4.2 Снеговая нагрузка
Расчетная погонная снеговая нагрузка на крайние колонны определяется по формуле:
Fs sо∙μ∙L/2∙γn∙γf ,
где so — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства. Для города Брест нормативное значение снеговой нагрузки so 0,8 кПа;
μ — коэффициент, учитывающий конфигурацию покрытия; для расчета рамы принимается μ = 1;
γf — коэффициент надежности по нагрузке, для снега принимаемый в зависимости от отношения нормативной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрытия. γf = 1.5;
L — пролёт стропильных конструкций.
Определим расчетную снеговую нагрузку на крайнюю колонну
На среднюю колонну:
4.3 Ветровая нагрузка
Скоростной напор ветра для города Бреста высотой до 10м от поверхности земли k=1; w0=300Н/м2; то же высотой до 20м при коэффициенте, учитывающем изменение скоростного напора по высоте k=1,25.
Для упрощения расчёта неравномерную ветровую нагрузку заменяют равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке: при этом эквивалентное значение коэффициента;
Кeq=0.75+(10,95+20)/60-1.25*(10,95+10)/10,952=1,047
Аэродинамический коэффициент для наружных стен:
с наветренной стороны се=0,8
с подветренной стороны се=-0,6
Расчётная нагрузка на раму равномерно распределенная до отм. 10,95 м с наветренной стороны
с подветренной стороны
Сосредоточенная сила на уровне верха:
4.4 Крановая нагрузка
Вес
поднимаемого груза Q=200кН,
пролёт крана Lк=18-2*0,75=16,5
м, база крана грузоподъёмностью 20/5т.
В=6,3м, расстояние между колёсами К=4,4м,
вес тележки Gт=70кН,
максимальное давление на колесо крана.
Рисунок 2.1 Линия влияния давления на колонну
Расчётное максимальное давление на колесо крана
Fmax
= Fmaxn*
Fmax=175·1,35·0,95=224,4кН
Расчётное минимальное давление на колесо крана находим по формуле
Fmin =57,5·1,35·0,95=73,74кН
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо.
Вертикальная
крановая нагрузка на колонны от двух
сближенных кранов с коэффициентом
сочетаний
Вертикальная
крановая нагрузка на колонны от четырех
сближенных кранов с коэффициентом
сочетаний
При торможении тележки крана на колонны рамы действует горизонтальная поперечная нагрузка. Расчетное горизонтальное давление на колонну от двух сближенных кранов равно:
4.5 Статический расчет поперечной рамы цеха
Расчёт рамы выполняем с помощью ЭВМ.
Результаты расчетов приводим в нижеследующих таблицах.
Таблица 5 - Усилия от постоянной нагрузки
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
78,75 |
0 |
78,75 |
М2-2 |
106,461 |
0 |
106,461 |
М3-3 |
-44,489 |
0 |
-44,489 |
М4-4 |
10,993 |
0 |
10,993 |
N1-1 |
450,01 |
900,02 |
450,01 |
N2-2 |
450,01 |
900,02 |
450,01 |
N3-3 |
715,97 |
1103,44 |
715,97 |
N4-4 |
715,97 |
1103,44 |
715,97 |
V |
6,598 |
0 |
6,598 |
Рисунок 2 - Усилия от постоянной нагрузки
Таблица 6 - Снеговая нагрузка
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
49,37 |
0 |
49,37 |
М2-2 |
29,765 |
0 |
29,765 |
М3-3 |
-6,665 |
0 |
-6,665 |
М4-4 |
-5,875 |
0 |
-5,875 |
N |
282,15 |
564,3 |
282,15 |
V |
0,094 |
0 |
0,094 |
Рисунок 3 - Снеговая нагрузка
Таблица 7 - Ветровая нагрузка слева
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
0 |
0 |
0 |
М2-2 |
14,621 |
44,604 |
22,112 |
М3-3 |
14,621 |
44,604 |
22,112 |
М4-4 |
187,806 |
133,811 |
174,294 |
N |
0 |
0 |
0 |
V3-3 |
9,193 |
10,62 |
9,55 |
V4-4 |
32,041 |
10,62 |
26,865 |
W=9,37
кН
Рисунок 4 - Ветровая нагрузка слева
Таблица 8 - Крановая вертикальная нагрузка от двух кранов с Dmax на левой колонне
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
0 |
0 |
0 |
М2-2 |
-85,405 |
68,035 |
17,37 |
М3-3 |
145,865 |
-45,955 |
17,37 |
М4-4 |
-24,945 |
90,144 |
52,111 |
N1-1=N2-2 |
0 |
0 |
0 |
N3-3=N4-4 |
462,54 |
151,99 |
0 |
V3-3 |
20,335 |
-16,199 |
-4,136 |
V4-4 |
20,335 |
-16,199 |
-4,136 |
Рисунок 5 - Крановая вертикальная нагрузка от двух кранов с Dmax на левой колонне
Таблица 9 - Крановая вертикальная нагрузка от двух кранов с Дмакс на средней колонне
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
0 |
0 |
0 |
М2-2 |
-73,906 |
114,041 |
-40,135 |
М3-3 |
2,084 |
-232,864 |
-40,135 |
М4-4 |
-145,724 |
-4,782 |
-120,404 |
N1-1=N2-2 |
0 |
0 |
0 |
N3-3=N4-4 |
151,99 |
462,54 |
0 |
V |
17,597 |
-27,153 |
9,556 |
Рисунок 6 - Крановая вертикальная нагрузка от двух кранов с Дмакс на средней колонне
Таблица 10 - Крановая нагрузка от четырёх кранов на средней колонне
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
0 |
0 |
0 |
М2-2 |
-55,625 |
0 |
-55,625 |
М3-3 |
69,545 |
0 |
69,545 |
М4-4 |
-41,705 |
0 |
-41,705 |
N3-3=N4-4 |
250,35 |
761,84 |
250,35 |
V |
13,244 |
0 |
-13,244 |
Рисунок 7 - Крановая нагрузка от четырёх кранов на средней колонне
Таблица 11 - Усилия в крайних колоннах от крановой нагрузки Т=17,85 кН.
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
0 |
0 |
0 |
М2-2 |
-21,868 |
17,137 |
17,137 |
М3-3=М2-2 |
-21,868 |
17,137 |
17,137 |
М4-4 |
74,258 |
54,41 |
54,41 |
N |
0 |
0 |
0 |
V |
-9,69 |
-4,08 |
-4,08 |
Рисунок 8 - Усилия в крайних колоннах от крановой нагрузки Т=17,85 кН
Таблица 12 - Тормозная сила на средней колонне
Усилия |
По оси А |
По оси Б |
По оси В |
М1-1 |
0 |
0 |
0 |
М2-2 |
17,137 |
-21,868 |
17,137 |
М3-3 |
17,137 |
-21,868 |
17,137 |
М4-4 |
54,41 |
74,258 |
54,41 |
N4-4 |
0 |
0 |
0 |
V |
-4,08 |
-9,69 |
-4,08 |
Рисунок 9 - Тормозная сила на средней колонне
Таблица 13 - Комбинация нагрузок и расчётные усилия в сечениях средней колонны по оси Б
Нагрузка |
Номер загружения |
|
Сечения колонны |
||||||
Сеч 2 |
Сеч 3 |
Сеч 4 |
|||||||
M |
N |
M |
N |
M |
N |
V |
|||
Постоянная |
1 |
1 |
0 |
900.02 |
0 |
1103.44 |
0 |
1103.44 |
0 |
Снеговая |
2 |
1 |
0 |
564.3 |
0 |
564.3 |
0 |
564.3 |
0 |
3 |
0.9 |
0 |
507.87 |
0 |
507.87 |
0 |
507.87 |
0 |
|
От 2х кранов с Dмах на левой колонне |
4 |
1 |
68.035 |
0 |
-45.955 |
151.99 |
90.144 |
151.99 |
16.199 |
5 |
0.9 |
61.2315 |
0 |
-41.3595 |
136.791 |
81.1296 |
136.791 |
14.5791 |
|
От 2х кранов с Dмах на средней колонне |
6 |
1 |
114.041 |
0 |
-232.864 |
462.54 |
-120.404 |
462.54 |
27.153 |
7 |
0.9 |
102.6369 |
0 |
-209.578 |
416.286 |
-108.364 |
416.286 |
24.4377 |
|
От 4х кранов с Dмах на средней колонне |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
761.84 |
0 |
761.84 |
0 |
9 |
0.9 |
0 |
0 |
0 |
685.656 |
0 |
685.656 |
0 |
|
Тормозная Т на левой колонне |
10 |
1 |
17.137 |
0 |
17.137 |
0 |
54.41 |
0 |
4.08 |
11 |
0.9 |
15.4233 |
0 |
15.4233 |
0 |
48.969 |
0 |
3.672 |
|
Тормозная Т на средней колонне |
12 |
1 |
-21.868 |
0 |
-21.868 |
0 |
74.258 |
0 |
9.69 |
13 |
0.9 |
-19.6812 |
0 |
-19.6812 |
0 |
66.8322 |
0 |
8.721 |
|
Ветровая слева |
14 |
1 |
44.604 |
0 |
44.604 |
0 |
133.811 |
0 |
10.62 |
15 |
0.9 |
40.1436 |
0 |
40.1436 |
0 |
120.4299 |
0 |
9.558 |
|
Ветровая справа |
16 |
1 |
-44.604 |
0 |
-44.604 |
0 |
-133.811 |
0 |
-10.62 |
17 |
0.9 |
-40.1436 |
0 |
-40.1436 |
0 |
-120.43 |
0 |
-9.558 |
|
Сочетание при =1 |
|
|
1+6+12 |
1+14 |
1+14 |
||||
Мmах |
|
|
92.173 |
900.02 |
44.604 |
1103.44 |
133.811 |
1103.44 |
10.62 |
|
|
|
1+16 |
1+6+12 |
1+16 |
||||
Мmin |
|
|
-44.604 |
900.02 |
-254.732 |
1565.98 |
-46.146 |
1103.44 |
-10.62 |
|
|
|
1+2 |
1+8+12 |
1+8+12 |
||||
Nmax |
|
|
0 |
1464.32 |
-21.868 |
1865.28 |
74.258 |
1865.28 |
9.69 |
Сочетание при =0.9 |
|
|
1+3+7+13+15 |
1+3+15 |
1+3+9+13+15 |
||||
Mmax |
|
|
123.0993 |
1407.89 |
40.1436 |
1611.31 |
187.2621 |
2296.966 |
18.279 |
|
|
|
1+3+9+13+17 |
1+7+13+17 |
1+3+7+13+17 |
||||
Mmin |
|
|
-59.8248 |
1407.89 |
-269.402 |
1519.726 |
187.2621 |
2296.966 |
18.279 |
|
|
|
1+3+7+13+15 |
1+3+9+13+15 |
1+3+9+13+15 |
||||
Nmax |
|
|
123.0993 |
1407.89 |
20.4624 |
2296.966 |
187.2621 |
2296.966 |
18.279 |
