Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Статический расчет металлического каркаса одноэтажного производстве

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.11.2022

Размер:

3.62 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 168 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

5.1. Расчетная схема поперечной рамы

Расчетная схема поперечной рамы (рис. 31) назначена по конструктивной схеме. Расчет поперечной рамы выполним по программе «ЛИРА». Принимаем жесткое сопряжение ригеля 1-го и 3-го пролетов с колоннами и шарнирное сопряжение ригеля 2-го пролета с колоннами; сопряжение колонн с фундаментом − жесткое.

5.2. Определение жесткостей элементов поперечной рамы

Жесткости элементов поперечной рамы назначаем на основании предварительных расчетов по формулам [8]. При расчете рамы по программе «ЛИРА» сквозные конструкции ригеля заменяем сплошными с эквивалентными жесткостями.

5.2.1. Определение жесткости ригелей

Изгибная жесткость ригеля ЕJiр (кН/м2 ) определяется по формуле

ЕJ

iр

Е АВП АНП

0,8 h2

+ А

ВП

НП

где

– высота фермы, h = 2,9 м;

Е – модуль упругости, Е = 2,1 104

кН/см2; АВП , АНП –

площади сечений верхнего и нижнего поясов фермы,

см2;

;

где N

– усилие в поясах, кН;

ϕ Ry γc

ВП

0,8 Ry

НП

Ry – расчетное сопротивление стали поясов.

Расчет для 1-го пролета (А–Б, L1 = 30 м)

Находим момент М1

и представляем его как пару сил:

(

) L2

(8,94

+19,2) 302

M1 =

пост

сн

=3165,75 кНм;

М1

= 3165,75 =1091,6 кН.

hфоп

2,9

Площадь сечения верхнего пояса фермы

1091,6

=33,28 см2,

ϕ Ry γс

0,8 41

ВП1

где ϕ – коэффициент продольного изгиба,

ϕ=0,8 ;

γс – коэффициент усло-

вия работы,

γс

= 1 [4, прим. 4, табл. 6]; Ry – расчетное сопротивление по

пределу текучести для стали 16Г2АФ [4, табл. 51, а], Ry = 41 кН/см2. Площадь сечения нижнего пояса фермы

1091,6

= 26,62 см2.

НП1

Ry γс

41 1

Изгибная жесткость ригеля

E (А

)

0,8 h2 =

2,1 104

(33,28 26,62)

2 =

ВП1

НП1

0,8

2,9

(А

(33,28 + 26,62)

р1

)

ВП1

НП1

= 208,9 104 кНм2.

Продольная жесткость ригеля

= E (А

+ А

)= 2,1 104 (33,28 + 26,62)=125,8 104 кН;

р1

ВП1

НП1

р1

= 208,9 104 кНм2; EA

=125,8 104 кН.

р1

Расчет для 2-го пролета (Б–В, L1 = 24 м)

Находим момент М2

и представляем его как пару сил:

(

) L2

(8,94 +19,2) 242

пост

сн

М2 =

= 2026,08 кНм;

М2

2026,08

N2 =

=698,6 кН.

hф

2,9

Площадь сечения верхнего пояса фермы

698,6

= 21,3 см2.

ϕ Ry γ

0,8 41

ВП2

Площадь сечения нижнего пояса фермы

698,6

=17,04 см2.

НП2

Ry γс

41 1

Изгибная жесткость ригеля

E (

)

2,1 10

4 21,3 17,04

0,8 2,92

ВП2

НП2

0,8

(А

(21,3 +17,04)

р2

+ А

)

ВП2

НП2

= 133,8· 104 кНм2.

Продольная жесткость ригеля

= E

(А

+ А

)

= 2,1 104 (21,3 +17,04)=80,5 104 кН;

р2

вп2

нп2

р2

133,8 · 104 кНм2, EA

=80,5 104 кН.

р2

Расчет для 3-го пролета (В-Г, L1 = 18 м)

Находим момент М3

и представляем его как пару сил:

(

пост +

сн )

L23

(8,94 +19,2) 182

3 =

=1139,67 кНм ;

М3

=1139,67

=392,99 кН.

hф

2,9

Площадь сечения верхнего пояса фермы

392,99

=11,98 см2.

ϕ Ry γс

0,8 41

ВП3

Площадь сечения нижнего пояса фермы

392,99

=9,58 см2.

НП3

Ry γс

41 1

Изгибная жесткость ригеля

E (А

)

0,8 h2

2,1 10

4 11,58 9,58

ВП3

НП3

0,8 2,9

(А

(11,98 +9,58)

р3

+ А

)

ВП3

НП3

= 75,21 · 104 кНм2.

Продольная жесткость ригеля

= E (А

+ А

)= 2,1 104 (11,98 +9,58)= 45,28 104 кН.

р3

ВП1

НП3

р3

= 75,21 104 кНм2; EA

= 45,28 104 кН.

р3

5.2.2. Определение жесткости колонн по крайнему ряду

Изгибная

жесткость

подкрановой

части колонны определяется по

н,i

+ D

кр

)(b )2

формуле EJнкр,i = E

max

kн Ry

где bн – высота сечения нижней части колонны, bн = 1,5 м; Nн,i

– расчетная

максимальная продольная сила нижней части колонны от постоянной и сне-

		=	(		пост +		сн) Li
говой нагрузок, кН, N	н,			q		q			, L – пролет фермы, примыкаю-

	i	2
щей к колонне, L1 = 30 м, L3 = 18 м; Dmaxкр								– максимальное вертикальное дав-

ление на колонну крайнего ряда от мостовых кранов, Dmaxкр = 974,49 кН; kн –

коэффициент, зависящий от шага колонн и высоты рамы: при шаге колонн, при шаге колонн Вк = 6 м kн = 2,5…3, kн = 2,8; Ry – расчетное сопротивле-

ние стали колонны, Ry = 27,5 кН/см2, сталь колонн – С275.

Расчет для крайней колонны по оси А:
	(			+			) L2		(8,94 +19,2) 30
	(	q	пост	+	q	сн	) L2		(8,94 +19,2) 30
Nн1 =			пост	2		сн	2	=	2	= 422,1 кН;
Nн1 =								=		= 422,1 кН;

Изгибная жесткость подкрановой части колонны

2,1 104 (422,1+974,49)

EJ н1

=85,7 104 кНм .

2,8 27,5

Продольная жесткость подкрановой части колонны

2 EJ

н1

= 2 85,7 104

=171,4 104

кН.

н1

4 кНм2, EA

=171,4 104

н1

=85,7 10

кН.

н1

Изгибная жесткость надкрановой части колонны определяется по фор-

кр

EJ кр

н,i

bв

муле EJв,i =

где bв, bн – высота сечения верхней и нижней частей колонны, bв = 1,0 м, bн = 1,5 м; kв – коэффициент, учитывающий разную жесткость верхней

и нижней частей колонны; при жестком сопряжении ригеля с колонной kв=1,2…1,8, kв = 1,5.

			85,7 104			1	2	2
EJ	в1	=	1,5					= 25,39 104 кНм .

						1,5
Продольная жесткость надкрановой части колонны:
EA	= 4 EJ			в1	= 4 25,39 104 =101,56 104 кН.
в1

EJв1 = 25,39 104 кНм2, EAв1 =101,56 104 кН.

Расчет для крайней колонны по оси Г:

(

пост +

сн) L3

(8,94

+19,2) 18

Nн4 =

= 253,26 кНм ;

Изгибная жесткость подкрановой части колонны

EJн4 =

2,1

104 (253,26 + 974,49)

1,52

= 75,34 104

кНм .

2,8 27,5

Продольная жесткость подкрановой части колонны

= 2 EJ

н4

= 2 75,34 104 =150,68 104

кН.

н4

=75,34 104 кНм2, EA

=150,68 104

кН.

н4

Изгибная жесткость надкрановой части колонны

EJн4

75,34

EJв4 =

bв

= 22,32

кНм .

Кв

1,5

bн

1,5

Продольная жесткость надкрановой части колонны:

EAв4 = 4 EJв4 = 4 22,32 104 =89,28 104 кН. EJв4 = 22,32 104 кНм2, EAв4 =89,28 104 кН.

5.2.3. Определение жесткостей колонны по среднему ряду

Изгибная жесткость подкрановой части колонны определяется по

		(N	н,i	+2 Dср	)(b	)2
формуле	EJнср,i = E		н,i	max	н		,
формуле	EJнср,i = E			kн Ry			,
				kн Ry
где Dmaxср	– максимальное вертикальное давление на колонну по среднему

ряду от мостовых кранов, Dmaxср = 985,83 кН; Nн,i – расчетная максимальная продольная сила нижней части колонны от постоянной и снеговой нагрузок,

Nн,i = (qпост +qсн2) (Li + Li+1); (Li + Li+1) – пролеты ферм, примыкающих

к колонне; bн, bв – высота сечения нижней части колонны, bн= 2,0 м; bв = 1 м,

kн = 2,8.

Расчет для средней колонны по оси Б

Расчетная максимальная продольная сила в нижней части колонны от

постоянной и снеговой нагрузок

Nн,2 =

(

пост +

сн ) (L1 + L2 )

(8,94 +19,2) (30 + 24)

= 759,78 кН.

Изгибная жесткость подкрановой части колонны

2,1 104 (759,78 + 2 985,83) 22

EJн2 =

= 297,9 104

кНм .

2,8

27,5

Продольная жесткость подкрановой части колонны

= 4 EJ

н2

= 2 297,9 104 = 595,8 104 кН.

н2

кНм2 ,

н2

= 297,9 104

=595,8 104

кН.

н2

Изгибная жесткость надкрановой части колонны

н2

297,9

EJв2 =

вв

= 49,65 10

кНм .

Кв

1,5

вн

Продольная жесткость надкрановой части колонны

= 4 EJ

в2

= 4 49,65 104 =198,6 104 кН.

в2

кНм2, EA

в2

= 49,65 104

=198,6 104

кН.

в2

Расчет для средней колонны по оси В

Расчетная максимальная продольная сила нижней части колонны от постоянной и снеговой нагрузок

		(		пост +		СН ) (L2 + L3 )		(8,94 +19,2) (24 +18)
Nн,3	=	(	q	пост +	q	СН ) (L2 + L3 )	=	(8,94 +19,2) (24 +18)	=590,94 кН.
		2						2

Изгибная жесткость подкрановой части колонны

2,1 104 (590,94 + 2 985,83) 22

EJн3 =

= 279,56 104

кНм .

2,8 27,5

Продольная жесткость подкрановой части колонны

= 2 EJ

н3

= 2 279,56 104 = 559,1 104

кН.

н3

= 279,56 104 кНм2,

=559,1 104

кН.

н3

Изгибная жесткость надкрановой части колонны

EJ в3 ==

279,56 104

1,5

= 46,59 104 кНм .

Продольная жесткость надкрановой части колонны

= 4 EJ

в3

= 4 46,59 104 =186,36 104

кН.

в3

= 46,59 104 кНм2, EA

=186,36 104

кН.

в3

5.2.4. Определяем соотношения жесткостей элементов рамы

EJн2 = 297,2 104 =11,7 − интервал 10…30 при Вкр = Вср; EJв2 25,39 104

EJв2 = 49,65 104 =1,95 − интервал 1,5…3 при Вкр = Вср. EJв1 25,39 104

6. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ЭВМ

После сбора нагрузок на поперечную раму здания и составления расчетной схемы данные для расчета на ЭВМ записываются на расчетных схемах для каждого вида загружения отдельно (рис. 26, 28, 29).

6.1 Расшифровка результатов расчета на ЭВМ

От каждого вида нагрузки в отдельных элементах поперечной рамы определяются по программе «ЛИРА» усилия (M, N, Q). Для контроля введенных исходных данных в прил. 1 приводятся их распечатки в табличной форме, а также расчетная схема с действующими нагрузками и усилия в элементах рамы.

Результаты статического расчета поперечной рамы выдаются в табличной форме, в которой приводятся усилия (M, N, Q) для двух сечений. По результатам расчета от каждого вида нагрузки строятся эпюры M, N (см. прил. 1). При построении эпюр моментов пользуются правилом знаков по программе «ЛИРА»: при построении эпюр продольных сил знак «–» означает сжатие, а «+» – растяжение.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ В КОЛОННЕ

Расчетные усилия определяются для крайней колонны по оси А. Результаты статического расчета переносятся в табл. 7. Знаки про-

дольных и поперечных сил для крайней колонны соответствуют результатам расчета. Знаки изгибающих моментов, полученные по программе «ЛИРА», заменяются на противоположные. Правило знаков изгибающих моментов принято по [1, 13]. Моменты M для схем 11, 12, 13, 14 необходимо записывать с двумя знаками « ±», имея в виду, что сила поперечного торможения может быть приложена как справа, так и слева. В табл. 7 приводятся четыре характерных сечения, кратковременные нагрузки записываются с коэффициентами сочетания Ψс, равными 1,0 и 0,9. В табл. 7 отмечаются взаимоисклю-

чающие нагрузки (например, ветровые 3 и 4). По полученным расчетным значениям M, N, Q, вызванным отдельными загружениями, составляются комбинации нагрузок основных сочетаний (см. табл. 7).

Пример 1. Для сечения 1–1 составить основное сочетание нагрузок с Ψс =1для расчетной комбинации + Мmax ; − Nсоотв.

В эту комбинацию входит постоянная нагрузка (загружение 1), независимо от знака момента, и одна из кратковременных нагрузок, которая дает максимальный положительный момент. Это будет крановая нагрузка загру-

жений 7, 9, 14+, М7,9,14 =38,18 + 49,84 + 22,68 = 110,7 кНм (крановая нагруз-

ка в многопролетном здании рассматривается: вертикальная – от четырех кранов по два крана в пролете, горизонтальная – от двух кранов, для 14 загружения принимается + М , т.к. комбинация + Мmax ).

Таким образом, основное сочетание нагрузок состоит из загружений

1; 7; 9; 14+.

Пример 2. Для сечения 1–1 составить основное сочетание нагрузок с Ψс = 0,9 для расчетной комбинации + Мmax ; − Nсоотв.

В эту комбинацию входит постоянная нагрузка (загружение 1), независимо от знака момента, и кратковременные с Ψс = 0,9 : крановая нагрузка

(загружения 7, 9, 14+) и ветровая (загружение 3) нагрузка. Снеговая не учитывается, т.к. дает момент отрицательный.

Момент от кратковременных нагрузок

М3,7,9,14 =3,24 + 34,36 + 44,86 + 20,41 = 102,87 кНм.

Таким образом, основное сочетание нагрузок состоит из загружений

1; 3, 7; 9; 14+.

Пример 3. Для сечения 3–3 составить основное сочетание нагрузок с Ψс = 0,9 для расчетной комбинации − Мсоотв; − Nmax .

В эту комбинацию входит постоянная нагрузка (загружение 1), независимо от знака момента, и кратковременные нагрузки с Ψс = 0,9 , дающие

максимальную продольную силу. Однако в данной комбинации нас также

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 168 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
15.11.202212.3 Mб21Статистические закономерности малоциклового разрушения..pdf
#
15.11.20226.82 Mб3Статистические исследования контроля качества в автоматизированных..pdf
#
15.11.202210.29 Mб11Статистические методы анализа и обработки наблюдений..pdf
#
15.11.2022438.51 Кб5Статистические методы исследования качества объектов производства.pdf
#
15.11.2022438.51 Кб4Статистические методы исследования качества объектов производства3..pdf
#
15.11.20223.62 Mб40Статический расчет металлического каркаса одноэтажного производстве..pdf
#
15.11.2022784.97 Кб2Стерледева, Т.Д. Практикум по философии.pdf
#
15.11.2022443.33 Кб4Стилистика английского языка..pdf
#
15.11.20221.86 Mб1Стиль деятельности в системе управления образовательным пространств..pdf
#
15.11.20223.27 Mб6Стратиграфический кодекс России..pdf
#
15.11.20222.86 Mб1Страхование в туризме..pdf