2 Расчет поперечной рамы каркаса

Выбор расчетной схемы рамы и определение действующих на нее нагрузок.

Расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижними частями колонны колонны:

е_о=(0,5…0,4)h_н-0,5h_в=0,5*1-0,5*0,5=0,25м.

Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения нижней части колонны

е_к=(0,5…0,6)h_н=0,5*1=0,5м.

Постоянная нагрузка

таблица1.

Состав нагрузки	Нормативная gn, кПа	γf	Расчетная g, кПа
1.Защитный слой из гравия по мастике t=15-20мм. 2.Гидроизоляционный ковер из 4-х слоев рубероида. 3.Утеплитель (пенопласт) t=500мм γ=0,5кН/м3 4.Пароизоляция из 1 слоя рубероида 5.Стальной профилированный настил 6.Прогоны сплошные пролетом 6 м 7.Собственная масса металлических конструкций шатра (фермы, фонари, связи) Итого	0,3 0,2 0,03 0,04 0,15 0,07 0.5 1.29	1,3 1,3 1,2 1,3 1,05 1,05 1.05	0,39 0,26 0,04 0,05 0,16 0,08 0.52 1.5

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы:

q=g*В_ф=1,5*6=9кН/м,

где В_ф – шаг стропильных ферм, В_ф=В=6м.

Опорная реакция ригеля от постоянной нагрузки

F_g=q* ℓ /2=9*24/2=108 кН

Расчетный сосредоточенный момент в месте уступа от смещения осей верхней и нижней частей колонны:

M_g=F_g*e_o=108*0,25=27 кНм.

Снеговая нагрузка

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы:

где S_o=0,7кПа –нормативный вес снегового покрова;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова к снеговой нагрузке на покрытие. Если для не утепленных покрытий цехов с повышенным тепловыделением, как в нашем случае, уклон покрытия следует снижать на 25 %. =1;

_fs – коэффициент надежности по снеговой нагрузке.

Опорная реакция ригеля

F_s=(S* ℓ) /2=(4.2*24)/2=50,4кН.

Расчетный сосредоточенный момент в месте уступа:

M_s=F_s*e_o=50,4*0.25=12,4кНм.

Крановая нагрузка

Расчетное вертикальное усилие от двух сближенных кранов на колонну, к которой приближены тележки с грузом

D_max= _fk* _k* F_kmax*y_i+ _fg*q_nk*B,

где F_kmax- нормативное вертикальное усилие от колеса крана на путь, к которому приближена тележка (табл.1 приложения)

F_kmax= (F_1kmax +F_2kmax)/2=315/1=315кН.

y_i - ордината линии влияния опорной реакции подкрановых балок

q_{nk ­} -2,5 кН/м – вес подкрановой конструкций, которые принимаются ориентировочно в зависимости от шага рам и грузоподъёмностью крана

γ_fk – 1,1 – коэффициент надёжности по крановой нагрузки;

γ_fg – 1,05 - коэффициент надёжности по нагрузке от собственного веса;

_k – коэффициент сочетания крановых нагрузок. При учете двух кранов групп режимов работы 1к-6к _k = 0,85

Краны устанавливаются относительно рассчитываемой рамы так, чтобы сумма ординат линии влияния была наибольшей (рис. 3).

=(х₁+х₂+х₃)/В=(4.8+0,9+6)/6=1,95

D_max=1,1*0,85*315*1.95+1,05*2.5*6=590,07кН.

Расчетное вертикальное усилие кранов при той же установке на противоположную колонну рамы

D_min= _fk* _k* F_kmin*y_i+ _fg*q_nk*B

F_kmin=(Q_кр+G_кр)/n_o- F_kmax=(300+520)/2-315=95кН.

D_min=1,1*0,85*95*1.95+1,05*2.5*6=188,96кН.

Моменты от внецентренного приложения сил D_max , D_min

= D_max*е_к=590,07*0,5=295,035кНм

= D_min*е_к=188,96*0,5=94,48кНм

Рис.3

Горизонтальное усилие на колонну от поперечного торможения кранов

Расчетное горизонтальное усилие от мостовых кранов на колонну

где Т_кⁿ – нормативное горизонтальное усилие на колесе крана;

n^’_o – число тормозных колес тележки крана;

n^’– числовсех колес тележки крана;

f- коэффициент трения при торможении. Обычно n^’_o /n^’=0,5

Ветровая нагрузка

Коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления, зависит от высоты над поверхностью земли и типа местности.

,

где М – изгибающий момент от фактического давления ветра на колонну.

Вертикальные размеры колонны принятые в метрах.

W₀ = 0.73кПа – нормативное значение ветрового давления в районе строительства.

К₁₀ = 1

Расчетная нагрузка на 1 м длины колонны от активного давления ветра.

От отсоса ветра.

Расчетная сосредоточенная сила ветра в уровне ригеля

- от активного давления ветра

-от отсоса ветра.