Проектирование каркаса одноэтажного промышленного здания.
Компоновка каркаса здания
План конструкций:
Компоновка поперечной рамы каркаса.
Поперечная рама каркаса:
Вертикальные размеры:
16.4
м;
3,15
м;
4.4
м (приняли кратно 200 мм);
20.8
м ;
уточненное
16.6
м;
=21+1=22
м;
1,0
м
5550
м;
15,45
м;
3,15
м (по обушкам).
Горизонтальные размеры:
0,25
м
0,5
м;
1
м;
1,25
м.
Кран
мостовой, грузоподъемностью
80
т
подкрановый
рельс – КР-80,
подкрановая
балка
1000
мм
4000
мм;
400
мм;
9100
мм, K=4600 мм;
Максимальное давление колеса:
вес
тележки:
323
кН, масса крана с тележкой
Исходная рама с пронумерованными элементами:
Исходная рама с пронумерованными узлами:
Сбор нагрузок
Постоянная нагрузка на 1 м²
|
№ |
наименование |
|
|
| ||
|
1 |
Профнастил |
0,145 |
1,05 |
0,155 | ||
|
2 |
Прогоны |
0,065 |
1,05 |
0,07 | ||
|
3 |
Стропильные фермы |
0,25 |
1,05 |
0,26 | ||
|
4 |
Связи покрытия |
0,05 |
1,05 |
0,05 | ||
|
|
Итого: |
0,51 |
|
|
0,535 |
|
Приводим нагрузку к узловой:
где
–
шаг ферм,
-расстояние
между узлами верхнего пояса стропильной
фермы,
-размер
грузовой площади для узла фермы,
-суммарная
величина постоянных нагрузок на 1
покрытия,
-величина
силы в узле фермы от постоянной нагрузки
Загружение 1: собственный вес
Снеговая нагрузка
-
расчетное значение снегового покрова
на кв. м (табл.4 СНиП «Нагрузки и
воздействия»)
-
коэффициент, учитывающий профиль кровли,
переводит значение снеговой нагрузки
с поверхности земли на высоту покрытия
– IV район
Аналогично расчету на постоянную нагрузку:
Загружение 2: снеговая нагрузка
Ветровая нагрузка
Сбор ветровых нагрузок на поперечную раму
-нормативное
значение ветровой нагрузки;
-
нормативное значение среднесоставляющей
ветровой нагрузки на высоте z над
поверхностью земли;
-коэффициент
надежности по нагрузке;
-
нормативное значение ветровой нагрузки
на уровне 10 м;
-
коэффициент, учитывающий изменение
ветрового давления по высоте;
с – аэродинамический коэффициент;
– II район
|
Высота, м |
|
|
|
кПа |
|
кПа |
|
Наветренная сторона | ||||||
|
0-5 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
0,12 |
1,4 |
0,168 |
|
15,45 |
0,759 |
0,182 |
0,255 | |||
|
16,45 |
0,779 |
0,187 |
0,262 | |||
|
21 |
0,8625 |
0,207 |
0,29 | |||
|
24 |
0.9 |
0,216 |
0,302 | |||
|
Подветренная сторона | ||||||
|
0-5 |
0,3 |
0,5 |
0,6 |
0,09 |
1,4 |
0,126 |
|
15,45 |
0,759 |
0,137 |
0,192 | |||
|
16,45 |
0,779 |
0,140 |
0,196 | |||
|
21 |
0,8625 |
0,155 |
0,217 | |||
|
24 |
0.9 |
0,162 |
0,227 | |||
,
,
Расчет погонных и сосредоточенных нагрузок на поперечную раму
-нормативная
погонная нагрузка погонная нагрузка
от ветра;
-расчетная
погонная нагрузка от ветра;
-
сосредоточенная нагрузка на поперечную
раму с наветренной стороны
-сосредоточенная
нагрузка на поперечную раму с подветренной
стороны
|
|
|
|
|
Наветренная сторона | ||
|
0-5 |
0,72 |
1.008 |
|
15,45 |
1,092 |
1.53 |
|
16,45 |
1,122 |
1.572 |
|
21 |
1,242 |
1.74 |
|
24 |
1,296 |
1.812 |
|
Подветренная сторона | ||
|
0-5 |
0,54 |
0.756 |
|
15,45 |
0,822 |
1,152 |
|
16,45 |
0,84 |
1,176 |
|
21 |
0,93 |
1,302 |
|
24 |
0.972 |
1,362 |
,
кН;
кН
Загружение 3: ветер слева:
Загружение 4: ветер справа:
Крановые нагрузки
-
нормативное значение усилия, передаваемого
колесами крана на колонну, где:
-максимальное
давление колеса;
-нормативная
погонная нагрузка подкрановой балки,
для балки пролетом 6м;
коэффициент
сочетаний (зависит от режима работы
крана),
;
-сумма
ординат линии влияния,
кН;
-
максимальное расчетное усилие,
передаваемое колесами крана на колонну,
где:
-коэффициент
надежности нагрузки от мостового крана,
=1,1;
-коэффициент
надежности для веса стальной конструкции,
=1,05,
кН;
-
минимальное расчетное усилие, передаваемое
колесами крана на колонну, где:
-нагрузка
на колесо крана со стороны наименее
нагруженной колонны,
,
где
-грузоподъемность
крана в кН;
-нормативный
вес крана с тележкой;
-количество
колес с 1 стороны моста крана,
кН;
кН.
Для колонн крайнего ряда максимальный и минимальный моменты, передаваемые вертикальными силами:
;
кНм;
;
кНм.
Для колонн среднего ряда максимальный и минимальный моменты, передаваемые вертикальными силами:
;
кНм;
;
кНм.
Нормативное значение усилия торможения крана, приходящееся на одно колесо крана:
,
кН;
Сила торможения крана, приходящаяся на колонну:
,
кН
нормативное
значение горизонтальной силы, передаваемой
при торможении крана на поперечную
раму,
-
расчетная горизонтальная сила,
передаваемая подкрановыми балками на
колонну.
Загружение 5: кран в левом пролете у крайней колонны:
Загружение 6: кран в левом пролете у средней колонны:
Загружение 7: кран в правом пролете у средней колонны:
Загружение 8: кран в правом пролете у крайней колонны:
Загружение 9: торможение в левом пролете у крайней колонны:
Загружение 10: тормоз в левом пролете у средней колонны:
Загружение 11: тормоз в правом пролете у средней колонны:
Загружение 12: торможение в правом пролете у крайней колонны
Расчет элементов конструкции.