- •Федеральное агентство по образованию гоу впо московский государственный строительный университет
- •Курсовой проект №2 по дисциплине
- •Состав проекта:
- •Характеристики мостового крана среднего режима работы
- •Характеристики рельсов
- •1.2 Компоновка поперечной рамы
- •1.2.1 Общие данные
- •1.2.2 Высота колонн
- •1.2.3 Выбор типа и назначение размеров сечений колонн
- •2.1 Определение нагрузок на раму
- •2.1.1 Постоянная нагрузка
- •2.1.2 Временная нагрузка
- •II. Статический расчет поперечной рамы
- •2.2 Определение усилий в колоннах рамы
- •2.2.1 Геометрические характеристики колонн
- •2.2.2 Усилия в крайней колонне от постоянных нагрузок
- •2.2.3 Усилия в средней колонне от постоянных нагрузок
- •2.2.4 Усилия в крайней колонне от временной (снеговой) нагрузки
- •2.2.5 Усилия в колоннах от крановых нагрузок
- •Загружение 1
- •Загружение 2
- •2.2.6 Изгибающие моменты в колоннах от ветровых нагрузок Расчетные усилия, передаваемые на крайнюю колонну.
- •2.2.7 Таблицы расчетных усилий
- •III. Расчет крайней колонны
- •Расчет прочности колонны в плоскости рамы
- •Определение коэффициента ηv от вертикальных нагрузок
- •Определение площади арматуры
- •Расчет прочности колонны в плоскости рамы
- •Необходим учет влияния прогибов на прочность элемента.
- •Необходим учет влияния прогибов на прочность элемента.
- •Определение площади арматуры в ветвях колонны
- •Расчет прочности колонны в плоскости рамы
- •Необходим учет влияния прогибов на прочность элемента.
- •Определение площади арматуры в ветвях колонны
- •Расчет прочности распорок.
- •Расчет поперечной арматуры.
- •3.4 Конструирование (средней) сквозной колонны
- •4.1 Проектирование отдельного фундамента под среднюю колонну.
- •Требуемое количество арматуры в продольном направлении.
- •V. Проектирование стропильной фермы.
- •5.2 Определение усилий в элементах фермы. Сбор нагрузок.
- •Узловые нормативные нагрузки.
2.2.3 Усилия в средней колонне от постоянных нагрузок
Изгибающие моменты в средней колонне от постоянных нагрузок равны нулю.
Продольные силы в средней колонне от постоянных нагрузок.
В голове колонны (сечение 0-0): N0-0 = 2N1 =2· 518,3= 1036,6 кН.
Выше уступа (сечение 1-1): N1-1 = 2N1 + N2в,ср = 1036,6 + 34,5 = 1107,1 кН.
Ниже уступа (сечение 2-2): N2-2 = N1-1 +2 N3 = 1107,1 + 2·120,2 = 1311,5 кН.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): N3-3 = N2-2 + N4н,ср =1311,5 + 130,1 =1441,6 кН.
2.2.4 Усилия в крайней колонне от временной (снеговой) нагрузки
Расчетные усилия, передаваемые на крайнюю колонну: N5кр=184,68кН; М5в=32,3кНм, М5н=-64,63кНм.
Реакцию верхнего конца колонны от действия моментов М1 = М5в и М2 = М5н.
Реакция средней колонны равна нулю, т.к. колонна загружена центрально. Суммарная реакция связи в основной системе:
Из основного канонического уравнения r11* Δ1+ R1p = 0, => что Δ1=0.
Упругая реакция левой колонны Re = R1 + ∆1R∆ =- 2,4 кН.
Изгибающие моменты в крайней колонне от снеговой нагрузки.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 = М1 = 32,3 кН·м.
Выше уступа (сечение 1-1): М1-1 = М1 + Re·Hв = 32,3 -2,4*4,4 = 21,74 кН·м.
Ниже уступа (сечение 2-2): М2-2 = М1-1 + М2 = 21,74 – 64,63 = -42,89 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3 = М1 + М2 + Re·H = 32,3 – 64,63 -2,4*13,65 = -92,39 кН·м.
Продольные силы в крайней колонне от снеговой нагрузки.
N0-0 = N1-1 = N2-2 = N3-3 = N5кр = 184,68 кН.
Рис. 8. Эпюры усилий М и N в левой колонне от снеговых нагрузок
Изгибающие моменты в средней колонне от снеговой нагрузки равны нулю.
Продольные силы в средней колонне от снеговой нагрузки:
N0-0 = 2N1-1 = 2N2-2 = 2N3-3 = 2N5кр = 369,36 кН.
2.2.5 Усилия в колоннах от крановых нагрузок
При определении расчетных усилий в колоннах от крановых нагрузок следует рассмотреть следующие виды загружений:
-
на крайней колонне и на средней;
-
на крайней колонне и на средней;
-
Тормозная сила на крайней колонне;
-
Тормозная сила на средней колонне;
-
Четыре крана на средней колонне;
Загружение 1
, на крайней колонне.
, на средней колонне.
Реакция верхнего конца левой колонны от момента :
Одновременно вычисляем реакцию верхнего конца средней колонны от действия момента :
Суммарная реакция связи в основной системе:
Определяется горизонтальное смещение от воздействия с учетом пространственной работы каркаса. Коэффициент, для сборных покрытий и двух кранах в пролете берем конструктивно .
Упругая реакция левой колонны при R∆ =807,4 кН/м2.
Крайняя колонна
Изгибающие моменты от вертикальной крановой нагрузки.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 =0.
Выше уступа (сечение 1-1): М1-1 = Re·Hв = -21,25·4,4 = -93,5 кН·м.
Ниже уступа (сечение 2-2): М2-2 = М1-1 + М2 = -93,5 + 293,68 = 200,18 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3 = М2 + Re·H = 293,68 – 21,25·13,65 = 3,6 кН·м.
Продольные силы от вертикальной крановой нагрузки.
N0-0 = N1-1 = 0; N2-2 = N3-3 = N5кр = 734,2кН.
Рис. 9. Эпюры усилий М и N в левой колонне от вертикальной крановой нагрузки,
(Dmax на левой колонне).
Средняя колонна
Упругая реакция левой колонны при R∆ =1313,4кН/м2.
Изгибающие моменты от вертикальной крановой нагрузки.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 =0.
Выше уступа (сечение 1-1): М1-1 = Re·Hв = 13,7*4,4 = -57,5кН·м.
Ниже уступа (сечение 2-2): М2-2 = М1-1 + М2 = -57,5 +161,9 = -104,4 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3 = М2 + Re·H = - 161,9 + 13,07*13,65 = -10,9 кН·м.
Продольные силы от вертикальной крановой нагрузки.
N0-0 = N1-1 = 0; N2-2 = N3-3 = N5кр = 99,64 кН.
Рис. 10. Эпюры усилий М и N от вертикальной крановой нагрузки,
(Dmin на средней колонне).