Подбор сечения нижней части колонны
Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения hH
=1500 мм. Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную - составного сварного сечения из трех листов.
Определим ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем z=5см; h0
=h—z0
=150-5=145 см;
Усилия в ветвях
В подкрановой ветви Nв1
= 1788×63/145+93800/145=1424 кН.
В наружной ветви Nв2
=1845×82/145+122700/145=1890 кН.
Oпределяем требуемую площадь ветвей и назначаем сечение.
Для подкрановой ветви Aв1
=Nв1
/φRγ; задаемся φ=0,80; R=240МПа=24кН/см2
(сталь С245), тогда Aв1
=1424/0,80×24=74,2 см2
.
По сортаменту подбираем двутавр 45Б1;
Aв1
=74,6 см2
; ix
1
=3,79 см; iy
= 18,2 см.
Для наружной ветви Aв2
=Nв2
/φRγ =1890/0,8×24=98,5см2
Для удобства прикрепления элементов решетки просвет между внутренними гранями полок принимаем таким же, как в подкрановой ветви (423 мм). Толщину стенки швеллера tст
для удобства ее соединения встык с полкой надкрановой части колонны принимаем равной 12 мм; высота стенки из условия размещения сварных швов hст
= 460 мм.
Требуемая площадь полок
Из условия местной устойчивости полки швеллера
bп
/tп
<(0,38 + 0,08λ)=15. Принимаем bп
=18см; tп
=1,4см; Ап
=25,2см2
.
Геометрические характеристики ветви:
×
Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:
Отличие от первоначально принятых размеров мало, поэтому усилия в ветвях не пересчитываем.
Проверка устойчивости ветвей:
из плоскости рамы (относительно оси y—
y
)
ly
=1130 см.
Подкрановая ветвь:
Наружная ветвь:
Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки: λx
1
=lb
1
/ix
1
=λ=65 lb
1
=65ix
1
=65× 3,79=246 см.
Принимаем lb
1
=220 см, разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей. Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы (относительно осей х1
—x1
и х2
—x2
).
Для подкрановой ветви
Для наружной ветви
Расчет решетки подкрановой части колонны.
Поперечная сила в сечении колонны Qmax
=197.4кН.
Qусл
=0,2×А=0,2×(74,6+105,6)=36кН<Qmax
=197.4кН
Расчет решетки проводим на Qmax
.Усилие сжатия в раскосе
α=53° (угол наклона раскоса). Задаемся λр
= 100; φ=0,56.
Требуемая площадь раскоса
γ=0,75(сжатый уголок, прикрепляемый одной полкой).
Принимаем └
90х7
АР
=12,3см2
; imin
=1,78; λmax
=lp
/imin
=220/1,78=105; lp
=hH
/sinα=150/0.8=187.5
φ=0,54
Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня Геометрические характеристики всего сечения:
Коэффициент α1
зависит от угла наклона раскосов; при α=45...60° можно принять α1
=27, Ap
1
=2Ap
=2×12,3=24,6 см2
—площадь сечения раскосов по двум граням сечения колонны;
Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь (сечение 4-4), N2
=1845 кН; М2
=1227 кН×м;
Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь (сечение 3-3), N1
=938 кН; М1
= 1788 кН×м;
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:
1) M=+375 кН×м; N=164 кН;
2) M=-197,5 кН×м; N=344 кН;
Давление кранов Dmax
=1564 кН.
Прочность стыкового шва проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части. Площадь шва равна площади сечения колонны.
1-я комбинация М и N;
наружная полка
внутренняя полка
2-я комбинация М и N;
наружная полка
внутренняя полка
Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия по формуле:
Принимаем tтр
=1,4см.
Усилие во внутренней полке верхней части колонны (2-я комбинация)
Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (
l
ш2
)
Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08А, d=l,4...2 ми, βш=0,9; βс=1,05. Назначаем kw
==4 мм; γyw
CB
=γyc
CB
=1; Ryw
CB
=180 МПа==18 кН/см2
; Ryc
CB
= 165 МПа = 16,5 кН/см2
;
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы. Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (
l
шЗ
)
составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание 1, 2, 5*, N=380кН, M=-219.5кН×м. Усилие во внутренней полке верхней части колонны (2-я комбинация)
Коэффициент 0,9 учитывает, что усилия M и N приняты для 2-ого
основного сочетания нагрузок. Требуемая длина шва
Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определяем высоту траверсы hтр
:
tCT
.
B
=7.6мм – Толщина стенки 45Б1; Rср
=14 кН/см2
– Расчетное сопротивление срезу. Принимаю hтр
=80см.
Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, M и DMAX
.Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 420х12мм, верхнее горизонтальное ребро из двух листов 180х12мм. Найдем геометрические характеристики траверсы. Положение центра тяжести траверсы:
Максимальный изгибающий момент в траверсе возникает при 2-й комбинации усилий:
Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов:
Коэффициент k=1,2 учитывает неравномерную передачу кранового усилия.
Расчет и конструирование базы колонны.
Ширина нижней части колонны превышает 1 м, поэтому проектируем базу раздельного типа.
Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):
1) M=1227 кН×м; N=1845 кН (для расчета базы наружной ветви);
2) М=-560 кН×м; N =221 кН (для расчета базы подкрановой ветви).
База наружной ветви.
Требуемая площадь плиты
По конструктивным соображениям свес плиты c2
должен быть не менее 4см._ТогдаB>bк
+2с2
=45,1+2×4=53,1см,_принимаемB=55см; Lтp
=Aпл.тp
/B=2100/55=38,2см, принимаем L==40 см;
Aпл.Факт
=40×55=2200 cм2
>Aпл.тp
Среднее напряжение в бетоне под плитой
Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно: 2(bn
+tct
-Zo)= =2×(18+1,4-5)=28,8см.
при толщине траверсы 12 мм c1
=(40-28,8-2×1,2)/2=4,4 см.
Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты
участок 1 (консольный свес с=с1
=4,4см)
участок 2 (консольный свес с=c2
=5 см)
участок 3 (плита опертая на четыре стороны b/a=42,3/18=2,35>2; α=0,125)
M3
=ασф
a2
=0,125×0,864×182
=35кН×см
участок 4 (плита опертая на четыре стороны b/a=42,3/8,2=5,16>2; α=0,125); M4
=ασф
a2
=0,125×0,864×8,22
=7,26кН×см
Принимаем для расчета Мmax
=Мз
=35 кН×см
Требуемая толщина плиты:
Принимаем tпл
=32 мм (2 мм — припуск на фрезеровку).
Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d=l,4...2 мм; kш
= 8 мм. Требуемая длина шва определяется по формуле
Принимаем htp
=40 см.
Другие работы по теме:
Ректификация
Введение Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки). В процессе ректификации происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается более высококипящим компонентом, а паровая фаза - более низкокипящим.
Ректификационная установка непрерывного действия для разделения смеси ацетон-бензол
Введение Ректификация – массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемым в процессе абсорбции. Поэтому методы подхода к расчету и проектированию ректификационных и абсорбционных установок имеют много общего.
Расчёт комплекса из двух ректификационных колонн
Расчет комплекса для разделения трёхкомпонентной смеси из двух ректификационных колонн. Схемы разделения смеси метилформиат-метилацетат-пропилформиат. Графики зависимости величины тепловой нагрузки на конденсатор и флегмового числа от количества тарелок.
Расчет деревянной конструкции
Содержание. Клеефанерная панель покрытия …………………………………………………...3 1.1. Компоновка рабочего сечения………………………………………………………3 1.2. Расчет верхней обшивки панели на изгиб………………………………………….4
Расчёт железобетонных конструкций
Предварительное назначение размеров железобетонных элементов подземного здания. Расчётные и нормативные характеристики арматуры и бетона. Расчет и подбор прочности рабочей арматуры полки ребристой плиты перекрытия, колонны, столбчатого фундамента.
Расчет стрелы крана
Вариант 3.2. Расчет прямой стрелы грузоподъемного крана. Параметры: l=11 м, GП=0.1 тс, Q=6 тс; W=0.01 тс/м – ветровая нагрузка; θ=30є, р=0.1l=0.1∙11=1.1 м, r=0.05l=0.05∙11=0.55 м;
Стальной открытый навес в г Темрюке
Агентство по образованию и науке Российской Федерации Кубанский государственный технологический университет Кафедра Строительные конструкции и гидротехнические сооружения
Расчет конструкций рабочей площадки
Оглавление Компоновка рабочей площадки Выбор материалов для конструкций и соединений Нагрузки на рабочую площадку Расчетная ячейка рабочей площадки
Расчет монолитной балки и колонны
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Югорский государственный университет Кафедра «Строительные технологии и конструкции»
Конструирование железобетонных колонн
Конструктивный расчет внецентренно сжатых колонн Проектирование, конструирование и особенности расчета Целью конструктивного расчета колонн является подбор арматуры при заданных по конструктивным требованиям размерам поперечного сечения.
Цех железобетонных изделий
Расчет и конструирование многопустотной плиты Задание для проектирования Требуется рассчитать и сконструировать сборные железобетонные конструкции покрытия при следующих данных: шаг 6м, пролет 6м. Несущими элементами покрытия являются многопустотная плита с круглыми пустотами, имеющая длину 5,6м, ширину 1,2м, высоту 0,22м.
Монтажная схема балочной площадки
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. Исходные данные 2. Расчет балок настила 3. Расчет центрально сжатой колонны 4. Монтажная схема ВВЕДЕНИЕ В данном проекте произведены два расчета и приведена монтажная схема балочной площадки:
Расчет монолитной балки и колонны
Сборное перекрытие с продольным расположением железобетонных монолитных балок и колонн в двухэтажном административном здании: схема расположения, расчет и конструирование; определение нормативной и расчетной нагрузок, выбор материала, его характеристики.
Конструирование железобетонных колонн
Расчет сечений в плоскости поперечной рамы и изгиба (эксцентриситет продольной силы, коэффициент армирования, площадь сечения арматуры в сжатой зоне) надкранной и подкранной частей с целью конструирования двухветвевой и сплошной железобетонных колонн.
Оптимизация строительных конструкций
Определение массы нетиповой крайней колонны промышленного здания ступенчатого типа путем суммирования весов несущих и вспомогательных конструкций. Расчет трудоемкости обработки основных деталей надкрановой и подкрановой частей колонны, ее сборки и сварки.
Стальной каркас одноэтажного промышленного здания
Компоновка поперечной рамы. Проведение расчета нагрузок на нее, статического расчета с использованием программы SCAD "Расчет плоских стержневых систем". Конструирование подкрановой балки. Проектирование колонны. Определение нагрузок на стропильную ферму.
Рассчитать основные размеры бражной колонны
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра органической химии и пищевой технологии
Сварная колонна
Проектирование сварной ступенчатой колонны промышленного одноэтажного здания для поддержания кровли и подкрановых путей, закреплена к фундаментальной опоре болтами жестко. Расчет верхней и нижней части колонны. Расчет и конструирование узлов колонны.
Колонна сплошного сечения К7
Назначение и описание конструкции. Выбор и обоснование материалов. Расчет и конструирование стержня колонны. Подбор сечения стержня колонны. Проверка подобранного сечения. Расчет и конструирование оголовка колонны.
Кольцевые превенторы
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ( Кольцевые превенторы предназначены для герметизации устья скважины при наличии колонны труб или в отсутствие ее. Установлена следующая система обозначения кольцевых превенторов: ПУ - превентор кольцевой (универсальный); конструктивное исполнение;
Подбор оборудования УШГН
4 расчетный раздел 4.1 Подбор оборудования УШГН Пример: скважина №270 Мало-черногорского месторождения Таблица 4.1 - Исходные данные Параметры Единицы измерения
Роторы
Назначение, основные параметры, устройство роторов. Роторное бурение. Условия работы ротора влияют и изменения нагрузки на долото. Отечественные буровые установки. Упругие колебания. Вращение бурильной колонны. Преодоление сопротивления. Схема ротора.
Расчет ректификационной колонны
Ректификационная колонна непрерывного действия с ситчатыми тарелками, расчет материального баланса. Дистиллят, кубовый остаток и мольный расход питания. Гидравлический расчет тарелок. Число тарелок и высота колонны. Длина пути жидкости на тарелке.
Нахождение объема бетонной строительной конструкции
Проведение аппроксимации данных с помощью Excel, расчет площадей (отдельно для выпуклой и вогнутой кривых периферического, серединного и корневого сечения) и целевой функции V с целью нахождения полного объема бетонной строительной конструкции.
Партия Патриотов
Canadian patriot support pamphlet Движение Патриотов — политическое движение, организованное в Нижней Канаде (современный Квебек) в конце XIX века. Движение было реакцией против колониального контроля правительства в Нижней Канаде и националистической реакции против британского присутствия и доминирования над бывшей территорией Франции.
Бурение скважин
Скважина буровая, горная выработка круглого сечения глубиной свыше 5 м и диаметром обычно 75-300 мм, проводимая с помощью буровой установки.
Аполлоний Пергский
Написал ряд сочинений, не дошедших до нас. Важнейший труд — “Конические сечения” (четыре книги сохранились в греческом подлиннике, 3-я в арабском переводе, 8-я книга утеряна).