Расчет металлической решетчатой колонны
Расчет металлической решетчатой колонны будем выполнять в рамках заключения Экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ) выполненной в одном из цехов Свердловской обл.
Цель работы: Проверить несущую способность колонны и определить коэф. использования элементов с учетом установки дополнительных 2-х электрических мостовых кранов грузоподъемностью 5т, а также с учетом норм СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».
Поперечная рама цеха имеет пролет 24 м. при длине блока – 96 м. Шаг стропильных ферм – 6 м. с опиранием на колонны. Блок оборудован мостовым краном грузоподъемностью 3 тонны.
Колонны
- Тип: стальные одно консольные
- Марка: -500-12-12х290
- Материал: ВМ Сталь 3 сп ГОСТ 380-60*
Подкрановые балки
- Тип: металлические, сварные подкрановые балки
- Марка: 760-10-10-220
- Материал: ВМ Сталь 3 сп ГОСТ380-60*
Уровень отметки относительно пола:
- Консоли колонн, мм: …………………………… 7000
- Верха балки кранового пути, мм ………….. 7800
- Головки рельса, мм ……………………………… 7920
Узел опирания крановой балки на колонну:
- Металлические подставки: лист t=20мм
Характеристика кранового пути:
- Длина рельсового пути, м: ………… 96
- Колея кранового пути, м: ………… 22,5
- Тип направляющих: КР-70 ГОСТ 7174-75*
В данной статье рассмотрим только статический расчет металлической решетчатой колонны. Если вам будет интересен сам процесс сбора нагрузок, пишите в комментариях.
Статический расчет металлической решетчатой колонны
Расчет выполняем в программном комплексе ПК SCAD 21
Рис. 1 Расчетная схема каркаса
Рис. 2 Общий вид расчетной модели с отображением жесткостей
Таблица жесткостей:
Тип 1: Подкрановая ветвь колонны — Швеллер №30;
Тип 2: Наружная ветвь колонны — Швеллер №30;
Тип 3: Решетка колонны — Уголок L50х5;
Тип 4: Балка: Швеллер №27;
Тип 5: Колонна фермы — Двутавр колонный №30К1
Рис. 3 Загружение 1. Собственный вес
Рис. 4 Загружение 2. Схема приложения постоянных нагрузок
Рис. 5 Загружение 3. Снеговая нагрузка
Рис. 6 Загружение 4. Ветровая нагрузка (Ветер слева)
Рис. 7 Загружение 5. Ветровая нагрузка (Ветер справа)
Рис. 8 Загружение 6. Крановые нагрузки Dmax
Рис. 9 Загружение 7. Крановые нагрузки Dmin
Рис. 10 Загружение 8. Горизонтальная нагрузка Т
Комбинации загружений
Назначение расчетных сочетаний усилий (РСУ)
Результаты расчет металлической решетчатой колонны
Рис.11 Перемещения по Х, мм (Комбинация C3 — «(L1)*1+(L2)*1+(L3)*1+(L5)*1+(L6)*1+(L8)*1»
Рис. 12 Усилия N, тс (Комбинация C1 — «(L1)*1+(L2)*1+(L3)*1+(L4)*1+(L6)*1+(L8)*1»
Рис. 13 Усилия N, тс (Комбинация C2 — «(L1)*1+(L2)*1+(L3)*1+(L4)*1+(L7)*1+(L8)*1»
Рис. 14 Усилия N, тс (Комбинация C3 — «(L1)*1+(L2)*1+(L3)*1+(L5)*1+(L6)*1+(L8)*1»
Рис. 15 Усилия N, тс (Комбинация C4 — «(L1)*1+(L2)*1+(L3)*1+(L4)*1+(L6)*1»
Проверка прочности элементов металлической колонны в SCad 21
Настройку будем выполнять в окне Сталь Ввод данных
Для этого, выделяем нужные элементы и нажимаем Назначение конструктивных элементов:
Рис. 16 Конструктивная группа Подкрановая ветвь
Рис. 17 Конструктивная группа Наружная ветвь
Рис.18 Конструктивная группа Стойка фермы
Рис. 19 Конструктивная группа Решетка колонны
Выполняем расчет во вкладке Результаты по стали => Расчет
Выводим результаты расчета:
Рис. 20 Коэф. критического фактора
Выводы: По результатам поверочных расчетов, выполненных с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD, подтверждено – колонна, обладает достаточной прочностью и устойчивостью, для восприятия расчетных нагрузок, а также от дополнительной установки 2-х однобалочных кранов грузоподъемностью 5т.
p.s.: Если у вас есть знакомые которые ищут расчет строительных конструкций в программе Lira (Лира), Мономах, SCad поделитесь этой статьей в социальных сетях и тем самым поможете им.