Статический расчет металлического каркаса одноэтажного производстве

Таким образом, осредненные коэффициенты на 1-м и 2-м участках

hi (h1; h2 ; h3 , h4 )− высоты, характеризующие однозначную эпюру давления;

Осредненные коэффициенты на 1-м и 2-м участках

= 1,4 ·0,6 ·0,8205· 0,3 = 0,207 кН/м2.

Расчетная погонная ветровая нагрузка на раму W (кН/м) на участке h1 передается в виде равномерно распределенной:

–с наветренной стороны здания W нав =W1нав Вк = 0,205 ·6 = 1,23 кН/м;

–с подветренной стороны здания W под =W1под Вк = 0,154 ·6 = 0,924 кН/м,

где Вк – шаг поперечных рам, Вк = 6 м.

С грузовой площади шатра А1 (м2) нагрузка в виде сосредоточенной силы Fнав, Fпод (кН) переносится на узел сопряжения верхней части колон-

ны с ригелем.

Fнав =W2нав А1 =W2нав h2 Bк = 0,276 · 3,125 · 6 = 5,17 кН; Fпод =W2под А1 =W2под h2 Bк = 0,207 · 3,125 · 6 = 3,88 кН.

Таким образом, ветровая нагрузка, действующая с отметки ±0,000 по 1-му варианту, и с отметки – 0,150 по 2-му варианту, что соответствует в расчетной схеме координате у = 0, практически не отличается.

4.4. Нагрузка от мостовых кранов

Производственное здание оборудуется двумя мостовыми кранами в каждом пролете грузоподъемностью Q1 = 100 т и Q2 = 50 т. При движении

мостового крана на крановый рельс передаются вертикальные нагрузки от колес мостовых кранов Fк и горизонтальные воздействия Тк.

Определим нагрузки на поперечную раму от мостовых кранов пролета А-Б (см. загружения 5, 6 рис. 29).

Для крайних колонн. Расчетным загружением рамы мостовыми кранами является такое, при котором на одну из колонн пролета действует наибольшее вертикальное давление кранов Dmax , а на другую – минимальное

Dmin (см. рис. 29). Вертикальные давления кранов Dmax и Dmin в виде

опорных реакций подкрановых балок передаются на колонны, и определяются с помощью линий влияния (рис. 30). Максимальное вертикальное давление Dmax будет отвечать такой схеме загружения подкрановых балок кра-

нами, когда сумма ординат линий влияния опорных реакций ( ∑уi ) будет

максимальной. При этом тележка с грузом должна находиться на минимальном расстоянии от колонны.

Вертикальная нагрузка на подкрановые балки и колонны пролета определяется от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов

Q1 = 100 т и Q2 = 50 т.

1. Определяем расчетное максимальное вертикальное давление на колонну Dmax (кН) по оси А, к которой приближена тележка крана

Dmax = γ f Ψ ∑Fin,max yi + γпкf Gпк .

Линия влияния от двух сближенных кранов показана на рис. 30 в наиболее невыгодном положении.

Здесь γ f – коэффициент надежности по нагрузке для крановой нагрузки, γ f =1,1; Ψ – коэффициент сочетаний, для трехпролетного здания Ψ

принимается при 4 кранах, режим работы 3К Ψ = 0,7 ; Fin,max – нормативное

максимальное вертикальное давление колес мостовых кранов, определяется по табл. рис. 21; yi – ордината линии влияния, соответствующая i-му поло-

жению колеса крана; γпкf – коэффициент надежности по нагрузке для

подкрановых конструкций, γпкf =1,05 ; Gпк– собственный вес подкрановой

конструкции,

Gпк = qпкn Bк L21 = 0,15 6 302 =13,5 кН,

где qпкn = 0,15 кН/м2; Bк – шаг колонн (длина подкрановой балки 6 м); L1 – пролет А–Б, L1 =30 м.

∑Fi,nmax yi =500 0,612 + 480 1 + 480 0,867 + 450 0,1 =1247,16 кН;

Dmaxкр =1,1 0,7 1247,16 +1,05 13,5 =974,49 кН.

2. Определяем расчетное минимальное вертикальное давление на колонну поосиА Dmin (кН)

Dmin = γ f Ψ ∑Fin,min yi + γпкf Gпк ,

где Fin,min – нормативное минимальное вертикальное давление колес мосто-

∑Fi,nmin yi =140 0,612 +132,5 1 +132,5 0,867 +162,5 0,1 =349,31 кН; Dmiкрn =1,1 0,7 349,31 +1,05 13,5 = 283,14 кН.

Давления Dmaxкр и Dmiкрn передаются по осям подкрановых балок, ко-

торые установлены с эксцентриситетом по отношению к оси нижней части колонны. Поэтому на поперечную раму передаются крановые моменты

Мmaxкр , Мminкр (кНм) (см. рис. 29).

3.Определяем крановые моменты, передаваемые на крайние колонны

где ек − расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести сечения нижней части колонны, для крайних колонн ек= (0,5 –

–0,6) bнкр= (0,5 −0,6) 1500 =750 −900мм. Принимаем ек = 800 мм = 0,8 м.

Мmaxкр. = Dmax ек =974,49 0,8 = 779,6 кНм.

Мmiкрn. = Dmin ек = 283,14 0,8 = 226,51 кНм.

Для средних колонн. Для определения крановой нагрузки в пролете А–Б на средние колонны воспользуемся той же линией влияния (см. рис. 30).

1. Определяем расчетное максимальное вертикальное давление на колонну Dmax (кН) по оси Б, к которой приближена тележка крана:

Dmax = γ f Ψ ∑Fin,max yi + γпкf Gпк .

Gпк = qпкn Bк L1 +2 L2 = 0,15 6 30 +2 24 = 24,3 кН;

∑Fin,max yi = 500 0,612 + 480 1 + 480 0,867 + 450 0,1 =1247,16 кН;

Dmaxср =1,1 0,7 1247,16 +1,05 24,3 =985,83 кН.

2. Определяем расчетное минимальное вертикальное давление на колонну по оси Б Dmin (кН)

Dmin = γ f Ψ ∑Fin,min yi + γпкf Gпк ,

центр тяжести сечения нижней части колонны, для средних колонн ек= λ =

=1000 мм = 1,0 м.

Мmaxср = Dmax ек = 985,83 · 1 = 985,83 кНм;

Мminср = Dmin ек = 294,48 · 1 = 294,48 кНм.

4. Определяем величину давления на колонну от сил поперечного торможения. Принимаем ту же линию влияния, что и при определении Dmax

и Dmin (см. рис. 30).

Расчетная горизонтальная сила Тпоп (кН), передаваемая подкрановыми балками на колонну от сил Ткn : Тпоп = γ f Ψ ∑Тin,к уi .