- •Компоновка конструктивной схемы каркаса.
- •Исходные данные
- •Компоновка однопролетной поперечной рамы
- •Выбор материалов.
- •Расчет поперечной рамы производственного здания
- •Статический расчёт поперечной рамы.
- •Расчёт на постоянные нагрузки
- •Расчёт на нагрузку от снега.
- •3.84 57.6 30000
- •Расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.
- •Расчёт на горизонтальные воздействия от мостовых кранов.
- •Расчёт на ветровую нагрузку.
- •Сочетания нагрузок
- •Комбинации нагрузок (т*м)
- •Расчет ступенчатой колонны
- •Исходные данные.
- •Определение расчётных длин колонны.
- •Подбор сечения верхней части колонны.
- •Компоновка сечения
- •1000 20 20
- •Подбор сечения нижней части колонны.
- •Расчёт решётки подкрановой части колонны.
- •Расчёт и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
- •Расчёт и конструирование базы колонны.
- •72 72 450 153 160 86 47.4
- •Расчет подкрановой балки
- •Нагрузки на подкрановую балку
- •Определяем расчетные усилия
- •Проверка прочности сечения.
- •Проверка стенки подкрановой балки на совместное действие нормальных , касательных и местных напряжений на уровне верхних поясных швов.
- •Размеры рёбер жёсткости
- •Расчет опорного ребра.
- •Расчёт стропильной фермы.
- •Определение усилий в стержнях фермы.
- •Подбор и проверка сечений стержней ферм.
- •Расчет сварных швов.
- •Расчет узлов сопряжения фермы с колонной.
- •Список литературы
Статический расчёт поперечной рамы.
Расчёт на постоянные нагрузки
1.93т/м 29т 24.96т 52.16т 30000
Расчетный сосредоточенный момент от смещения осей верхней и нижней частей колонны:
–(29+24.96)·0.25=-13.49т
Параметры по табл. 12.4
1/5=0.2
5.2/17.6=0.295
Каноническое уравнение для левого узла
Моменты от поворота узлов на угол (M1) ( = 1)
0.884i
-0.487i
-1.061i
8·17.6/30=4.69i
Моменты от нагрузки на стойках MP(столбец3. табл.12,4[1])
0.357·-13.49=-4.82т*м
-0.139·-13.49=1.88т*м
-0.697·-13.49=9.4т*м
(-0.697+1)·-13.49=-4.09т*м
Моменты на опорах ригеля (защемлённая балка постоянного по длине сечения)
–(1.93·30^2)/12=-144.75т*м
Коэффициенты канонического уравнения
r11=Mв+Mвриг=1.061i+4.693i =5.754i(по эпюре М1);
r1p=Mв+Mвриг–1.875+-144.75=-146.62т*м(по эпюре МР).
Угол поворота –-146.63/5.754=25.48/i
Моменты от фактического угла поворота ():
MA=0.884i*25.483i=22.53i
MB=-1.061i*25.483i=-27.04i
MC=-0.487i*25.483i=-12.41i
MB РИГ=4.693i*25.483'=119.59i
Эпюра моментов () от постоянной нагрузки
MA=22.527+-4.816=17.71т*м
MB=-27.037463+1.875=-25.16т*м
MB РИГ= 119.592+-144.75=-25.16т*м
MС В=-4.087+-12.41=-16.5т*м
MС Н=9.403+-12.41=-3.01т*м
Проверкой правильности служит равенство моментов в узле В (-25.162=-25.158), равенство перепада эпюры моментов в точке С (-16.497--3.007=-13.49=-13.49) внешнему моменту (-13.49), а также равенство поперечных сил на верхней и нижней частях колонны
Поперечные силы
QAC=–(17.711–-3.007)/12.4=-1.67
QВC=–(–-25.162463+-16.497)/5.2=-1.67
Нормальные усилия
Nв = -Fr=-29т
Nc= -Fr-F1=-29–24.96=-53.96т
Na= -Fr-F1-F2=-29–24.96–52.16=-106.12т
Nриг=-1.6708т
-27 119.59 -12.41 22.527 (т*м) -144.75 1.88 -4.09 9.4 -4.82
-25.158 -25.162 -16.497 -3.007 17.71 -29 -1.67
-1.671 -53.96 -29 -106.12
Расчёт на нагрузку от снега.
3.84 57.6 30000
Проводиться аналогично расчету на постоянные нагрузки. Сосредоточенный момент на колонне
57.6·0.25=14.4т*м
Моменты от нагрузки MP:
Ma=Ka*M= 0.357·14.4=5.14т*м
Mв=Kв*M= -0.139·14.4=-2т*м
Mcн=Kс*M= -0.697·14.4=-10.04т*м
Mcв=(Kс+1)*M= (-0.697+1)·14.4=4.36т*м
(3.84·30^2)/12=288т*м
Коэффициенты канонического уравнения
1.061i+4.693i=5.754i(по эпюре М1);
-2.002–288=-290(по эпюре МР).
Угол поворота
–-290.002/5.754=50.4/i
Моменты от фактического угла поворота ()
MA=0.884·50.4=44.55т*м
MB=-1.061·50.4=-53.47т*м
MC=-0.487·50.4=-24.54т*м
MB РИГ=4.693·50.4=236.53т*м
Эпюра моментов ()
MA=44.55–5.141=39.41т*м
MB=-53.47–-2.002=-51.47т*м
MС Н=-24.54–-10.04=-14.5т*м
MС В=-24.54–4.36=-28.9т*м
MB РИГ= 236.527–288=-51.47т*м
Qа=Qb=–(39.41–-14.5)/12.4=-4.35т*м
NВ=NA=-F= -57.6т
Nриг= -4.3476т
-51.47
-51.47 -28.9 -14.5 39.41 -57.6 -4.35
-4.35 -57.6
Расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.
T=4.59т Dмакс=140.37т Ммакс=70.19т*м Dмин=48.27т Ммин=24.14т*м 30000
Расчёт проводиться при положении крана у левой стойки
Проверка возможности считать ригель абсолютно жестким по формуле 12.1
20·17.6/(5·30)=2.35
Каноническое уравнение для определения смещения плоской рамы
Моменты и реакции от смещения верхних узлов на по табл.12.4
2·-6.286/17.6=-0.71t
Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки (MP):
Ma=Ka*M =0.357·70.19=25.06т*м
Mв=Kв*M =-0.139·70.19=-9.76т*м
Mcн=Kс*M =-0.697·70.19=-48.92т*м
Mcв=(Kс+1)*M =(-0.697+1)·70.19=21.27т*м
1.498·70.19/17.6=5.97т*м
Усилия на правой стойке можно получить аналогично
Ma=Ka*M =0.357·24.14=8.62т*м
Mв=Kв*M =-0.139·24.14=-3.36т*м
Mcн=Kс*M =-0.697·24.14=-16.83т*м
Mcв=(Kс+1)*M =(-0.697+1)·24.14=7.31т*м
1.498·24.14/17.6=2.05т*м
Реакция верхних концов стоек
5.974–2.055=3.92
Смещение плоской рамы
3.919/(–-0.714)=5.49/t
Коэффициент пространственной работы при отсутствии жесткой кровли (Для прогонного покрытия)
0.734–-0.218·(4/2.893–1)=0.82
Где:
12³*(0.25)*(0.24/(17.6³))=0.019
0,25
1/4.167=0.24
4*2.18*1.103-3*1.348²=4.167
1+(0.295²)*4=1.348
1+0.295·4=2.18
1+(0.295³)*4=1.103
n0 – число колес кранов на одной нитке подкрановых балок
- сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы
Смещение с учётом пространственной работы по формуле 12.13
0.817·5.49=4.49
Эпюра моментов ()(столбец2. табл12,4.)
MA=-4.34·4.485=-19.46
MB=1.95·4.485=8.75
MC=0.12·4.485=0.54
Суммарная эпюра ()
Левая колонна:
MA=25.05783+-19.465=5.59
MB=-9.75641+8.746=-1.01
MС Н=-48.92243+0.538=-48.38
MС В=21.26757+0.538=21.81
Правая колонна:
MA=–(8.62)+-19.465=-28.08
MB=–(-3.36)+8.746=12.11
MС Н=–(-16.83)+0.538=17.37
MС В=–(7.314)+0.538=-6.78
Эпюра поперечных сил
(17.368–(-28.085))/12.4=3.67
–(–-48.38+5.59)/12.4=-4.35
(12.106–-6.776)/5.2=3.63
–(–-1.0104+21.81)/5.2=-4.39
8.75 0.54 -19.47 -3.36 -16.83 7.31 8.62 25.1 21.3 -48.92 -9.76
-4.4 -4.4 3.63 3.7 -4.4 -140.4 -48.27
-1 21.8 -48.4 5.6 -28.1 17.4 -6.8 12.1