Производство легковесных стальных рамных конструкций (стр. 2 )

Определенная (не расчетная) проектная ветровая нагрузка образовывается от q(1/30) отсчетного скоростного давления = 30 psf (для проверки прочности)

Определенная (не расчетная) проектная ветровая нагрузка образовывается от q(1/10) отсчетного скоростного давления = 24 psf (для проверки прогиба)

Высота каркаса = 11'-0"

Максимально допустимый прогиб = L/360

Глубина каркаса для архитектурных решений = 6"

Расчеты:

Возьмем 600S162-43 с проектными t=0.0451" и Fy = 33 ksi) расположенное на расстоянии 24" o. c.

Из Таблицы допустимой высоты каркаса несущего ветровую нагрузку:

Допустимая высота прогиба основана на 24 psf определенной ветровой нагрузки образованной от q(1/10) отсчетного скоростного давления – обычно используется 25 psf. Допустимая высота = 12.6 ft. > 11.0 ft. ВЕРНО

Допустимая высота прочности основана на 30 psf определенной ветровой нагрузки (45 psf расчетной) образованной от q(1/30) отсчетного скоростного давления.

Допустимая высота = 13.0 ft. > 11.0 ft. ВЕРНО

Помеченный звездочкой предел прочности при допустимой высоте указывает, что требуется торцевое соединение, которое не поддается упругопластическому выпучиванию стенки или допустимую высоту необходимо сделать ниже 13.0 ft.

Допустимая высота без упругопластического выпучивания стенки основана на 30 psf определенной ветровой нагрузки 45 psf расчетной) образованной от q(1/30) отсчетного скоростного давления.

Допустимая высота = 11.3 ft. > 11.0 ft. ВЕРНО
Вывод:

Используемое 600S162-43 (с проектными t=0.0451" и Fy = 33 ksi) расположено на расстоянии 24" o. c. с двумя рядами распорок.

Требование расстояния распорок основано на максимальном расстоянии 5'-0" рекомендуемом пунктом 6.3 Комментариев. Дополнительно соответствие обшивки требованиям пункта 6.3 Комментариев необходимо для обеих сторон каркаса. Следует предусмотреть распорки и мостовое соединение согласно практике промышленных стандартов.

11. ПРИМЕР ПРОЕКТА № 2 – БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ

Дано:

Определенная (не расчетная) временная нагрузка = 40 psf

Определенная (не расчетная) постоянная нагрузка = 15 psf

Требуемая глубина балки для архитектурных решений = 8 in.

16'-0" одиночный пролет

Расчеты:

Расчетная нагрузка = αDD + αLL = (1.25)(15) + (1.50)(40)

= 78.8 psf

Возьмем 800S162ksi) балку (с проектными t = 0.0566" и Fy = 50 ksi) расположенную на расстоянии 16" o. c.

Предел прочности = 108 > 78.8 psf ВЕРНО

L/360 = 44 > 40 psf ВЕРНО

Вывод:

Используемая 800S162ksi) балка (с проектными t = 0.0566" и Fy = 50 ksi) расположена на расстоянии 16" o. c.

Необходимо обеспечить элемент жесткости над опорами, разработанными в соответствии с требованиями CAN/CSA-S136-01. Необходимо обеспечить обшивку перекрытия верхнего пояса балки в сочетании с двумя рядами распорок нижнего пояса балки для укрепления балок перекрытия. Требования к распоркам расположенным на максимальном расстоянии 7'-0", рекомендованы пунктом 7.8 Комментариев. Обшивки и распорки между балками перекрытия и их соединения должны разрабатываться в соответствии с требованиями CAN/CSA-S136-01.

Пи наличии вибрации требуется дополнительный инжиниринг.

12. ПРИМЕР ПРОЕКТА № 3 – КАРКАС НЕСУЩИЙ КОМБИНИРОВАННУЮ ВЕТРОВУЮ И ОСЕВУЮ НАГРУЗКИ

Дано:

Определенный (не расчетный) нагрузки:

Осевая временная нагрузка = 3.9 kips

Осевая постоянная нагрузка= 1.8 kips

Ветровая нагрузка = 25 psf (на основании q(1/30))

= 20 psf (на основании q(1/30))

Высота каркаса = 10'- 0"

Защита обшивки не принята во внимание. Осевая нагрузка применена концентрически по отношению к осям X и Y.

Расчеты:

Возьмем 600S162ksi) (с проектными t = 0.0566" и

Fy = 50 ksi) расположенное на расстоянии 16" o. c.

Следующая комбинация расчетных нагрузок приведено в Собрании строительных правил. 1995г:

αDD + γψ(αLL + αWW + αTT) Где:

D = определенная осевая постоянная нагрузка (kips)

L = определенная осевая временная нагрузка (kips)

W = определенная ветровая нагрузка (psf )

T = 0 (типично)

αD = 1.25 αL = 1.50 αW = 1.25 γ = 1.00

ψ = 1.00 or 0.70

Помеченный звездочкой предел прочности при допустимой высоте указывает, что требуется торцевое соединение, которое не поддается упругопластическому выпучиванию стенки или допустимую высоту необходимо уменьшить.

Пример: Постоянная + Ветровая нагрузка

Расчетная комбинация нагрузок = 1.25D + 1.50W Wf (расчетная ветровая нагрузка) = 1.50W

= 1.50(25)

= 37.5 psf

Cf (расчетная осевая нагрузка) = 1.25D

= 1.25(1.8)

= 2.25 kips

По таблицам каркаса без обшивки определяем максимальный расчетный предел прочности при сжатии для 37.5 psf расчетного ветра (интерполяция между 30 и 40 psf )Cr = 6.75 kips (при 30.0 psf )

= 6.27 kips (при 40.0 psf )

Cr = 6.39 kips (при 37.5 psf интерполяции) > 2.25 kips

ВЕРНО

Пример: Постоянная + Переменная нагрузка

Расчетная комбинация нагрузки = 1.25D + 1.50L Wf (расчетная ветровая нагрузка) = 0.0

Cf (расчетная осевая нагрузка) = 1.25D + 1.50L

= 1.25(1.8) + 1.50(3.9)

= 8.10 kips

По таблицам каркаса без обшивки определяем максимальный расчетный предел прочности при сжатии для 0 psf расчетного ветра:

Cr = 8.24 kips > 8.10 kips ВЕРНО

Пример: Постоянная + Ветровая + Временная нагрузка

Расчетная комбинация нагрузки = 1.25D + 0.70(1.50W + 1.50L)

= 1.25D + 1.05W + 1.05L

Wf (расчетная ветровая нагрузка) = 1.05W

= 1.05(25)

= 26.3 psf

Cf (расчетная осевая нагрузка) = 1.25D + 1.05L

= 1.25(1.8) + 1.05(3.9)

= 6.35 kips

По таблицам каркаса без обшивки определяем максимальный расчетный предел прочности при сжатии для 26.3 psf расчетного ветра при интерполяции между 20 и 30 psf:

Cr = 7.23 kips (при 20 psf )

Cr = 6.75 kips (при 30 psf ):

Cr = 6.93 kips (при 26.3 psf интерполяции) > 6.35 kips

ВЕРНО

Пример ветровой нагрузки для проверки упругопластического выпучивания стенки

Из Таблицы допустимой высоты каркаса несущего ветровую нагрузку, по 25 psf определенной (37.5 psf расчетной) ветровой нагрузки основанной на q(1/30) отчетной скорости давления:

Web crippling allowable height = 46.2 > 10.0 ft. ВЕРНО

Пример ветровой нагрузки для проверки прогиба

Из Таблицы допустимой высоты каркаса несущего ветровую нагрузку, по 20 psf определенной (не расчетной) ветровой нагрузки основанной на q(1/10) отчетной скорости давления:

L/360 допустимая высота = 16.7 > 10.0 ft. ВЕРНО

Вывод:

Используемые 600S162ksi) (с проектными t = 0.0566" and Fy = 50 ksi) расположенными на расстоянии 16" o. c. с двумя линями распорок расположенных так, что максимальное расстояние не превышает 4’ - 0" o. c. См. Пункт 8.3.3 Комментариев.

Деталь торцевых соединений для обеспечения концентричной осевой нагрузки в отношении осей X и Y и передачи к торцевым соединениям. Распорки и их анкерные соединения проектируются в соответствии с требованиями CAN/CSA-S136-01.

ТАБЛИЦЫ СВОЙСТВ КАРКАСНОГО, БАЛОЧНОГО И РЕЛЬСОВОГО ПРОФИЛЕЙ

Габариты балочного профиля и профиля каркаса стены

B

C

4.0 in. max.

1.5 in. max.

xo

m

A

s. c. c. g.

xcg

t

r

C

B

Габариты рельсового профиля

B

A

НЕПЕРФОРИРОВАННЫЕ СВОЙСТВА ПЕРФОРИРОВАННЫЕ СВОЙСТВА Назначение Каркаса Mrx Lu Mry Mry Изгиб УВС. Ix Iy Sf стенка. кромка Vr Pr (in. kips) (in) (in. kips) (in. kips) (kips) (kips) (in4) (in4) (in3) Mrx Mry Mry Shear Ix стенка. кромка Vr прогиб (in. kips) (in. kips) (in. kips) (kips) (in4)

Свойства профиля каркаса стены

РАЗМЕРЫ НЕПЕРФОРИРОВАННЫЕ СВОЙСТВА Назначение Каркаса Проектная Глубина Полка Кромка Толщина A B C (in) (in) (in) (in) Вес Текучесть Площ xcg m xo Cw J j rx ry Fy (lbs/ft) (ksi) (in2) (in) (in) (in) (in6) (in4) (in) (in) (in)

350S125-33	0.0346	3.500	1.250	0.188	0.72	33	0.210	0.313	0.485	0.781	0.087	.000084	2.04	1.36	0.416
350S125-43	0.0451	3.500	1.250	0.188	0.93	33	0.272	0.313	0.479	0.769	0.109	.000185	2.04	1.35	0.411
350S125-54	0.0566	3.500	1.250	0.188	1.15	50	0.337	0.312	0.472	0.755	0.131	.000360	2.07	1.34	0.403
350S162-33	0.0346	3.500	1.625	0.500	0.88	33	0.258	0.546	0.796	1.320	0.277	.000103	2.07	1.40	0.617
350S162-43	0.0451	3.500	1.625	0.500	1.14	33	0.334	0.546	0.789	1.310	0.350	.000227	2.07	1.40	0.612
350S162-54	0.0566	3.500	1.625	0.500	1.41	50	0.415	0.545	0.782	1.300	0.426	.000443	2.07	1.39	0.606
350S162-68	0.0713	3.500	1.625	0.500	1.75	50	0.515	0.544	0.772	1.280	0.514	.000872	2.07	1.38	0.597
350S162-97	0.1017	3.500	1.625	0.500	2.42	50	0.711	0.540	0.752	1.240	0.672	.002450	2.09	1.36	0.579
362S125-33	0.0346	3.625	1.250	0.188	0.73	33	0.215	0.307	0.480	0.770	0.094	.000086	2.11	1.40	0.414
362S125-43	0.0451	3.625	1.250	0.188	0.95	33	0.278	0.307	0.474	0.758	0.118	.000188	2.11	1.39	0.409
362S125-54	0.0566	3.625	1.250	0.188	1.17	50	0.344	0.306	0.466	0.744	0.142	.000367	2.15	1.39	0.401
362S162-33	0.0346	3.625	1.625	0.500	0.89	33	0.262	0.537	0.789	1.310	0.297	.000105	2.12	1.45	0.616
362S162-43	0.0451	3.625	1.625	0.500	1.16	33	0.340	0.537	0.782	1.300	0.376	.000230	2.11	1.45	0.611
362S162-54	0.0566	3.625	1.625	0.500	1.44	50	0.422	0.536	0.774	1.280	0.457	.000451	2.11	1.44	0.605
362S162-68	0.0713	3.625	1.625	0.500	1.78	50	0.524	0.535	0.765	1.260	0.552	.000887	2.12	1.43	0.596
362S162-97	0.1017	3.625	1.625	0.500	2.46	50	0.724	0.532	0.745	1.230	0.723	.002500	2.14	1.41	0.578
400S125-33	0.0346	4.000	1.250	0.188	0.77	33	0.228	0.290	0.465	0.738	0.118	.000091	2.36	1.53	0.407
400S125-43	0.0451	4.000	1.250	0.188	1.00	33	0.295	0.291	0.459	0.727	0.148	.000200	2.36	1.52	0.402
400S125-54	0.0566	4.000	1.250	0.188	1.24	50	0.365	0.290	0.452	0.713	0.178	.000390	2.41	1.51	0.394
400S162-33	0.0346	4.000	1.625	0.500	0.94	33	0.275	0.512	0.768	1.260	0.363	.000110	2.25	1.59	0.611
400S162-43	0.0451	4.000	1.625	0.500	1.21	33	0.357	0.513	0.761	1.250	0.460	.000242	2.25	1.58	0.606
400S162-54	0.0566	4.000	1.625	0.500	1.51	50	0.443	0.512	0.754	1.240	0.560	.000473	2.25	1.57	0.600
400S162-68	0.0713	4.000	1.625	0.500	1.87	50	0.550	0.511	0.745	1.220	0.677	.000933	2.26	1.56	0.591
400S162-97	0.1017	4.000	1.625	0.500	2.59	50	0.762	0.508	0.725	1.180	0.889	.002630	2.30	1.54	0.573

350S125-33	5.88	28.6	1.11	1.15	1.31	0.325	0.388	0.0363	0.221	5.19	1.03	1.070	0.623	0.381
350S125-43	8.21	28.4	1.45	1.46	2.22	0.543	0.498	0.0459	0.284	7.66	1.34	1.350	0.807	0.493
350S125-54	14.80	22.9	2.62	2.63	4.31	1.220	0.609	0.0547	0.348	13.90	2.43	2.430	1.210	0.603
350S162-33	8.27	42.7	2.55	2.70	1.31	0.325	0.508	0.0981	0.290	7.64	2.37	2.510	0.623	0.508
350S162-43	11.10	42.6	3.36	3.45	2.22	0.543	0.654	0.1250	0.374	10.60	3.12	3.200	0.807	0.654
350S162-54	20.10	34.4	6.21	6.35	4.31	1.220	0.804	0.1520	0.460	19.10	5.76	5.890	1.210	0.804
350S162-68	25.30	34.4	7.64	7.65	5.38	1.820	0.985	0.1840	0.563	24.70	7.07	7.070	1.150	0.985
350S162-97	34.00	34.7	9.90	9.90	7.30	2.400	1.320	0.2390	0.755	33.20	9.08	9.080	0.992	1.320
362S125-33	6.18	28.5	1.12	1.16	1.31	0.324	0.421	0.0367	0.232	5.40	1.04	1.080	0.667	0.414
362S125-43	8.61	28.4	1.45	1.46	2.22	0.541	0.541	0.0464	0.298	7.99	1.35	1.360	0.864	0.535
362S125-54	15.60	22.8	2.62	2.64	4.31	1.220	0.661	0.0553	0.365	14.50	2.44	2.460	1.300	0.655
362S162-33	8.66	42.6	2.55	2.71	1.31	0.324	0.551	0.0993	0.304	7.95	2.38	2.530	0.667	0.551
362S162-43	11.60	42.5	3.37	3.46	2.22	0.541	0.710	0.1270	0.392	11.00	3.13	3.230	0.864	0.710
362S162-54	21.00	34.3	6.22	6.38	4.31	1.220	0.873	0.1540	0.482	20.00	5.78	5.940	1.300	0.873
362S162-68	26.50	34.3	7.66	7.68	5.59	1.810	1.070	0.1860	0.590	25.80	7.13	7.130	1.280	1.070
362S162-97	35.60	34.5	9.95	9.95	7.61	2.400	1.440	0.2420	0.792	34.90	9.18	9.180	1.120	1.440
400S125-33	7.09	28.4	1.12	1.17	1.25	0.320	0.531	0.0377	0.265	6.03	1.04	1.100	0.760	0.523
400S125-43	9.86	28.2	1.46	1.48	2.22	0.535	0.682	0.0477	0.341	8.95	1.36	1.400	1.040	0.676
400S125-54	17.90	22.7	2.64	2.66	4.31	1.210	0.836	0.0568	0.418	16.30	2.47	2.520	1.560	0.828
400S162-33	9.87	42.3	2.56	2.74	1.25	0.320	0.692	0.1030	0.346	8.87	2.39	2.590	0.760	0.692
400S162-43	13.20	42.1	3.38	3.50	2.22	0.535	0.892	0.1310	0.446	12.40	3.15	3.310	1.040	0.892
400S162-54	24.00	34.1	6.25	6.45	4.31	1.210	1.100	0.1590	0.549	22.40	5.83	6.080	1.560	1.100
400S162-68	30.30	34.0	7.71	7.77	6.23	1.800	1.350	0.1920	0.673	29.20	7.21	7.310	1.740	1.350
400S162-97	40.80	34.0	10.10	10.10	8.52	2.380	1.810	0.2500	0.907	40.20	9.43	9.430	1.550	1.810

РАЗМЕРЫ НЕПЕРФОРИРОВАННЫЕ СВОЙСТВА Назначение Каркаса Проектная Глубина Полка Кромка Толщина A B C (in) (in) (in) (in) Вес Текучесть Площ xcg m xo Cw J j rx ry Fy (lbs/ft) (ksi) (in2) (in) (in) (in) (in6) (in4) (in) (in) (in)

НЕПЕРФОРИРОВАННЫЕ СВОЙСТВА ПЕРФОРИРОВАННЫЕ СВОЙСТВА Назначение Каркаса Mrx Lu Mry Mry Shear Web Cripp. Ix Iy Sf стенка. кромка Vr Pr (in. kips) (in) (in. kips) (in. kips) (kips) (kips) (in4) (in4) (in3) Mrx Mry Mry Shear Ix стенка. кромка Vr defl. (in. kips) (in. kips) (in. kips) (kips) (in4)

Свойства профиля каркаса стены