
- •Стальной каркас одноэтажного производственного здания.
- •Москва 2002 год.
- •Исходные данные.
- •Компоновка конструктивной схемы каркаса здания.
- •Горизонтальная компоновка.
- •Выбор схемы связей одноэтажного промышленного здания.
- •II.4.1. Связи между колоннами
- •II.4.2. Связи по покрытию.
- •Расчет поперечной рамы здания.
- •Расчетная схема рамы.
- •Сбор нагрузок на раму.
- •Постоянная нагрузка.
- •Снеговая нагрузка.
- •Вертикальные усилия от мостовых кранов.
- •Горизонтальные нагрузки от торможения тележки крана.
- •Ветровая нагрузка.
- •Статический расчет рамы.
- •Расчет рамы на постоянную нагрузку.
- •Расчет рамы на снеговую нагрузку.
- •Расчет рамы на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.
- •Расчет рамы на горизонтальную нагрузку от мостовых кранов.
- •Расчет рамы на ветровую нагрузку.
- •Составление комбинаций усилий в сечениях стойки рамы и определение усилий.
- •Расчет и конструирование стропильной фермы.
- •Сбор нагрузок на ферму.
- •Постоянная нагрузка.
- •Снеговая нагрузка.
- •Нагрузка от рамных моментов.
- •Нагрузка от распора рамы.
- •Определение усилий в стержнях фермы.
- •Подбор сечений стержней фермы.
- •Подбор сечений стержней верхнего пояса фермы. Элементы в1 – 1, в2 – 3, в3 – 4.
- •Элемент в4 – 6.
- •Элементы в5 – 7, в6 – 9.
- •Подбор сечений стержней нижнего пояса фермы. Элемент н – 2.
- •Элементы н – 5, н – 8.
- •Подбор сечений раскосов фермы.
- •Подбор сечений стоек фермы.
- •Конструирование и расчет узлов стропильной фермы.
- •Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам.
- •Конструирование промежуточных узлов.
- •Конструирование и расчет узлов изменения сечения поясов стропильной фермы.
- •Конструирование и расчет опорных узлов.
- •Конструирование и расчет укрупнительных узлов. Верхний укрупнительный стык.
- •Расчет и конструирование колонны.
- •Определение расчетной длины надкрановой и подкрановой частей колонны в плоскости и из плоскости рамы.
- •Подбор сечения стержня колонны и проверка общей и местной устойчивости.
- •Подбор сечения верхней части колонны.
- •Компоновка сечения верхней части колонны.
- •Проверка устойчивости в плоскости действия момента.
- •Проверка устойчивости из плоскости действия момента.
- •Подбор сечения нижней части колонны.
- •Компоновка сечения нижней части колонны.
- •Проверка устойчивости в плоскости действия момента.
- •Проверка устойчивости из плоскости действия момента.
- •Расчет и конструирование узлов колонны.
- •Расчет и конструирование узла сопряжения надкрановой и подкрановой частей колонны.
- •Расчет и конструирование базы колонны.
- •Расчет и конструирование подкрановой балки.
- •Сбор нагрузок на подкрановую балку.
- •Определение расчетных усилий.
- •Подбор сечения подкрановой балки.
Снеговая нагрузка.
Город Харьков находится во II-ом снеговом районе (карта 1 СНиПа 2.01.07-85*). Следовательно, нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли sо = 1,2 кПа (табл. 4 СНиПа 2.01.07-85*).
Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы.
,
где f
– коэффициент надежности по нагрузки,
для снеговой нагрузки по п. 4 СНиПа
2.01.07-85* равен 1,4 (при
)
- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с п. 3 прил. 3 СНиПа 2.01.07-85* и равный 1,0;
В – шаг рам, тогда
.
Опорная реакция ригеля.
.
Рисунок 12. Нагрузки на поперечную раму от снеговой нагрузки.
Вертикальные усилия от мостовых кранов.
По ГОСТ на мостовые краны находим, что максимальные нормативные значения давлений колес мостового крана на рельс будут следующими: Fmaxn = (358+368)/2=363 кН.
Вес крана с тележкой GК = 1920 кН. Тогда нормативные усилия, передаваемые колесами наименее нагруженной стороной крана:
.
n – количество колес с одной стороны тележки,
Q- грузоподъемность крана, т;
П
о
нормам, расчетный крановый поезд состоит
из 2-х максимально сближенных кранов с
тележками в крайних положениях с
наибольшим грузом на крюках и движущихся
с максимальной скоростью. Это маловероятно,
и поэтому вводится коэффициент сочетания
нагрузки ,
который для двух кранов, работающих в
режимах 5К…6К, равен 0,85 (п. 4.17 СНиПа
2.01.07-85*).
Для определения расчетных усилии со стороны крана, построим линию влияния:
Рисунок 13. Линия влияния от действия расчетного кранового поезда.
Расчетное усилие, передаваемое на колонну колесами крана
,
где n – коэффициент надежности по назначению, для зданий II-ой категории ответственности равен 0,95;
f – коэффициент надежности по нагрузке, для крановых нагрузок равен 1,1; для нагрузок от собственного веса – 1,05;
уi – ордината линии влияния;
Gпк – вес подкрановых конструкций:
,где
gпб – расход стали на подкрановые балки, принимаемый равным 0,55 кН/м2;
gр – линейная плотность кранового рельса КР 120 , принимаемая равной 1,18 кН/м.
Сумма ординат линий влияния
тогда
Силы Dmax и Dmin приложены по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на нее изгибающие моменты:
,
где
ек
– расстояние от оси подкрановой балки
до оси, проходящей через центр тяжести
нижней части колонны
.
,
.
Рисунок 14. Вертикальные нагрузки на поперечную раму от действия мостовых кранов.
Горизонтальные нагрузки от торможения тележки крана.
Рисунок 15. Схема нагрузки при движении крановой тележки.
Нормативная нагрузка от торможения тележки с грузом, передаваемая одним колесом крана:
,
где GТ – вес тележки, для крана грузоподъемностью Q =160 т по ГОСТ находим, что он равен 560 кН;
п – количество колес крана с одной стороны, тогда
.
Расчетная горизонтальная сила Т от торможения тележки с грузом, передаваемая подкрановыми балками на колонну от сил Т n определяется при том же расположении мостовых кранов, что в п. III.2.3 (рис. 13), то есть
.
Сила Т может передаваться равновероятно на одной из сторон крана с равновероятным направлением (влево или вправо).
Рисунок 16. Горизонтальная нагрузка на поперечную раму от действия мостовых кранов.