Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет поперечной рамы одноэтажного здания, оборудованного мостовыми кранами. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Желе
.pdf
Рис. 4. Схемы связей промышленного здания:
1 – ригели покрытия, 2 – крупноразмерные плиты покрытия, 3 – стальная портальная связь
по колоннам, 4 – вертикальные связевые стальные фермы по торцам ригелей, 5 – стальная
или железобетонная распорка, 6 – подкрановая балка, 7 – колонна, 8 – вертикальные связи
фонаря, 9 – горизонтальные связи фонаря, 10 – горизонтальные связи по нижнему поясу
ригелей, 11 – горизонтальные связи по верхнему поясу ригелей
При наличии в пролетах фонарей по коньку ригелей необходимо
предусмотреть железобетонные распорки или стальные тяжи (рис. 4).
Схему связей в курсовом проекте необходимо привести в
графической части.
11
3. НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА РАМУ
В зависимости от продолжительности действия по нормам следует
различать постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые)
нагрузки.
3.1. Постоянная нагрузка
Постоянная нагрузка складывается из собственной массы кровли, плит
покрытия, стропильных и подстропильных конструкций (арок, балок, ферм),
фонаря, стеновых панелей, подкрановых балок, остекления, оборудования и т.д.
Распределенная нагрузка на ригель состоит из собственной массы кровли,
плит покрытия, конструкций фонаря. Интенсивность расчетной погонной
нагрузки определяют по формуле
где - нормативные нагрузки от собственной массы кровли, плит
покрытия и конструкций фонаря в кгс/м2 или кН/м2, определяемые по
принятым размерам с учетом объемной массы (плотности) материалов;
- коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые для
конкретных конструкций по нормам;
– коэффициент надежности по назначению здания, принимаемый по
нормам для всех видов нагрузок одинаковым;
l1 – ширина рамы, участвующая в расчете, м.
Если шаг крайних и средних колонн одинаков, то l1 равно значению этого
шага.
При равном шаге колонн значение l1 при вычислении зависит от
решения покрытия с подстропильными конструкциями по большему
(среднему) шагу колонн и точности учета реальной передачи нагрузки на
средние колонны от стропильных и подстропильных конструкций.
12
Если нагрузку на средние колонны считать передающейся со стропильных
и подстропильных конструкций (что соответствует реальности, но более
трудоемко в расчете), то значение l1 при вычислении необходимо принимать
по величине шага крайних колонн (стропильных конструкций). При менее
точном ( и менее трудоемком) решении значение l1 допускается принимать
равным шагу средних колонн.
При разном шаге средних и крайних колонн надо помнить, что в
рассматриваемую поперечную раму здания с шириной l1, равной шагу средних
колонн, входит одна средняя колонна и 2-3 крайних с каждой стороны.
Программа расчета предусматривает воздействие на ригели рам каждого
пролета равномерно распределенной нагрузки от покрытия, а действительная
передача ее на колонны (стойки) рамы учитывается приложением
сосредоточенных моментов в уровне опирания ригеля на колонну и в местах
изменения сечения колонн. Величины эксцентриситетов для надкрановой части
без учета действительного размера – укорочения стропильной конструкции на
зазоры а1 и без учета влияния и размеров подкладки «с» (рис. 5,а), при
треугольном распределении нагрузки на колонну и при нулевой привязке:
,
а при привязке 250 мм
;
Для подкрановой части крайних колонн независимо от привязки
Для средних колонн эксцентриситеты определяются по принципам
распределения нагрузок крайних колонн.
Нагрузка от собственной массы стропильных и подстропильных
конструкций прикладывается к колоннам в виде сосредоточенной нагрузки и
изгибающих моментов (рис. 3). Нагрузка от собственной массы стеновых
13
навесных панелей считается приложенной в местах расположения опорных
столиков с эксцентриситетом, определяемым от центра тяжести колонны до
середины толщины панели δст с учетом толщины стенок опорных столиков и
случайного эксцентриситета 1 см (рис. 5, б). При наличии пристройки,
отбрасываемой в расчете (рис. 1) с передачей от нее нагрузки покрытия на
крайнюю колонну рамы, эксцентриситет нагрузок определяется так же, как для
стеновых панелей, т.е. от центра тяжести нижней части колонны до центра
тяжести эпюры распределения нагрузки, принимаемой при отсутствии
центрирующих подкладок по треугольнику. При этом учитывается
необходимый конструктивный зазор, а реальное место опирания ригеля
пристройки на крайнюю ступенчатую (двухветвевую) колонну принимается в
расчете не выше места изменения высот сечения надкрановой и подкрановой
частей (рис.3, сеч.3-3).
14
Рис.5. Схема приложения нагрузок: от покрытия; от навесных стеновых
панелей; от мостовых кранов:
1 – колонна, 2 – ригель покрытия, 3 – стальная подкладка,
4 – опорная консоль (столик), 5 – навесная стеновая панель,
6 – рассчитываемая колонна,
7 – мост крана, 8 – тележка крана с грузом
3.2. Снеговая нагрузка
Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную
проекцию покрытия S определяется в зависимости от района строительства по
формуле
,
где Sg – расчетное значение снегового покрова, принимаемое по
табл. 4* [1];
15
μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой
нагрузке на покрытие, принимаемый в расчете рам равным 1, т. е. без учета
снеговых мешков в основных пролетах рам.
При наличии пристройки снеговые нагрузки рекомендуется определять без
учета уклона ригеля пристройки, но с учетом снегового мешка в месте
примыкания к крайней колонне. Учет воздействия снеговой нагрузки на
каждый пролет рамы производится, как и для постоянной нагрузки.
После расчета рамы в усилиях и моментах, действующих в сечениях
колонн от полных снеговых нагрузок, выделяют согласно п.1.7 и 1.8 норм [1]
необходимые для расчета усилия и моменты от длительных (пониженных)
снеговых нагрузок, принимаемая их для III снегового района 30%, для IV –
50%, для V и VI районов 60% от полных полученных значений.
3.3. Нагрузки от кранов
Нагрузки от мостовых и подвесных кранов определяются с учетом
возможного совмещения в одном створе наиболее неблагоприятных по
воздействию кранов. При этом горизонтальная нагрузка (только продольная
или поперечная) учитывается от двух кранов (в каждом пролете и на всю раму),
приложенных к колоннам неблагоприятного по воздействию пролета, а
вертикальная нагрузка при расчете рам учитывается не более чем от двух
кранов в каждом пролете, но не более четырех кранов в одном створе на всю
раму. Для всех средних колонн необходимо рассматривать их загружение
кранами в смежных пролетах, что в практических расчетах приводит к
вертикальной нагрузке на средние колонны от четырех кранов разных
пролетов. Полные (наибольшие) нормативные значения вертикальных нагрузок
одного колеса крана F
n
и другие необходимые для расчета данные
max
принимают в соответствии с ГОСТ или ТУ на краны. Для наиболее
распространенных кранов эти нагрузки, габариты, массы тележки и всего крана
можно принять по табл. 2.
Нагрузка на каждую колонну рамы вычисляется по линиям влияния
опорной реакции подкрановой балки, наибольшая ордината которой равна
единице, т.к. одно место расположения колес крана принимается на опоре.
16
Другие ординаты определяются расположением колес и габаритами двух
кранов на двух подкрановых балках (рис.5, в).
Максимальное давление на колонну от двух сближенных кранов
вычисляется по формуле
,
минимальное – по формуле
,
где - коэффициент надежности по крановым нагрузкам,
принимаемый 1,1;
ψ – коэффициент сочетаний, принимаемый по п. 4.17 [1];
- сумма ординат линии влияния;
- нормативное значение минимального давления одного колеса крана,
равное
где Q – грузоподъемность крана;
QM – масса моста крана;
GТ – масса тележки крана;
n0 – количество колес крана (для примера рассмотренного в
методичке n0 = 2).
Коэффициент динамичности при расчете рам принимается равным 1.
Вертикальные давления колес кранов передаются на подкрановые части колонн
через подкрановые балки с эксцентриситетами для крайних колонн
при «нулевой» привязке,
- при привязке 250 мм, а для средних колонн
.
17
Горизонтальная (тормозная) нагрузка определяется по тем же линиям
влияния, что и вертикальная, и вычисляется для кранов с гибким подвесом
груза в поперечном направлении рамы здания по формуле
,
где Тmax – горизонтальная сила от поперечного торможения тележки с
гибким подвесом груза
.
Нормативные значения горизонтальной нагрузки в продольном
направлении здания (для продольной рамы) и при жестком подвесе груза
определяют согласно разделу 4 [1].
18
Параметры некоторых мостовых электрических кранов
Q, т L, м Н1,
м
В, м В1, м К,
м
F
n
max
,
м
Масса, кН
Q, т L, М Н1, м В, м В1, м К,
м
F
n
max
,
м
Масса, кН
тележ
ки
об-
щая
тележ
ки
об-
щая
10
12
18
24
30
1,9
6,3
0,26
4,4
5,0
115
125
145
170
40
175
210
270
348
15
12
18
24
30
2,3
6,3
0,26
4,4
5,0
145
165
185
210
53
200
250
310
410
15/3
12
18
24
30
2,3
6,3
0,26
4,4
5,0
155
175
190
220
70
225
265
340
435
20/5
12
18
24
30
2,4
6,3
0,26
4,4
5,0
175
195
220
255
85
235
285
360
465
30/5
12
18
24
30
2,75
6,3
0,3
5,0
5,1
255
280
315
345
120
350
425
520
620
50/10
12
18
24
30
3,15
6,6
0,3
5,25
365
425
465
500
180
470
565
665
780
Таблица 2
Горизонтальные тормозные силы в данной программе считаются
приложенными в уровне верха подкрановой балки и могут быть направлены
внутрь и наружу загружаемых пролетов.
3.4. Ветровая нагрузка
Ветровая нагрузка на поперечные и продольные рамы в данных указаниях
учитывается только в виде внешнего ветрового давления с наветренной
стороны (напор) и подветренной стороны (отсос) здания. Расчетная погонная
величина ветрового давления с одной стороны рамы определяется по формуле
где - нормативное значение ветрового давления, принимаемое по
табл. 5 [1],
k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте,
принимаемый по п. 6.5 [1];
с – аэродинамический коэффициент внешнего ветрового давления,
принимаемый по п.6.6 [1]. В курсовом проекте при отсутствии длины здания
допускается принимать для наветренной стороны с
с
= - 0,6;
зав
= + 0,8, а для заветренной
нав
– коэффициент надежности по ветровой нагрузке, принимаемый 1,4;
l1 – ширина рамы, участвующая в расчете.
4. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ В ПВК «SCAD Structure»
Рассмотрим на численном примере этапы создания модели.
Исходные данные
пролет здания: А-Б = 24 м, Б-В = 24 м;
шаг стропильных ферм Sf = 12 м;
шаг колонн Sk = 12 м;
узел примыкания ферм к колоннам – шарнирный;
кровля– теплая;
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]