
- •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.
Загружение 2
,
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
).
Крайняя колонна
Упругая реакция левой колонны при R∆ =807,4кН/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 = -9,8*4,4 = -43,12кН·м.
Ниже уступа (сечение 2-2): М2-2 = М1-1 + М2 = -43,12+ 99,64 = 56,52кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3 = М2 + Re·H = 99,64– 9,8·13,65 = -34,13 кН·м.
Продольные силы от вертикальной крановой нагрузки.
N0-0 = N1-1 = 0; N2-2 = N3-3 = N5кр = 734,2 кН.
Рис. 11. Эпюры усилий М и N от вертикальной крановой нагрузки,
(Dmin 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 = 39,5*4,4 = 173,8 кН·м.
Ниже уступа (сечение 2-2): М2-2 = М1-1 + М2 = 161,92-477,23 = -315,3 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3 = М2 + Re·H = - 477,23 + 39,5*16,65 = 180,45 кН·м.
Продольные силы от вертикальной крановой нагрузки.
N0-0 = N1-1 = 0; N2-2 = N3-3 = N5кр = 734,2 кН.
Рис. 12. Эпюры усилий М и N от вертикальной крановой нагрузки,
(Dmax на средней колонне).
Загружение 3
Тормозная сила Т = 12,30 кН на крайней колонне.
Реакция верхнего конца левой колонны от силы Т = 27,53 кН.
Суммарная реакция связи в основной
системе:
Горизонтальное смещение
от воздействия
с
учетом пространственной работы каркаса:
Крайняя колонна
Упругая реакция левой колонны при R∆ =807,4 кН/м2.
Изгибающие моменты от горизонтальной крановой нагрузки.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 =0.
М = Re·t =-19,49*4,0= -77,9 кН·м, расстояние от верха колонны до силы Т=> t=13,65-9,65= 4,0 м.
Сечение 1-1 и 2-2: М1-1 = М2-2 = -Re·Hв +Т·(Hв –t)= -19,49*4,4 +27,53·0,4= -74,7 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3=Re·H+Т·(H –t)=–19,49*13,65 +27,53*9,65=0,6 кНм.
Продольные силы от горизонтальной крановой нагрузки: N0-0 = N1-1 = N2-2 = N3-3 = 0.
Рис. 13. Эпюры усилий М в крайней колонне от горизонтальной крановой нагрузки
(Т на левой колонне).
Средняя колонна
Упругая реакция левой колонны при R∆ =1313,4 кН/м2.
Изгибающие моменты от горизонтальной крановой нагрузки.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 =0.
Сечение 1-1 и 2-2: М1-1 = М2-2 = -Re·Hв = 0,98*4,4= 4,3 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3=Re·H = 0,98*16,65 = 16,3 кН·м.
Продольные силы от горизонтальной крановой нагрузки: N0-0 = N1-1 = N2-2 = N3-3 = 0.
Рис. 14. Эпюры усилий М в средней колонне от горизонтальной крановой нагрузки
(Т на левой колонне).
Загружение 4
Тормозная сила Т = 27,53 кН на крайней колонне.
Сила приложена в уровне полки подкрановой балки на отм. + 9,65 м.
Реакция верхнего конца левой колонны от силы Т = 27,53кН.
Суммарная реакция связи в основной
системе:
Горизонтальное смещение
от воздействия
с
учетом пространственной работы каркаса:
Упругая реакция средней колонны при R∆ =807,4кН/м2.
Средняя колонна
Изгибающие моменты от горизонтальной крановой нагрузки.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 =0.
М = Re·t =-6,5*4= -28,5 кН·м, расстояние от верха колонны до силы Т=> t=13,65–9,65= 4,0 м.
Сечение 1-1 и 2-2: М1-1 = М2-2 = -Re·Hв + Т·(Hв –t)= -6,5*4,4 +27,53*0,4= -17,5 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3=Re·H - Т·(H –t)=-6,5*16,65 +27,53*9,65=157,4кНм.
Продольные силы от горизонтальной крановой нагрузки: N0-0 = N1-1 = N2-2 = N3-3 = 0.
Рис. 15. Эпюры усилий М в средней колонне от горизонтальной крановой нагрузки
(Т на средней колонне).
Крайняя колонна
Упругая реакция левой колонны при R∆ =807,4 кН/м2.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 =0.
Сечение 1-1 и 2-2: М1-1 = М2-2 = -Re·Hв = 1,6*4,4 = 7,1 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3=Re·H = 1,6*13,65 =21,84кН·м.
Продольные силы от горизонтальной крановой нагрузки: N0-0 = N1-1 = N2-2 = N3-3 = 0.
Рис. 16. Эпюры усилий М в крайней колонне от горизонтальной крановой нагрузки
(Т на средней колонне).
Загружение 5
На средней колонне действуют четыре крана в одном створе. Расчетное максимальное давление от четырех сближенных кранов учитывается с коэффициентом сочетания ψ = 0,7
(для средней колонны).
Расчетное максимальное давление от четырех кранов Dmax c коэффициентом сочетания ψ= 0,7, для средней колонны равно 613,36 кН·м. Моменты от давления кранов приложены симметрично и на средней колонне равны нулю. Одновременно на крайних колоннах действуют усилия:
Мmin = 99,64*0,85/0,85 = 99,64 кН·м.
Реакция верхнего конца левой колонны от момента Мmin = 99,64 кН·м.
Реакция средней колонны равна нулю, т.
к. колонна загружена центрально. Суммарная
реакция связи в основной системе
Из уравнения
=>,
что при R1p
= 0, упругая реакция
левой колонны
Упругая реакция правой колонны Re
= 10,6кН.
Крайняя колонна
Изгибающие моменты от крановой нагрузки.
В голове колонны (сечение 0-0): М0-0 =0.
Выше уступа (сечение 1-1): М1-1 = Re·Hв = -10,6*4,4 = -46,64 кН·м.
Ниже уступа (сечение 2-2): М2-2 = М1-1 + М2 = -46,64 + 129,36 = 82,72 кН·м.
По обрезу фундамента (сечение 3-3): М3-3 = М2 + Re·H = 129,36 – 10,6*13,65 = -15,33 кН·м.
Продольные силы в крайней колонне при 4 кранах на средней колонне.
N0-0 = N1-1 = 0; N2-2 = N3-3 = 249,1 кН.
Рис. 17. Эпюры усилий М и N в крайней колонне от крановой нагрузки
(4 крана на средней колонне).
Средняя колонна
Изгибающие моменты от крановой нагрузки равны нулю.
Продольные силы от крановой нагрузки: N0-0 = N1-1 = 0; N2-2 = N3-3 = 249,1 кН.