2.8 Расчет опорного ребра подкрановой балки.

Опорные ребра балки обеспечивают устойчивость стенки воспринимают опорную реакцию и через сварные швы передают ее на стенку балки.

Определим ширину торцевого опорного ребра (рис.2.8.1) по формуле:

см,

где - ширина промежуточного ребра жесткости;

Рис.2.8.1 Опорные ребра подкрановой балки

Принимаем ширину торцевого ребра согласно [6, табл.1]: см.

Толщину опорного ребра при наличии пригонки определяем из условия работы на смятие:

см,

где - опорная реакция подкрановой балки; - расчетное сопротивление прокатной стали смятию, определяется согласно [1, п.3.1^*, табл.1^*] по формуле:

кгс/см²,

где- коэффициент надежности по материалу [1, п.3.2^*, табл.2^*].

Определяем толщину ребра из условия устойчивости:

см,

Окончательно принимаем толщину опорного ребра согласно [6, табл.1]:мм.

За нижний пояс подкрановой балки опорное ребро выступает на 20мм (рис.2.8.1).

Проверяем опорный участок балки на устойчивость из плоскости изгиба, как центрально сжатого стержня по формуле:

,

см²,

где - условная площадь поперечного сечения опорного участка балки (Рис.2.8.2); - коэффициент продольного изгиба опорного стержня, зависящий от гибкости [1, табл.72];

Рис. 2.8.2 К расчету опорного ребра

см,

,

Окончательно принимаем размеры опорных ребер - мм, мм.

II. Расчет поперечной рамы Цеха

1. Расчет поперечной рамы

Основные размеры поперечной рамы определены в п.I.1.1

1.1 Нагрузки на поперечную раму

а) Постоянные нагрузки

Постоянные нагрузки – нагрузки от веса всех несущих и ограждающих конструкций.

Определим величину расчетной постоянной нагрузки на 1м² покрытия в табличной форме табл.1.1.1 и принимаем равномерно распределенной по длине ригеля.

Таблица 1.1.1 Определение постоянной нагрузки на ригель рамы

Состав покрытия	Нормативная нагрузка, кПа	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кПа
1	2	3	4
Защитный слой (битумная мастика с втопленым гравием): γ =21кН/м2; t = 20мм	0,42	1,30	0,55
Гидроизоляция (4 слоя рубероида)	0,20	1,30	0,26
Утеплитель (пенопласт): γ =0,5 кН/м2; t = 50мм	0,03	1,20	0,03
Пароизоляция (1 слой рубероида)	0,04	1,30	0,05
Крупнопанельные железобетонные плиты ПТ.116-30	1,67	1,10	1,83
Вес ферм и связей	0,54	1,05	0,57
Сумма:			3,29

Определим расчетную погонную нагрузку на ригель рамы по формуле:

,

где - коэффициент надежности по назначению; кПа – постоянная нагрузка на ригель рамы табл.1.1.1; - шаг ригелей; - угол наклона кровли к горизонту (рис.1.1.1)

кН/м,

Постоянные нагрузки на колонны от собственного веса колонн, стеновых панелей, веса остекления и оконных проемов в виде сосредоточенных сил условно прикладываем к центрам тяжести подкрановой и надкрановой частей колонны (рис.1.1.1)

Определим сосредоточенную силу в надкрановой и подкрановой частях колонны по формуле:

-в надкрановой части ,

-в подкрановой части,

где 0,2 и 0,8 – соответственно распределение веса между надкрановой и подкрановой частями колонны; - вес колонны, приведенный к 1м² площади пола цеха [4, прил.4, табл. П4.1]; - пролет поперечной рамы; 0,25 – площадь остекления цеха; кН/м² – вес остекления с учетом веса оконных пролетов [4, прил.4, табл. П4.2]; - вес стеновых панелей [4, прил.4, табл. П4.2]; - высота надкрановой части колонны;

м,

- высота подкрановой части колонны,

м,

кН,

кН,

Рис. 1.1.1 Нагрузки, действующие на поперечную раму

б) Снеговая нагрузка

Снеговую нагрузку принимаем равномерно распределенной по длине ригеля. Расчетное значение погонной снеговой нагрузки определим по формуле:

,

где кПа – нормативное значение веса снегового покрова горизонтальную поверхность земли [2,табл.4] в зависимости от района [2, прил.5, карта 1^*];

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие [2, прил.3^*]; - коэффициент надежности по нагрузке [2, п.5.7].

кН/м.

в) Нагрузка от мостовых кранов

Крановую нагрузку учитываем от одновременного действия двух кранов. Поперечная рама воспринимает вертикальную нагрузку от веса крана с грузом и поперечную горизонтальную от торможения тележки крана с грузом.

Крановую нагрузку от вертикального давления и поперечного торможения на раму определяем по линиям влияния опорного давления (рис.1.1.2)

Рис.1.1.2 Линия влияния опорной реакции

,

,

где ,- средняя нормативная максимальная, минимальная нагрузка на колесо крана; - коэффициент надежности по назначению [3, §3.2.4]; - коэффициент надежности по нагрузке [2, п.4.8]; - коэффициент сочетания [2, п.4.17]; - нагрузка от веса погонного метра подкрановой и тормозной балок; - площадь линии влияния.

кН,

,

где т – грузоподъемность крана; т – масса крана с тележкой [4, прил.3, табл.П3.3]; кН – нормативная, максимальная нагрузка на колесо крана [4, прил.3, табл.П3.3]; - количество колес на одной стороне крана.

кН,

Расчетное горизонтальное усилие на колонну от силы поперечного торможения крановой тележки определим по формуле:

,

кН.

г) Ветровая нагрузка

Определим расчетные погонные нагрузки на раму давления ветра с подветренной стороны и заветренной стороны рамы по формуле:

,

,

где кПа - нормативное значение ветрового давления [2, п.6.4-6.5, табл.5, карта 3]; - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте [2, п.6.5, табл.6]; - аэродинамический коэффициент [2, прил.4].

кН/м,

кН/м.