил: студент IV курса

Группы 97 ЗГС

Дымченко И.В.

Проверил: Юрченко Е.Е.

Г. Сочи

Задание

Введение

1. Сбор нагрузок на 1 м2 поверхности покрытия

2. Определение усилий в элементах фермы

3. Подбор сечений

4. Расчёт сварных швов

5. Расчёт наружной стены

6. Расчёт монолитного внецентренного фундамента под пилястру

7. Расчёт прогона

8. Список использованной литературы

Введение

В курсовом проекте № 2 по дисциплине '' Строительные конструкции '' рассматривается одноэтажное здание выставочного павильона. Материал конструкции фермы – металлическая; пролёт фермы 240000000 м; стены здания кирпичные , толщиной 380мм расчётное сопротивление сжатию кладки R=1,7МПа; расстояние между осями В=6000мм

В курсовом проекте производится расчёты подбора сечений фермы, их проверка, расчёт сварных швов, расчёт каменных стен и монолитного внецентренно нагруженного ленточного фундамента, рассчитывается металлический прогон, его сечение, а также связи фермы.

1. Подбор сечений

Расчёт раскосов на сжатие:

N6-12 = -60,08 Аптреб = - 0,06008/(250×0,95×0,67)= 0,00038= 3,8 см2

Аптреб /2 = 1,9 см2 = Ас

По сортаменту подбираем уголок L=50´5 мм

Ас =4,8 см2 ; ix = 1,53см ; А = 9,6 см2 ; l = 5,43м

проверка на гибкость:

lх =lу =5,43/0,0153=354,9£400 - верно

проверка на прочность:

62,58£237 - верно

Расчёт стойки на сжатие:

N3-14 = -62,14 Аптреб = - 0,06214/(250×0,95×0,67)= 0,00039= 3,9 см2

Аптреб /2 = 1,95 см2 = Ас

По сортаменту подбираем уголок L=50´5 мм

Ас =4,8 см2 ; ix = 1,53см ; А = 9,6 см2 ; l = 2,33м

проверка на гибкость:

lх =lу =2,33/0,0153=152,29£400 - верно

проверка на прочность:

64,73£237 - верно

Расчёт элементов верхнего пояса на сжатие

. N6-7 = -266,78 Аптреб = 0,26678/(250×0,95×0,67)=0,001677= 16,77см2

Аптреб /2 = 8,38 см2 =Ас

Уголок по сортаменту L=75´6 мм

ix =2,3см ; Ас =8,78см2 ; А=17,56 см2 ; l = 4,22 м

проверка на прочность:

217,60£237 - верно

проверка на гибкость:

lх =lу =4,22/0,0194=217,53£400 - верно

Расчёт раскосов и элементов нижнего пояса на растяжение

1. N8-10 = 256,22 Аптреб = 0,25622/(250×0,95)=0,001078= 10,78см2

Аптреб /2 = 5,39 см2 =Ас

Уголок по сортаменту L=63´5мм

ix =1,94см ; Ас =6,13см2 ; А=12,26 см2 ; l = 4,12 м

проверка на прочность:

208,99£237 - верно

проверка на гибкость:

lх =lу =4,12/0,0194=212,37£400 - верно

2. N12-13 = 253,09 Аптреб = 0,25309/(250×0,95)=0,001066= 10,66см2

Аптреб /2 = 5,33 см2 =Ас

Уголок по сортаменту L=63´5мм

ix =1,94см ; Ас =6,13см2 ; А=12,26 см2 ; l = 4,0 м

проверка на прочность:

206,44£237 - верно

проверка на гибкость:

lх =lу =4,0/0,0194=206,19£400 - верно

3. N5-12 = 81,20 Аптреб = 0,08120/(250×0,95)=0,00034= 3,4см2

Аптреб /2 = 1,7 см2 =Ас

По сортаменту подбираем уголок L=50´5 мм

Ас =4,8 см2 ; ix = 1,53см ; А = 9,6 см2 ; l = 5,0м

проверка на прочность:

84,58£237 - верно

проверка на гибкость:

lх =lу =5,0/0,0153=326,80£400 - верно

Составляем итоговую таблицу подобранного профиля:

Расчёт сварных швов

у обушка

у пера

N12-13 = 0,5×0,7×253,09=88,58 N12-13 = 0,5×0,3×253,09=37,96

обушок

перо

обушок

перо

N6-7 = 0,5×0,7× -266,78=93,37 N6-7 = 0,5×0,3× -266,78=40,02

обушок

перо

обушок

перо

N3-14 = 0,5×0,7× -62,14=21,75 N3-14 = 0,5×0,3× -62,14=9,32

обушок

перо

обушок

перо

N6-12 =0,5×0,7× -60,08=21,03 N6-12 =0,5×0,3× -60,08=9,01

обушок

перо

обушок

перо

N8-10 =0,5×0,7×256,22 =89,68 N8-10 = 0,5×0,3× 256,22 =38,43

обушок

перо

обушок

перо

N5-12 = 0,5×0,7× 81,20=28,42 N5-12 = 0,5×0,3× 81,20=12,18

обушок

перо

обушок

перо

Расчёт наружной стены

1. Расчёт пилястры наружной стены на нагрузку от опорной реакции

Шаг пилястры В=6м

Пролёт L=24м

Полная расчётная нагрузка на ферму g=2,26 кН/м2

Расчётное сопротивление сжатию кладки R=1,7МПа

Высота пилястры Н=8,4

Геометрические размеры пилястры:

2. Определение нагрузок на пилястру

а) собственный вес столба:

G=0,38×0,38×18×8,4=21,83кН

б) собственный вес стены:

Р=1,14×0,38×18×8,4=65,50кН

в) опорные реакции покрытия фермы:

V=g×B×L/2=2,26×6×24/2=162,72кН

г) сумма всех нагрузок:

21,83+65,50+162,72=250,05кН

собственный вес столба:

N=G+V=21,83+162,72=184,55кН

3.Определим геометрические характеристики сечений пилястры примыкающих стен:

определим центр тяжести расчётного сечения

4. Определим изгибающий момент от внецентренных нагрузок:

I1 =h2 /2=0,38/2=0,19

I2 =h2 +h3 /2 =0,38+0,38/2=0,57

Мр = - Р×(Ic -I1 )=-65,50× (0,284 –0,19)=-6,16кН× м

Mn =N×(I2 -Ic )=184,55×(0,57-0,284)=52,78кН× м

М= Мр + Mn =6,16+52,78=58,94 кН× м

5.Расчётный эксцентриситет от внецентренного действия нагрузок:

6. Определим высоты сжатой зоны расчётного сечения

Площадь сжатой зоны

Определим несущие способности участка стены и пилястры из условия:

где : mg=1 , так как местная сторона сечения h>20см

j- коэффициент продольного изгиба, принимаем из таблицы зависимости от двух величин lh и lI

где: hc - высота сжатой зоны сечения

i – радиус инерции сечения

Для определения радиуса инерции выполним дополнительные вычисления

Расстояние центра тяжести от середины

Момент инерции

j1 =0,6 ; j2 =0,8

следовательно, несущая способность обеспечивается

VI. Расчёт монолитного внецентренного фундамента под пилястру

Исходные данные :

По данным расчёта пилястры принимаем значения

L0 =0,235 м ; Np =301,07 кН ; М=58,94 кН×м

mirznanii.com

---

• 
  Расчет на прочность металлоконструкций
• 
  Классификация автомобильных двигателей
• 
  Классификация двигателей автомобильных
• 
  Регулировка тормозов уаз буханка
• 
  Восстановление деталей
• 
  Фото маз 6422
• 
  Себестоимость перевозок это
• 
  Кпд цепной передачи
• 
  Смягчитель воды для котла отопления
• 
  Грузовик мерседес актрос
• 
  Перевозка металла