Некоторые данные по крановым нагрузкам для зданий с металлическим каркасом
|
Грузоподъем-ность, т |
Группа режимов работы крана |
Пролет здания,м |
Размеры, мм | |||||
|
Главного крюка |
Вспомогательного крюка |
Нк |
В |
В2 |
А2 |
А3 | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
5 |
- |
4К6К |
18 24 30 |
1980 -- -- |
5118 5908 5908 |
230 -- -- |
3500 5000 5000 |
- - - |
|
7К; 8К |
18 24 30 |
-- -- -- |
5118 5908 -- |
-- -- -- |
3500 -- -- |
- - - | ||
|
10 |
- |
1К6К |
18 24 30
|
2100 -- --
|
5380 --5980
|
220 -- --
|
4400 4400 5000
|
- - -
|
|
7К; 8К |
18 24 30 |
-- -- -- |
5380 --5980 |
-- -- -- |
4400 -- 5000 |
- - - | ||
|
16 |
- |
1К3К |
18 24 30 |
2300 -- -- |
5600 -- 6200 |
260 -- -- |
4400 -- 5000 |
- - - |
|
4К-6К |
18 24 30 |
2300 -- -- |
5600 -- 6200 |
260 -- -- |
4400 -- 5000 |
- - - | ||
|
7К; 8К |
18 24 30 |
2300 -- -- |
5600 -- 6200 |
260 -- -- |
4400 -- 5000 |
- - - | ||
|
20 |
5 |
1К-3К |
18 24 30 |
2400 -- -- |
5600 -- 6200 |
260 -- -- |
4400 --5000 |
- - - |
|
4К-6К 7К;8К |
18 24 30 |
2400 -- -- |
5600 -- 6200 |
260 -- -- |
4400 -- 5000 |
- - - | ||
|
30 |
5 |
3К-5К 6К |
24 30 |
2750 -- |
6300 -- |
300 -- |
5100 -- |
- - |
|
50 |
10 |
3К-5К 6К |
24 30 |
3150 -- |
6760 -- |
300 -- |
5250 -- |
- - |
|
80 |
20 |
3К-5К |
24 30 |
3700 4000 |
9100 -- |
400 -- |
4350 -- |
900 -- |
|
6К |
24 30 |
3700 4000 |
9600 -- |
400 -- |
4600 -- |
900 -- | ||
Продолжение таблицы 10.14.
|
Макс. давление колеса, кН |
Масса, т |
Тип кранового рельса _____ Высота рельса, мм |
Высота подкрановой балки, мм при шаге колонн, м |
ГОСТ или ТУ | ||
|
Р |
тележ-ки |
крана |
6 |
12 | ||
|
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
55 60 75 |
2,0 -- -- |
11,0 13,0 19,5 |
КР70/120 -- -- |
800 -- -- |
1300 -- -- |
ТУ24.09.344-84 |
|
79 92 112 |
-- -- -- |
12,5 17,5 25,0 |
-- -- -- |
900 -- -- |
1500 -- -- |
-- |
|
90 99 118 |
2,3 -- -- |
12,4 15,6 20,3 |
-- -- -- |
800 -- -- |
1300 -- -- |
ТУ24.09.455-83 |
|
96 103 126 |
3,0 -- -- |
14,0 16,4 22,1 |
-- -- -- |
900 -- -- |
1500 -- -- |
-- |
|
126 138 156 |
3,6 -- -- |
16,6 20,5 27,4 |
КР70/120 -- -- |
900 -- -- |
1500 -- -- |
ТУ24.09.404-83 |
|
128 140 159 |
4,1 -- -- |
17,2 21,1 28,0 |
КР70/120 -- -- |
900 -- -- |
1500 -- -- |
-- |
|
135 148 166 |
5,0 -- -- |
19,2 23,4 30,0 |
КР70/120 -- -- |
1000 -- -- |
1500 -- -- |
-- |
|
145 160 181 |
5,5 -- -- |
18,4 22,4 30,0 |
КР70/120 -- -- |
900 -- -- |
1500 -- -- |
-- |
|
146/164 161/179 183/200 |
5,9/6,7 -- -- |
18,7/22,4 22,8/26,8 30,4/34,1 |
КР70/120 -- -- |
1000 -- -- |
1500 -- -- |
-- |
|
315,0/325 345/355 |
12/12,5 -- |
52,0/56,0 62,0/68,0 |
КР70/120 -- |
1000 -- |
1500 -- |
ГОСТ 6711-81 |
|
470/470 500/510 |
18/18,5 -- |
66,5/69,0 78,0/79,5 |
КР80/130 -- |
1000 -- |
1500 -- |
ГОСТ 25711-83 |
|
347/367 367/392 |
32/33 -- |
97/98 109/110 |
КР 100/150 |
1000 -- |
1600 -- |
|
при учете вертикальной и горизонтальной нагрузки только от одного крана: ψ=1.0.
Вертикальное давление на раму от кранов определяют при их не выгоднейшем для колонны положении на подкрановой балке. Расчетное давление на колонну, к которой приближена тележка крана и с другой стороны,
(10.17)
(10.18)
где ψ- коэффициент сочетаний крановой нагрузки,
γ=1,2 - коэффициент надежности по нагрузке,
Рmax- наибольшее давление колеса крана по ГОСТ или по каталогу на краны
сумма ординат линии влияния для опорного
давления на колонну
Gп.к. вес подкрановых конструкций, который ориентировочно в зависимости от пролета подкрановой балки (6-30 м) вес 1-м подкрановых конструкций может быть принят при горизонтальности кранов:
Q=(5-15)т 2-6 кН/м;
Q=(20-50)т 4-8 кН/м;
Q>50т 6-12 кН/м.
- наименьшее давление колеса крана:
здесьQ- грузоподъемность
крана;
G- полный вес крана с тележкой (принимается по ГОСТ или по каталогу;noчисло колес на одной стороне крана).
Подкрановые балки установленные с эксцентрицитетом по отношению к оси колонны, поэтому в раме от их вертикального давления возникают сосредоточенные моменты , на которые рассчитывается рама:
Ммакс=Dмакс·ек,(10.19.)
Ммин=Dмин·ек, (10.20.)
Где ек- расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения подкрановой части колонны: для колонн крайнего ряда ек=(0,450,55) вН; для симметричных ступенчатых колонн средних рядов ек=0,5 вН.
Нормативная горизонтальная нагрузка, направленная поперек кранового пути, вызываемая торможением электрической тележки, должна приниматься равной:
Для кранов с гибким подвесом груза -
0,05 суммы номинальной грузоподъемности
крана и веса тележки, т.е.
=0,05
(Q+GТ);
Для кранов с жестким подвесом груза 0,1
той же суммы, т.е.
=0,1
(Q+GТ);
Эта нагрузка учитывается при расчете поперечных рам зданий и балок крановых путей. При этом принимается, что она передается на одну балку кранового пути, распределяется поровну между всеми опирающимися на нее колесами крана и может быть направлена как внутрь рассматриваемого пролета, так и наружу. Поэтому нормативная горизонтальная сила на колесе крана
Тк=
/n0,
Где n0 - число колес на одной стороне мостового крана.
Расчетное горизонтальное давление на колонну Тмаксот силы поперечного торможения тележек кранов определяется по формуле
Тмакс=ncnTky(10.21.)
Обозначение коэффициентов nc,nиyсм. в формуле (10.18.).
Сила Тмаксприложена к раме в уровне верхнего пояса подкрановой балки. Чтобы упростить расчет при балках небольшой (до 1 м) высоты, допускается прикладывать силу Тмакск верху уступки колонны в том же месте, где передается вертикальное давление .
Максимальное вертикальное давление от крановой нагрузки может быть приложено к одной или другой колонне этого пролета, горизонтальное также действует на одну или другую колонну, причем как вправо, так и влево. Таким образом, от крановой нагрузки одного пролета следует учитывать шесть возможных различных загружений, от которых должны быть получены усилия в элементах рамы. В многопролетных рамах такие шесть загружений рассматривают раздельно в каждом из пролетов.
Прочие нагрузки и водействия. Кроме рассмотренных выше нагрузок, которые присущи всем производственным зданиям с мостовыми кранами, в некоторых случаях при расчете рамы приходится учитывать и другие нагрузки, связанные со спецификой условий эксплуатации проектируемого объекта. Сюда относятся, например, различные, нагрузки от веса конструкций и рабочих площадок, опирающихся на элементы каркаса;нагрузки от консольных и подвесных кранов или тельферов;иногда специальные нагрузки, возникающие при ремонте или ревизии технологического оборудования;специальные технологические нагрузки; влажностные и усадочные воздействия; ветровые воздействия, вызывающие аэродинамически неустойчивые колебания или галопирования.
. Для производственных зданий, строящихся в районах, подверженных землетрясениям, необходимо учитывать сейсмические воздействия по специальным нормам.
10.3.2. Особенности расчета поперечных рам.
Основной несущей конструкцией каркаса производственного здания является поперечная рама - плоская конструкция.
Для подбора сечения элементов рамы колонн и ригелей необходимо: установить расчетную схему рамы; собрать нагрузки, действующие на раму; выполнить статический расчет рамы и выявить комбинации нагрузок, дающие наибольшие расчетные усилия для каждого элемента рамы.
1) Расчетные схемы рамы.
Полученную при компоновке конструктивную схему необходимо привести к расчетной, в которой конструктивные элементы изображаются осевыми линиями с идеализированным сопряжением в узлах. Расчетная схема должна по возможности ближе соответствовать конструктивной схеме. В расчетной схеме должны быть установлены длины всех элементов рамы и отдельных участков с отличающимися сечениями, соотношение моментов инерции, принимаемые для расчета типы сопряжений элементов друг с другом и с фундаментами.
За геометрические оси колонн принимаются центры тяжести сечений колонн (а их допускается принимать по середине высоты сечений).
За геометрическую ось ригеля принимают ось нижнего пояса (при жестком сопряжении) или середину сплошного ригеля; либо линию соединяющую центры опорных шарниров (при шарнирном сопряжении).Ригели с уклоном до 1/10 включительно допускается принимать горизонтальными в расчетной схеме.
Из опыта проектирования эксцентриситет сопряжения верхней и нижней частей колонны принимается равным: е = (0.45 - 0.55) вн -0.5вв, где вн; вв- ширина нижней и верхней частей ступенчатой колонны.
Для определения моментов инерции элементов рамы пользуются либо аналогичным проектом, либо приближенными расчетами или формулами: - для ригеля
(10.22.)
где Mmax- изгибающий момент посередине ригеля, как в простой балке от расчетной нагрузки на нем;
hcp- высота ригеля посередине пролета;
Ry- расчетное сопротивление материала;
1.15 - коэффициент, учитывающий отношение усредненной площади сечения поясов к площади нижнего пояса; - коэффициент, учитывающий наклон верхнего пояса и деформативность решетки сквозного ригеля, принимаемый при уклоне верхнего пояса 1/8 равным 0.7; при 1/10 - 0.8 и при 0 - 0.9.
- для нижней части колонны :
(10.23.)
где k1- при шаге рам 10-13м и высоте 10-16м равен 3.2; при шаге 6м от 2.2 до 2.8 (легкие - тяжелые здания)
- для верхней части колонны:
(10.24.)
где k2= 1.2 - 1.6 (легкие - тяжелые здания).
Для многопролетных рам с разным шагом колонн по разным рядам колонн расчетные блоки приводятся к плоской системе с суммарной жесткостью колонн по каждому ряду в пределах расчетного блока. Ширина расчетного блока принимается по большему шагу колонн.
2) Сбор нагрузок и основы расчета несущих металлических конструкций зданий или сооружений рассмотрим на примере одноэтажной однопролетной поперечной рамы производственного здания.
Основными видами нагрузок, действующих на производственные здания, являются: постоянные нагрузки от собственного веса несущих и ограждающих конструкций и временные нагрузки от атмосферных воздействий (снеговые и ветровые) и крановых воздействий (вертикальных и горизонтальных).
В связи с выходом новых норм по нагрузкам и воздействиям (ДБН В.1.2-...-2006) основные понятия и особенности определения этих видов нагрузок представлены в пункте 10.3.1.3.
а) Постоянные нагрузки на поперечную раму возникают от собственного веса несущих и ограждающих конструкций, величины которых определяются в зависимости от принятых конструктивных решений.
Конструктивные решения и состав ограждающих конструкций покрытия и стен разрабатываются на стадии архитектурного проектирования в зависимости от температурного режима зданий, требований по сопротивлению теплопередаче и других. Площадь остекления определяется из светотехнического расчета. Собственный вес подкрановых конструкций обычно учитывается при определении крановых нагрузок.
Постоянная нагрузка от веса покрытия включает следующие составляющие:
- вес кровли;
- собственный вес несущих конструкций (ферм-ригелей, связей, прогонов).
Вес кровли определяется в зависимости
от ее состава. Вначале определяется
нагрузка на 1м2покрытия
.
Расчет обычно выполняется в табличной
форме в соответствии с принятой
конструктивной формой. Затем определяется
величина погонной нагрузки путем
умножения нагрузки на 1м2на ширину
грузовой площади (расстояние между
ригелями) или величина сосредоточенных
сил путем умножения нагрузки на 1м2на грузовую площадь:
или
.
Здесь В – шаг ферм-ригелей;d– размер панели фермы-ригеля.
б) Снеговая нагрузка для расчета рамы принимается равномерно распределенной по ригелю вертикально направленной аналогично постоянной нагрузке с использованием пункта 10.3.1.3., д.
в) Ветровая нагрузка для расчета рамы принимается горизонтально направленной равномерно распределенной по высоте колонн и в виде сосредоточенных сил ,приложенных в узлах сопряжения ригеля с колоннами с использованием пункта 10.3.1.3., е.
г) Крановая нагрузка для расчета рамы принимается в виде сосредоточенных сил и моментов, приложенных в местах опирания подкрановых балок на колонны поперечной рамы и определяются с использованием пункта 10.3.1.3.,ж.
Расчет рамы выполняется на каждую нагрузку раздельно, а затем для определения расчетных усилий составляются наихудшие, но реально возможнные сочетания нагрузок, по которым определяют наиболее не благоприятные (расчетные) усилия для каждого элемента поперечной рамы постоянного сечения.