Расчет и подбор сечений стоек
Расчет и подбор сечений верхнего пояса
Верхний пояс принимается исходя из самых больших расчетных усилий в стержнях
где: 
- расчетное максимальное значение в стержнях верхнего пояса
- коэффициент учитывающий неразрывность стали
- коэффициент продольного изгиба
- расчетное сопротивление проката стали
Из сортамента подбираем равнополочные уголки 90 
7
   - площадь сечения |  |
Площадь сечения 2 уголков :
Радиусы инерции сечения верхнего пояса:
Гибкость элементов:
где: 
- длина участка элемента
По табличным данным, исходя из гибкости элементов, подбираем максимальный коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов:
Предельная гибкость верхнего пояса:
Условие выполняется
Принимаем сечение верхнего пояса 90 7 из двух равнополочных уголков.
Расчет и подбор сечений нижнего пояса
Нижний пояс принимается исходя из самых больших расчетных усилий в стержнях
где: - расчетное максимальное значение в стержнях верхнего пояса
- коэффициент учитывающий неразрывность стали
- коэффициент продольного изгиба
- расчетное сопротивление проката стали
Из сортамента подбираем равнополочные уголки 90 7
| - площадь сечения |  |
Площадь сечения 2 уголков :
Принимаем сечение нижнего пояса 90 7 из двух равнополочных уголков.
где: - расчетное максимальное значение в стержнях верхнего пояса - коэффициент учитывающий неразрывность стали - коэффициент продольного изгиба - расчетное сопротивление проката стали Из сортамента подбираем равнополочные уголки 80 7   - площадь сечения |  |
Площадь сечения 2 уголков :
Принимаем сечение нижнего пояса 80 7 из двух равнополочных уголков.
Расчет и подбор сечений стоек
Стойки принимаются исходя из самых больших расчетных усилий в стержнях
где: - расчетное максимальное значение в стержнях верхнего пояса
- коэффициент учитывающий неразрывность стали
- коэффициент продольного изгиба
- расчетное сопротивление проката стали
7 | - площадь сечения |  |
Площадь сечения 2 уголков :
Радиусы инерции сечения верхнего пояса:
Гибкость элементов:
где: - длина участка элемента
По табличным данным, исходя из гибкости элементов, подбираем максимальный коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов:
Предельная гибкость верхнего пояса:
Условие выполняется
Принимаем сечение верхнего пояса 80 7 из двух равнополочных уголков.
- расчетное сопротивление сварного шва, по материалу шва 
- коэффициент условия работы 
- коэффициент условия работы шва (конструкция эксплуатируется при 
) 
- коэффициент глубины проварки шва для механизированной сварки 
- толщина сварного шва Длины сварных швов раскоса по максимальному загружению 
На обушок: 
У пера: 
Длины сварных швов стоек по максимальному загружению 
На обушок: 
У пера: 
На обушок: 
У пера: 
Длины сварных швов нижнего пояса по максимальному загружению 
На обушок: 
У пера: 
| № стержня | Кол, шт | Сечение | Размер, м | Масса кг | Сталь марки | |
| 1 шт | всех | |||||
80  7 | L=0,450 | 3,9375 | 15,7500 | C235 | ||
| 80 7 | L=0,472 | 4,1300 | 16,5200 | |||
| 80 7 | L=0,975 | 8,5313 | 34,1250 | |||
| 80 7 | L=0,856 | 7,4900 | 29,9600 | |||
| 80 7 | L=1,543 | 13,5013 | 54,0050 | |||
| 80 7 | L=1,662 | 14,5425 | 58,1700 | |||
| 80 7 | L=1,660 | 14,5250 | 58,1000 | |||
| 80 7 | L=2,257 | 19,7488 | 78,9950 | |||
| 80 7 | L=2,330 | 20,3875 | 81,5500 | |||
| 80 7 | L=2,464 | 21,5600 | 86,2400 | |||
| 80 7 | L=2,953 | 25,8388 | 103,3550 | |||
| 80 7 | L=2,990 | 26,1625 | 104,6500 | |||
| 80 7 | L=3,2683 | 28,5976 | 114,3905 | |||
| 80 7 | L=1,648 | 14,4200 | 57,6800 | |||
| 80 7 | L=1,477 | 12,9238 | 51,6950 | |||
| 80 7 | L=4,625 | 40,4688 | 161,8750 | |||
| 90 7 | L=12,520 | 120,5676 | 482,2704 | |||
| 90 7 | L=11,890 | 114,5007 | 458,0028 | |||
| - | S=0,6122 | 33,6404 | 67,2808 | |||
| - | S=0,1659 | 9,1162 | 18,2324 | |||
| - | S=0,1203 | 6,6105 | 13,2210 | |||
| - | S=0,1320 | 7,2534 | 29,0136 | |||
| - | S=0,0200 | 1,0990 | 1,0990 | |||
| - | S=0,0331 | 1,8188 | 14,5508 | |||
| - | S=0,1225 | 6,7314 | 13,4628 | |||
| - | S=0,0858 | 4,7147 | 9,4294 | |||
| - | S=0,0682 | 3,7476 | 7,4952 | |||
| - | S=0,0616 | 3,3849 | 6,7698 | |||
| - | S=0,0428 | 2,3519 | 4,7037 | |||
| - | S=0,0955 | 5,2477 | 5,2477 | |||
| Итого | 2237,84 | |||||
| Масса наплавленного металла – 1 % | 22,38 | |||||
| Масса одной фермы | 2260,22 |
Продольный шаг 
12 м Длинна фермы 24 м Длинная здания в осях 
Для металлических колонн принята сталь С235: =230 МПа – расчетное сопротивление стали 2.4.1 Сбор нагрузок. Определение требуемой площади сечения колонны Таблица 10 - Сбор нагрузок от кровли | Нагрузка | Элементы покрытия и расчетных нагрузок | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке  | Расчетная нагрузка |
| Постоянная | Металочерепица  | 53,9 | 1,05 | 260,0 |
Сэндвич панель  | 292,0 | 1,2 | 350,4 | |
Швеллер №33  | 397,39 | 1,05 | 417,26 | |
Постоянная нагрузка  | 743,29 | 824,25 | ||
| Временная | Снеговая нагрузка  | 320,0 | 1,4 | 448,0 |
Полная нагрузка  | 1063,29 | 1272,25 |
Грузовая площадь колонны от нагрузки от кровельных элементов:
Загруженность 1 колонны от полной нагрузки кровельных элементов:
Нагрузка от веса фермы покрытия:
Нагрузка от веса стеновых панелей: 
где: 
- нормативная нагрузка от стеновых сэндвич панелей Нагрузка от веса фермы покрытия: 
где: 
- нагрузка от феса фермы 
- количество колонн на которые опирается ферма покрытия Полная загруженность средней колонны: 
Определение требуемой площади сечения одноветвевой колонны: 
где: 
- полная загруженность средней колонны 
- коэффициент условия работы - коэффициент продольного изгиба - расчетное сопротивление проката стали Принимаем колонну одноветвевую, из одного двутавра 20Б1 с характеристиками:  - площадь сечения  - момент инерции      |  |
Определение гибкости колонны относительно оси:
где: 
- длина колонны
Условие выполняется
где: - полная загруженность колонны - коэффициент продольного изгиба 
- площадь сечения колонны - расчетное сечение проката стали - коэффициент условия работы Проверка устойчивости колонны: 
где: - полная загруженность колонны - коэффициент продольного изгиба - площадь сечения колонны - расчетное сечение проката стали - коэффициент условия работы Условие выполняется, значит сечение колонны подобрано правильно 
Нагрузка от кровельных элементов 
кН Нагрузка от фермы покрытия 
кН Нагрузка от стеновых панелей 
кН Опорная плита из бетона класса B 12,5 
=7,5 МПа – расчетное сопротивление бетона Минимальная ширина опорной плиты: 
где: 
- (6-10) см, принимаем 7 см. Нагрузка от колонны: 
где: 
- вес 1м длинны колонны 
- длина колонны Полная нагрузка на плиту: 
Сопротивление бетона: 
где: – расчетное сопротивление бетона 
- коэффициент условия работы Минимальная длина плиты: 
По нагрузке минимальная длина плиты составляет 13 см, принимаем минимальную длину плиты в зависимости от ширины колонны – 
= 340 мм 
Изгибающие моменты в плите Участок I работает как консольная балка с вылетом 
Изгибающий момент: 
Случайный эксцентриситет: 
где: 
- высота колонны Участок II работает как пластина опертая по четырем сторонам Изгибающий момент: 
где: 
- расчетная нагрузка на опорную плиту 
- ширина колонны Участок III работает как пластина опертая по трем сторонам Изгибающий момент: 
где: - расчетная нагрузка на опорную плиту - ширина колонны Определение минимальной толщины опорной пластины производится по максимальному моменту: 
где: – расчетное сопротивление бетона - коэффициент условия работы 2.4.3 Определение высоты траверса колонны Сварка элементов колонны полуавтоматическая, в нижнем положении Материал элементов колонны сталь мари С235 
- расчетное сопротивление сварного шва, по материалу шва 
- коэффициент условия работы шва (конструкция эксплуатируется при ) 
- коэффициент глубины проварки шва для механизированной сварки 
- толщина сварного шва Высота траверсы: 
Высота траверсы из условия прочности по материалу границы сплавления: 
Принимаем высоту траверсы 15 см, толщина 12мм Проверка траверсы на изгиб от равномерно распределенной нагрузка: 
где: 
- расчетная нагрузка на опорную плиту 
- ширина траверсы 
где: 
- толщина траверсы 
- высота траверсы Изгибающий момент: 
где: 
- изгибающие усилия в траверсе - ширина колоны Напряжения: 
Условие выполняется 2.4.4 Расчет и конструирование оголовка колонны Проверка на смятие торцов планки оголовка: 
где: 
- толщина сварочной проволоки - ширина колонны Расчет сварных швов, прикрепляющих планки оголовка к ветвям колонны: 
где: 
- толщина сварного шва 
- коэффициент глубины проварки шва для механизированной сварки - толщина сварного шва 
- расчетное сопротивление сварного шва, по материалу шва Условие выполняется Принимаем оголовок колонны – металлическая пластина толщиной 12мм, размерами 210мм 210мм 
12 м Пролет крана 11,5 м Для подкрановой балки принята сталь С235: =230 МПа – расчетное сопротивление стали В цеху по обслуживанию спецтехники предусматривается устройство мостового крана фирмы CONTINENTAL со следующими характеристиками: Грузоподъемность – 5т Пролет крана – 11,5 м Максимальная высота подъема крана – 6 м Скорость подъема механизма – 8 м/мин Скорость передвижения тележки – 20 м/мин Максимальная скорость передвижения крана – 20 м/мин Масса крана – 2,27 т Температурный режим использования крана – ( - 20…+40 ) 
Нагрузка от крана: 
Нагрузка от поднимаемого груза ( максимальная грузоподъемность до 5т): 
Нагрузка от рельса КР – 50: 
где: 
- вес 1 м длинны рельса 
- длина рельса | Нагрузка | Элементы покрытия и расчетных нагрузок | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка |
| Постоянная | Мостовой кран  | 22,25 | 1,05 | 23,36 |
Максимальный груз  | 49,0 | 1,05 | 51,49 | |
Рельс КР-50  | 0,36 | 1,05 | 0,38 | |
Полная нагрузка  | 71,61 | 75,19 |
Площадь треугольной линии влияния груза на пролет крана:
где: 
- пролет крана
Расчетный изгибающий момент:
где: 
- расчетная нагрузка от рельса
- расчетная нагрузка от крана
- расчетная нагрузка от груза
- площадь влияния треугольной линии груза на пролет крана
Требуемый момент сопротивления сечения двутавра:
где: – расчетное сопротивление стали
Принимаем подкрановую балку из двутавра 35Б1 с характеристиками:
 - площадь сечения  - момент инерции     |  |
Условие выполняется Продольный шаг 12 м Длинна фермы 24 м Длинная здания в осях Для металлических колонн принята сталь С235: =230 МПа – расчетное сопротивление стали 2.6.1 Расчет надкрановой части колонны Таблица 12 - Сбор нагрузок от кровли на надкрановую часть колонны | Нагрузка | Элементы покрытия и расчетных нагрузок | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка |
| Постоянная | Металочерепица | 53,9 | 1,05 | 260,0 |
| Сэндвич панель | 292,0 | 1,2 | 350,4 | |
| Швеллер №33 | 397,39 | 1,05 | 417,26 | |
| Постоянная нагрузка | 743,29 | 824,25 | ||
| Временная | Снеговая нагрузка | 320,0 | 1,4 | 448,0 |
| Полная нагрузка | 1063,29 | 1272,25 |
Грузовая площадь колонны от нагрузки от кровельных элементов:
Загруженность 1 колонны от полной нагрузки кровельных элементов:
Нагрузка от веса фермы покрытия:
Наши рекомендации