Расчет на ветровую нагрузку

Основная система и эпюра М₁ –как для крановых воздействий.

Эпюра М_р на левой стойке:

На левой стойке усилия получаем умножением на коэффициент:

Коэффициенты канонического уравнения:

; ;

Смещение рамы:

Моменты от смещения: Δ=1.

Эпюра моментов (М₁Δ+ М_Р) от ветровой нагрузки:

на левой стойке на правой стойке

Эпюра М=(М_Р+ М₁Δ); эпюра Q на левой стойке:

на правой стойке:

При правильном решение сумма поперечных внизу должна быть равна сумме всех горизонтальных нагрузок.

2.3. Определение расчетных усилий в сечениях рамы

На основании расчета рамы на отдельные нагрузки необходимо установить неблагоприятные комбинации внутренних усилий в сечениях рамы от совместного действия нагрузок. Для этого составляются возможные

комбинации следующих типов:

±М_max; N_соот.

±N_max; M_соот.

±N_min; M_соот.

В комбинациях усилий набор нагрузок производится по следующим правилам:

постоянная нагрузка учитывается обязательно; горизонтальные крановые усилия могут учитываться только совместно с вертикальными усилиями от кранов (в табл. 2.3 нагрузка 4 с нагрузкой 3 или 4^* с 3^*). Нагрузки 3,4,5 и соответствующие им обратно симметричные 3^*,4^*,5^* являются несовместимыми.

Значения усилий в комбинациях устанавливаются с учетом двух видов основных сочетаний нагрузок:

1. постоянная и одна временная нагрузки, здесь коэффициент сочетания ψ=1;

2. постоянная и не менее двух временных нагрузок, где длительная нагрузка умножается на коэффициент сочетания ψ₁=0,95, а кратковременная на ψ₂=0,9.

За одну кратковременную нагрузку принимается:

1. снеговая нагрузка;

2. крановая нагрузка (вертикальная вместе с горизонтальной);

3. ветровая нагрузка.

По результатам расчета составлена табл. 2.3 для четырех основных сечений левой колонны рамы. Из возможных комбинаций выбраны (подчеркнутые в таблице 2.3) наиболее неблагоприятные для определения усилий в стержнях стропильной фермы, подбора и проверки сечений колонн, расчета узлов рамы и анкерных болтов.

Номера нагрузок для различных комбинаций и сечений отвечают конкретным условиям примера, для других примеров они могут быть иными.

Если в комбинации N_min; M_соот, при расчете на растяжение анкерных болтов с внутренней стороны колонны, постоянная нагрузка разгружает болты (е=M/N<ρ≈h/2), то усилия от постоянной нагрузки принимаются с коэффициентом по нагрузке γ_fg=0,9. Ранее принят γ_fg=1,05, то есть необходимо умножить усилия на поправочный коэффициент 0,9/1,05. При е>ρ такой пересчет не требуется.

Поперечная сила Q_max необходима для расчета элементов решетки сквозных колонн, а Q_соот для проверки местной устойчивости стенки сплошных колонн и других расчетов.

3 . Расчёт подкрановой балки

Рис 3.1 Схема нагрузки от двух сближенных кранов

Исходные данные. Требуется рассчитать подкрановую балку крайнего ряда пролётом 6 м под два крана грузоподъёмностью Q=32 т.

Режим работы кранов - средний. Пролёт здания 30 м.

Нагрузки на подкрановую балку. По прил. 1 для крана Q=32 т среднего режима работы.

Предельно допустимый прогиб подкрановых балок: [f/l]=1/500 –для кранов групп режимов работы 4К-6К

Нормативные усилия на колесе

-вертикальное: F_n= F_{k max}=280 кН;

-горизонтальное: Т_n=0,1 F_{k max}

Вес тележки G_т=85 кН тип кранового рельса-КР-70.

Для кранов среднего режима поперечное горизонтальное усилие на колесе при расчёте подкрановых балок:

T_n=T_kⁿ =0,05(Q+G_т)/n_о=0,05(320+85)/2=10,125 кН

Расчетный момент от вертикальной нагрузки

Рис 3.2

где у_i-ординаты линий влияния;

Расчетные значения поперечных сил на опоре балки от вертикальной и горизонтальной нагрузок:

Подбор сечения подкрановой балки.

Принимаем подкрановую балку симметричного сечения С345 с тормозной конструкцией из рифленой стали толщиной t=6 мм и швеллера №16.

Значение коэффициента  определяем по формуле

где β- коэффициент учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжение в верхнем поясе подкрановой балки, где - высота балки её можно принимать в пределах (1/6…1/10); h_т= h_н=1 м - ширина сечения тормозной конструкции.

см³.

Минимальная высота балки:

;

где M_n- момент при загружение балки одним краном. Определяем по линии влияния.

Сумма ординат линии влияния при загружение одним краном:

Т.к. кран группы режима работы 6К

Оптимальная высота по расходу стали :

;

Задаемся гибкостью стенки балки _w=h _w/t_w=100

=68,65≈70см

Принимаем h_б=80 см (кратной 10 см).

Задаемся толщиной полок балки t_f=2 см, тогда высота стенки:

Толщина стенки из условия сопротивления срезу силой :

Принимаем t_w=8 мм, при этом

Размеры поясных листов:

см⁴

см⁴

см⁴

Требуемая площадь поясов:

см

По условиям крепления рельса b_{f min}=180мм

Принимаем пояс из листа 20*180 мм. А_f= 36см²

Устойчивость сжатого пояса обеспечена т.к.

;

Отношение b_f/h_б=18/80=1/4.4 находится в рекомундуемых пределах (b_f/h_б=1/2...1/5).

Пощадь сечения подкрановой балки: