3.4.Крановая нагрузка.

Из приложения 2 для крана пролётом L_k=13,5 м и грузоподъёмностью Q=10т ширина моста В_к=5,0 м, расстояние между колёсами А_к=4,4 м, максимальное давление одного колеса Р_max=130 кН, вес тележки G_т=47 кН, вес крана с тележкой G_к=190 кН.

Р_min=(Q+G_k-2∙P_max)/2=(100+190-2*130)/2=15 кН.

По линии влияния опорных реакций подкрановых балок пролётом 12м (рис.2):

Рис.6

y_i=0,633+0,95+1+0,583=3,166;

Давление колес на колонну при двух сближенных кранах:

D_max=_f∙P_max∙∙y_i=1,1∙130∙0,85∙3,166=384,8 кН;

D_min=_f∙P_min∙y_i =1,1∙15∙0,85∙2,334=44,4 кН;

Дополнительно колонны воспринимают усилия от собственного веса подкрановой балки и крановых путей на длине 12м:

G_пб=_f ∙G_б +_f∙g_n∙l=1,1*60+1,2*2*12=94,8 кН;

D_max, D_min и G_пб действуют на крайнюю колонну с эксцентриситетом относительно оси ее подкрановой части

е_пб = 750 + 250 – h_н / 2 = 1000 – 600/2 = 700 мм (рис.7).

На среднюю колонну усилия от кранов в левом пролете действуют с эксцентриситетом

е_ср = - 750 мм.

Тормозная сила одного колеса крана:

Т_к=0,05(Q+G_т)/2=0,05∙(100+47)/2=3,675 кН;

Расчётная тормозная сила на колонну от двух кранов:

Т=_f∙Т_к∙∙y_i=1,1∙3,675∙0,85∙3,166=10,9 кН

Приложена на расстоянии от верха колонны Н_в-h_пб=3450-1000=2450 мм.

Рис.7

4.Статический расчёт поперечной рамы.

Статический расчет рамы проводится для определения усилий (изгибающего момента M, продольной N и поперечной Q сил) в сечениях колонны (рисунок 8): 1-1 расположено на отметке верха колонны; 2-2 максимально приближено к консоли колонны сверху, то есть до изменения высоты сечения; 3-3 расположено сразу же после изменения высоты сечения колонны; 4-4 расположено на отметке –0,15 м.

Статический расчет выполняется методом перемещений (деформаций). Вычисляются упругие реакции верха стоек для каждого отдельного вида загружений и изгибающие моменты в расчетных сечениях. В результате расчета, выполненного на ЭВМ, получены таблицы расчетных усилий от каждой отдельно действующей нагрузки в расчетных сечениях для каждой стойки рамы и таблица невыгодных сочетаний нагрузок для тех же сечений, определяющих:

• наибольший положительный момент M_max и соответствующие силы N и Q;

• наибольший по абсолютной величине отрицательный момент M_min и соответствующие силы N и Q;

• наибольшая продольная сила N_max и соответствующие ей M и Q.

Рис.8

Институт: НИИЖТ. Шифр студента: tsv87

Этап: статический расчет рамы

_______________________________________

Исходные данные

Число пролетов n.........................3

Крайняя колонна

Шаг колонн, м.............................12

Модуль упругости бетона Е*0.001, мПа......24

Ширина сечения колонны b, см..............40

Высота сечения надкрановой части h, см....60

Высота сечения подкрановой части c, см....70

Высота сечения ветви d, см................35

Число отверстий в подкрановой части.......0

Высота колонны Н, м.......................9.75

Высота надкрановой части F, м.............3.45

Превышение над подкрановой балкой L, м....2.45

Усилие от массы покрытия G, кН............441.8

Эксц-тет G отн-но оси надкр. части e, см..14

Усилие от массы подкрановых балок Q, кН...94.8

Эксц-тет Q отн-но оси подкр. части f, см..70

Усилие от массы надкрановой части, кН.....22.77

Усилие от массы подкрановой части, кН.....48.51

Усилие от снега на покрытии P, кН.........108

Максимальное давление кранов Dmax, кН.....384.8

Минимальное давление кранов Dmin, кН......44.4

Тормозное воздействие кранов, кН..........10.9

Давление ветра на шатер покрытия, кН......6.55

Активное давление ветра на колонну, кН/м..2.24

Пассивное давление ветра на колонну,кН/м..1.678

Средняя колонна

Шаг колонн, м.............................12

Модуль упругости бетона Е*0.001, мПа......24

Ширина сечения колонны b, см..............50

Высота сечения надкрановой части h, см....60

Высота сечения подкрановой части c, см....80

Высота сечения ветви d, см................40

Число отверстий в подкрановой части.......0

Высота колонны Н, м.......................9.75

Высота надкрановой части F, м.............3.45

Превышение над подкрановой балкой L, м....2.45

Усилие от массы покрытия G, кН............883.6

Эксц-тет G отн-но оси надкр. части e, см..0

Усилие от массы подкрановых балок Q, кН...94.8

Эксц-тет Q отн-но оси подкр. части f, см..-75

Усилие от массы надкрановой части, кН.....28.46

Усилие от массы подкрановой части, кН.....69.3

Усилие от снега на покрытии P, кН.........216

Максимальное давление кранов Dmax, кН.....384.8

Минимальное давление кранов Dmin, кН......44.4

Тормозное воздействие кранов, кН..........10.9

Усилия от ваpиантов загpужений

┌────┬─────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ │ │ Колонна по оси "A" │

│ но-│коэф-├──────────────────────────────────────────────────────────────┤

│мер │фици-│ усилия ( М в кН*м,N и Q в кН ) в сечениях │

│наг-│ ент ├─────────────┬─────────────┬─────────────┬────────────────────┤

│руз-│соче-│ 1-1 │ 2-2 │ 3-3 │ 4-4 │

│ ки │ та- ├──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┬──────┤

│ │ ния │ М │ N │ М │ N │ М │ N │ М │ N │ Q │

├────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼

от постоянной нагрузки

1 1.0 62. 442. 8. 465. 51. 559. -47. 608. -16.

от максимальной вертикальной крановой нагрузки

2 1.0 0. 0. -114. 0. 155. 385. -54. 385. -33.

3 .9 0. 0. -103. 0. 140. 346. -48. 346. -30.

от минимальной вертикальной крановой нагрузки

4 1.0 0. 0. -6. 0. 25. 44. 13. 44. -2.

5 .9 0. 0. -6. 0. 22. 40. 12. 40. -2.

от горизонтальной крановой нагрузки на данную колонну

6 1.0 0. 0. -11. 0. -11. 0. 16. 0. 4.

7 .9 0. 0. -10. 0. -10. 0. 15. 0. 4.

от горизонтальной крановой нагрузки на соседнюю колонну

8 1.0 0. 0. 1. 0. 1. 0. 4. 0. 0.

9 .9 0. 0. 1. 0. 1. 0. 3. 0. 0.

от снеговой нагрузки

10 1.0 15. 108. 9. 108. 4. 108. -7. 108. -2.

11 .9 14. 97. 8. 97. 3. 97. -6. 97. -2.

от ветровой нагрузки слева

12 1.0 0. 0. -2. 0. -2. 0. 64. 0. 17.

13 .9 0. 0. -2. 0. -2. 0. 57. 0. 16.

от ветровой нагрузки спpава

14 1.0 0. 0. -2. 0. -2. 0. -57. 0. -14.

15 .9 0. 0. -2. 0. -2. 0. -51. 0. -13.

───────────────────────────────────────────────────────────────────────────

Сочетания усилий

┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Колонна по оси "A" │

├──────────────────────────────────────────────────────────────┤

│ усилия ( M в кН*м, N и Q в кН ) в сечениях │

├─────────────┬─────────────┬─────────────┬────────────────────┤

│ 1-1 │ 2-2 │ 3-3 │ 4-4 │

├──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┬──────┤

│ M │ N │ M │ N │ M │ N │ M │ N │ Q │

├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼

М ( max ) и соответствующие N и Q

1 10 1 10 1 2 -6 1 12

77. 550. 17. 573. 218. 944. 17. 608. 2.

1 5 -9 11 13 1 5 -7 11 1 3 -7 11 1 5 7 13

75. 539. 21. 562. 204. 1003. 37. 648. 2.

М ( min ) и соответствующие N и Q

1 4 -8 1 2 6 1 14 1 2 -6

62. 442. -118. 465. 49. 559. -117. 993. -53.

1 5 -9 15 1 3 7 15 1 11 15 1 3 -7 11 15

62. 442. -107. 465. 53. 657. -168. 1051. -64.

N ( max ) и соответствующие М и Q

1 10 1 10 1 2 -6 1 2 -6

77. 550. 17. 573. 218. 944. -117. 993. -53.

1 11 13 1 3 7 11 15 1 3 -7 11 1 3 -7 11 15

75. 539. -99. 562. 204. 1003. -168. 1051. -64.

────────────────────────────────────────────────────────────────

Усилия от ваpиантов загpужений

┌────┬─────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ │ │ Колонна по оси "В" │

│ но-│коэф-├──────────────────────────────────────────────────────────────┤

│мер │фици-│ усилия ( М в кН*м,N и Q в кН ) в сечениях │

│наг-│ ент ├─────────────┬─────────────┬─────────────┬────────────────────┤

│руз-│соче-│ 1-1 │ 2-2 │ 3-3 │ 4-4 │

│ ки │ та- ├──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┬──────┤

│ │ ния │ М │ N │ М │ N │ М │ N │ М │ N │ Q │

├────┼─────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼

от постоянной нагрузки

1 1.0 0. 884. 0. 912. 0. 1102. 0. 1171. 0.

от максимальной вертикальной крановой нагрузки

2 1.0 0. 0. 140. 0. -148. 385. 108. 385. 41.

3 .9 0. 0. 126. 0. -133. 346. 97. 346. 37.

от минимальной вертикальной крановой нагрузки

4 1.0 0. 0. 28. 0. -5. 44. 47. 44. 8.

5 .9 0. 0. 25. 0. -5. 40. 42. 40. 7.

от горизонтальной крановой нагрузки на данную колонну

6 1.0 0. 0. -10. 0. -10. 0. 21. 0. 5.

7 .9 0. 0. -9. 0. -9. 0. 19. 0. 4.

от горизонтальной крановой нагрузки на соседнюю колонну

8 1.0 0. 0. 2. 0. 2. 0. 7. 0. 0.

9 .9 0. 0. 2. 0. 2. 0. 6. 0. 0.

от снеговой нагрузки

10 1.0 0. 216. 0. 216. 0. 216. 0. 216. 0.

11 .9 0. 194. 0. 194. 0. 194. 0. 194. 0.

от ветровой нагрузки слева

12 1.0 0. 0. 23. 0. 23. 0. 65. 0. 7.

13 .9 0. 0. 21. 0. 21. 0. 58. 0. 6.

от ветровой нагрузки спpава

14 1.0 0. 0. -23. 0. -23. 0. -65. 0. -7.

15 .9 0. 0. -21. 0. -21. 0. -58. 0. -6.

───────────────────────────────────────────────────────────────────────────

Сочетания усилий

┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Колонна по оси "B" │

├──────────────────────────────────────────────────────────────┤

│ усилия ( M в кН*м, N и Q в кН ) в сечениях │

├─────────────┬─────────────┬─────────────┬────────────────────┤

│ 1-1 │ 2-2 │ 3-3 │ 4-4 │

├──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────┬──────┤

│ M │ N │ M │ N │ M │ N │ M │ N │ Q │

├──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼

М ( max ) и соответствующие N и Q

1 4 -8 1 2 -6 1 12 1 2 6

0. 884. 150. 912. 23. 1102. 130. 1556. 46.

1 5 -9 11 13 1 3 -7 11 13 1 5 -7 11 13 1 3 7 11 13

0. 1078. 156. 1106. 25. 1336. 175. 1712. 47.

М ( min ) и соответствующие N и Q

1 4 -8 1 14 1 2 6 1 14

0. 884. -23. 912. -158. 1486. -65. 1171. -7.

1 5 -9 11 13 1 11 15 1 3 7 11 15 1 11 15

0. 1078. -21. 1106. -163. 1642. -58. 1365. -6.

N ( max ) и соответствующие М и Q

1 10 1 10 1 2 6 1 2 6

0. 1100. 0. 1128. -158. 1486. 130. 1556. 46.

1 11 13 1 3 -7 11 13 1 3 7 11 15 1 3 7 11 13

0. 1078. 156. 1106. -163. 1642. 175. 1712. 47.