1.2 Расчетная схема поперечной рамы. Приведение нагрузок к расчетной схеме.
Конструктивную схему рамы приводим к расчетной (рис. 1.2.1).
Рис. 1.2.1 Расчетная схема поперечной рамы
Длина надкрановой части определим по формуле:
м,
где
-высота
подкрановой балки;
-
высота подкранового рельса.
Нагрузки действующие на поперечную раму (рис.1.1.1) приводят к расчетной схеме рамы (рис.1.2.2)
- постоянную нагрузку на ригель рамы и снеговую нагрузку прикладывают к ригелю в виде равномерно распределенных нагрузок;
- постоянную нагрузку от собственного
веса колонн и веса стеновых ограждений
прикладываются в виде сосредоточенных
сил
,
в надкрановой и подкрановой частях
колонн;
- нагрузки от вертикального давления
кранов переносим на оси колонн в места
изменения сечения колонн.
В места изменения сечения колонн прикладываем сосредоточенные моменты:
кН·м,
кН·м,
где
м
– высота сечения подкрановой части
колонны.
Рис. 1.2.2 Нагрузки, приведенные к расчетной схеме
- горизонтальную силу
переносим
в место изменения сечения колонны;
- ветровую распределенную нагрузку действующую на колонну от нулевой отметки до оси нижнего пояса ригеля, заменяем равномерно распределенной;
- ветровую распределенную нагрузку действующую на раму в пределах шатра цеха определим по формулам:
,
,
где
,
-
силы опорного давления и отсоса,
соответствующие опорным реакциям
опорно-связевым элементам;
,
-
силы опорного давления и отсоса на
участке
.
кН,
кН,
кН,
кН,
кН,
кН,
1.3 Статический расчет поперечной рамы.
Предварительно принимаем соотношение моментов инерции:
;
,
где
,
,
-
изгибающие моменты надкрановой,
подкрановой частей и ригеля рамы
соответственно.
Исходные данные к расчетной схеме представлены в табл.1.3.1
Таблица 1.3.1 Исходные данные к расчетной схеме
|
Показатели |
Расчетные значения |
|
Пролет рамы L, м |
24,25 |
|
Длина колонны H, м |
15,65 |
|
Длина верхней части колонны, a м |
5.552 |
|
|
|
|
Постоянная нагрузка на ригель, кН/м |
16,35 |
|
Вес подкрановой части колонны F2, кН |
115,02 |
|
Вес надкрановой части колонны F1, кН |
70.13 |
|
Снеговая нагрузка на ригель рамы Pсн., кН/м |
16,8 |
|
Крановая нагрузка: |
|
|
максимальная нагрузка от давления крана и крановых конструкций Dmax, кН |
1188,19 |
|
минимальная нагрузка от давления крана и крановых конструкций Dmin, кН |
387.06 |
|
момент от Dmax, кН·м |
742,62 |
|
момент от Dmin, кН·м |
241,91 |
|
горизонтальная нагрузка от торможения крановой тележки T, кН |
55,86 |
|
Ветровая нагрузка: |
|
|
распределенная на колонну с подветренной стороны, кН/м |
3,29 |
|
распределенная на колонну с заветренной стороны, кН/м |
1,65 |
|
сосредоточенная вдоль ригеля с подветренной стороны , кН |
30.675 |
|
сосредоточенная вдоль ригеля с заветренной стороны , кН |
15,385 |
Находим усилия N, M, Q в сечениях рамы А, II, III, B (рис.1.3.1)
Рис. 1.3.1 Расчетные сечения
поперечной рамы
Рис. 1.3.2 Эпюра изгибающих моментов от
постоянной нагрузки
Рис. 1.3.4 Эпюра изгибающих моментов от
давления крана
Рис. 1.3.3 Эпюра изгибающих моментов от
снеговой нагрузки
Рис. 1.3.5 Эпюра изгибающих моментов от
горизонтальной крановой нагрузки
Рис. 1.3.5 Эпюра изгибающих моментов ветровой нагрузки
Табл.
1.3.2 Расчетные усилия сечениях
|
Сечение |
Вид усилия |
Усилия от нагрузки, кН, кН·м |
Расчетные усилия при сочетаниях |
||||||||||||||||||
|
постоянной |
снеговой |
крановой |
ветровой |
с одной кратковременной нагрузкой |
с двумя и более |
||||||||||||||||
|
вертикальной на колонну Dmax |
горизонтальной на колонну T |
слева |
справа |
Mmax Nсоот. |
Mmin Nсоот. |
Nmax Mсоот. |
Mmax Nсоот. |
Mmin Nсоот. |
Nmax Mсоот. |
||||||||||||
|
левую |
правую |
левую |
правую |
||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
11 |
12 |
13 |
||||||
|
B |
M |
-79,29 |
-81,47 |
-45,49 |
130,82 |
-15,41 |
57,87 |
113,35 |
-131,95 |
3,9 |
34,06 |
3,10 |
-211,24 |
3,4 |
-160,76 |
3,8,9 |
-29,358 |
3,4,6,8,10 |
-155,406 |
3,4,6,8,10 |
-155,406 |
|
N |
-198,24 |
-203,7 |
3,52 |
-3,52 |
1,75 |
-1,75 |
10,12 |
-10,12 |
-188,12 |
-208,36 |
-401,94 |
-190,707 |
-412,932 |
-412,932 |
|||||||
|
Q |
-115,43 |
-11,86 |
-42,20 |
42,20 |
-15,08 |
15,08 |
17,77 |
28,29 |
-97,66 |
-87,14 |
-127,29 |
-85,865 |
-56,052 |
-56,052 |
|||||||
|
III |
M |
-15,21 |
-15,63 |
188,83 |
103,5 |
68,33 |
25,87 |
-36,03 |
50,53 |
3,5 |
173,62 |
3,4 |
-30,84 |
3,4 |
-30,84 |
3,5,7,9 |
213,126 |
3,4,7 |
32,22 |
3,4,6,8,10 |
123,674 |
|
N |
-198,24 |
-203,7 |
3,52 |
-3,52 |
1,75 |
-1,75 |
10,12 |
-10,12 |
-194,72 |
-401,94 |
-401,94 |
-184,874 |
-379,995 |
-412,932 |
|||||||
|
Q |
115,43 |
-11,86 |
-42,20 |
42,20 |
40,78 |
15,08 |
36,04 |
37,45 |
-157,63 |
-127,29 |
-127,29 |
88,018 |
-89,402 |
-50,556 |
|||||||
|
II |
M |
-15,21 |
-15,63 |
-553,79 |
-138,41 |
68,33 |
25,87 |
-36,03 |
50,53 |
3,5 |
-569 |
3,6 |
-153,62 |
3,5 |
-569 |
3,5,7,9 |
-529,494 |
3,4,6,7 |
-114,586 |
3,4,5,8,10 |
-533,616 |
|
N |
-198,24 |
-203,7 |
-1184,67 |
-390,58 |
1,75 |
-1,75 |
10,12 |
-10,12 |
-1382,91 |
-588,82 |
-1382,91 |
-1373,064 |
-791,12 |
-1594,082 |
|||||||
|
Q |
-115,43 |
-11,86 |
-42,20 |
42,20 |
40,78 |
15,08 |
36,04 |
37,45 |
-157,63 |
-73,23 |
-157,63 |
-88,018 |
-52,466 |
-134,956 |
|||||||
|
A |
M |
101,35 |
104,14 |
-127,61 |
287,77 |
-343,42 |
178,19 |
-567,70 |
512,80 |
3,7 |
-242,07 |
3,9 |
-466,35 |
3,5 |
-26,26 |
3,4,6,7,10 |
526,204 |
3,5,7,9 |
-823,84 |
3,4,5,8,10 |
528,052 |
|
N |
-198,24 |
-203,7 |
-1184,67 |
-390,58 |
1,75 |
-1,75 |
10,12 |
10,12 |
-196,49 |
-188,12 |
-1382,91 |
-797,192 |
-1373,064 |
-1594,082 |
|||||||
|
Q |
-11,54 |
-11,86 |
-42,20 |
42,20 |
40,78 |
15,08 |
69,26 |
54,11 |
29,24 |
57,72 |
-53,74 |
83,89 |
42,448 |
-21,07 |
|||||||
|
Анкерные болты |
M |
101,35 |
104,14 |
-127,61 |
287,77 |
-343,42 |
178,19 |
-567,70 |
512,80 |
3,10 |
614,15 |
3,9 |
-466,35 |
|
- |
3,7,10 |
253,792 |
3,7,9 |
-718,658 |
|
- |
|
N |
-198,24 |
-203,7 |
-1184,67 |
-390,58 |
1,75 |
-1,75 |
10,12 |
-10,12 |
-208,36 |
-188,12 |
- |
-205,773 |
-187,557 |
- |
|||||||