Упрощение расчетной схемы

2.1.3 Упрощение расчетной схемы

Продольная (нормальная) сила в над крановой части колонны от постоянной нагрузки:

N_в = N_п + N_к,2 = 459,9 + 25 = 484,9 кН.

При расчете рамы величину уступа е принимают:

е = (0,45 ÷ 0,55)b_н – 0,5b_в = 0,5·1,5– 0,5·1,0 = 0,25 м.

Продольная сила N_в создает в нижней части колонны изгибающий момент

М_п = N_в·е = 484,9·0,25 = 121,2 кН·м.

2.2 Снеговая нагрузка

г. Москва находится в III снеговом районе

При статическом расчете рамы снеговую нагрузку на ригель можно принимать равномерно распределенную

q_сн^н = s₀·μ = 1,05·1,0 = 1,05,

где s₀ =1,05 кПа – вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли;

μ = 1,0 – коэффициент зависящий от профиля и угла наклона кровли.

Расчетная погонная равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы

q_сн= q_сн^н·γ_f·В = 1,05·1,4·12 = 12,6 кН/м

Величина опорного давления ригеля на колонну от снеговой нагрузки

N_сн = q_сн·L/2 = 12,6·24/2 =151,2 кН.

Изгибающий момент от снеговой нагрузки в месте изменения сечения колонны

М_сн = N_сн·е = 151,2·0,25 = 37,8 кН·м.

2.3 Нагрузка от мостовых кранов

2.3.1 Вертикальные нагрузки на раму от колес мостовых кранов

Расчетная вертикальная нагрузка на колонну рамы является суммой опорных реакций соседних подкрановых балок. Для определения этих величин строят линии влияния опорных давлений подкрановых балок и устанавливают два спаренных крана таким образом, чтобы получить наибольшее значение D_max, на противоположной колонне рамы

D_max = ψ·γ_f·F_max^н·∑y_i + γ_f·G_п.к.

D_min = ψ·γ_f·F_min^н·∑y_i + γ_f·G_п.к.,

где ψ = 0,85 коэффициент сочетаний для кранов с режимом работы 7К;

γ_f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;

F_max^н =470кН, F_min^н = (50 + 62)/2 – 47 =9т=90 кН ;

∑y_i– сумма ординат линий влияния для опорного давления на колонну;

G_п.к. – вес подкрановых конструкций

G_п.к. = g_п.к.·В = 8·12 = 96 кН.

Рис.2 (Линии влияния опорных давлений подкрановых балок)

∑y_i = 2,86

D_max = 0,85·1,1·470·2,86 + 1,1·96 = 1360 кН,

D_min = 0,85·1,1·90·2,86 + 1,1·96 = 346,3 кН.

Ось вертикального сечения подкрановой балки обычно совпадает с осью подкрановой ветви колонны, т.е. подкрановая балка устанавливается с эксцентриситетом относительно оси колонны. Поэтому в раме от вертикального давления D_max и D_min возникают изгибающие моменты M_max и M_min, на которые рассчитывается рама.

M_max = D_max·е_к = 1360·1 = 1360 кН·м,

M_min = D_min·е_к = 346,3·1 = 346,3 кН·м, где

е_к = b_н – b_в/2 – е = 1 м – расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения подкрановой части колонны.

2.3.2 Горизонтальная нагрузка на раму от колес мостовых кранов

Горизонтальные поперечные нагрузки на раму цеха, возникающие от поперечного торможения тележки крана, определяются при том же расположении кранов, как и для определения вертикального давления.

При расчете рамы считают, что сила поперечного торможения тележки крана распределяется поровну на все колеса одной стороны крана и через подкрановую балку и тормозные конструкции передаются на каркас (поперечные рамы) цеха.

Нормативная горизонтальная нагрузка на колесо крана

Т_к^н = 0,5f(Q_к + G_т)/n₀ = 0,5·0,1(500 + 620)/2 = 28 кН, где

f – коэффициент трения при торможении тележки;

Q_к – грузоподъемность крана;

G_т – вес тележки крана;

n₀ – число колес на одной стороне мостового крана.

Расчетные горизонтальные нагрузки на колесо крана

Т_max = ψ·γ_f·Т_к^н·∑y_i = 0,85·1,1·28·2,96 = 74,9 кН

2.4 Ветровая нагрузка

г. Москва находится во I снеговом районе

Для статического расчета рамы ветровую нагрузку необходимо определять с наветренной стороны (активное давление) и отсос с противоположной стороны (направление отсоса совпадает с направлением ветра). На колонны рамы давление ветра передается через стеновое ограждение в виде равномерно распределенной нагрузки, а при наличии стоек фахверка еще и дополнительно в виде сосредоточенных сил.

Расчетная величина погонных равномерно распределенных нагрузок на 1 м высоты рамы от активного давления с наветренной стороны

q_в^н = γ_f·W₀·с·k·B.

От отсоса ветра

q_в^от = γ_f·W₀·с`·k·B, где

γ_f = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке;

W₀ = 0,23 кПа – нормативный скоростной напор, принимаемый в зависимости от места строительства;

с = 0,8 и с` = - 0,6 – аэродинамические коэффициенты зависящие от конфигурации здания;

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

В – шаг рам и ширина расчетного блока В₁ при наличии промежуточных стоек фахверка;

До 5.000 м k = 0,5

q_в^н = 1,4·0,23·0,8·0,5·12 = 1,16 кН/м;

q_в^от = 1,4·0,23·0,6·0,5·12 = 0,73 кН/м.

До 16.200 м k = 0,734

q_в^н = 1,4·0,23·0,8·0,734·12 = 1,8 кН/м;

q_в^от = 1,4·0,23·0,6·0,734·12 = 1,12 кН/м.

До 10.000 м k = 0,65

q_в^н = 1,4·0,23·0,8·0,65·12 = 1,5 кН/м;

q_в^от = 1,4·0,23·0,6·0,65·12 = 0,93 кН/м.

До 10.000 м k = 0,85

q_в^н = 1,4·0,23·0,8·0,85·12 = 1,97 кН/м;

q_в^от = 1,4·0,23·0,6·0,85·12 = 1,23 кН/м.

Скоростной напор возрастает с увеличением высоты. Следовательно , ветровая нагрузка на колонны рамы будет неравномерной. Для упрощения расчета в зданиях высотой более 5 м ветровую нагрузку можно заменить эквивалентной равномерно распределенной по высоте колонны. Величину эквивалентной нагрузки можно определить по формуле

q_экв = 2М/h², где

М – изгибающий момент в защемлении стойки от эпюры фактического ветрового давления

h – высота стойки (колонны).

q_экв^н = 2·200,1/16,2² = 1,3 кН/м

q_экв^от = 2·132,1/16,2² = 0,82 кН/м.

q_ср^н =1,89кН/м

q_ср^от = 1,18 кН/м.

Рис.3 (Неравномерность ветрового давления в пределах высоты шатра)

Ветровая нагрузка, действующая в пределах шатра, заменяется сосредоточенной силой, приложенная на уровне низа ригеля рамы.

При наличии промежуточных стоек продольного фахверка сосредоточенные силы W^н и W^от можно определить по формулам

при одной промежуточной стойки фахверка

W^н = q_ср^н·h_m= 3,2·1,89 = 6,05 кН

W^от = q_ср^н·h_m= 3,2·1,18 = 3,78 кН

Похожие работы

Стальной каркас одноэтажного производственного здания

Скачать

57043

7

26

... 13.84 0 0   3 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТАЛЬНОЙ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ   3.1 Схема стропильной фермы   Стропильную ферму проектируем на основе серии I.460.2-10/88 «Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий с фермами из парных уголков». Схема стропильной фермы представлена на рисунке 12. Рисунок 12. Схема фермы   3.2 Определение нагрузок действующих на ...

Монтаж одноэтажного промышленного здания

Скачать

15014

0

22

... (табл. 16–20).     10. Мероприятия по охране труда Главные мероприятия при охране труда при возведении одноэтажного промышленного здания базируются на требованиях СНиП 12.03–2002 Безопасность труда в строительстве. При монтаже железобетонных и стальных элементов конструкций необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и ...

Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом

Скачать

48327

9

21

... плиты 3х6 м, 1,32 1,1 1,45 6. Железобетонные безраскосные фермы L=18 м, 0,60 1,1 0,66 Итого 2,97 3,40 С учетом коэффициента надежности по назначению здания 2,82 3,23 Масса железобетонных элементов покрытия: ребристые плиты 3х6 м – 2,38 т; безраскосные ферма пролетом 18 м при шаге 6 м – 6,5 т. Грузовая площадь покрытия (шатра) АШ для крайней колонны: ...

Проектирование каркаса одноэтажного здания

Скачать

24499

3

4

... -23,85 -20,52 -44,37 С4 -1 -0,5 -0,5 -23,85 -20,52 -44,37   а). Верхний пояс lx = d = 3 м ly = 2 * d = 6 м б). Нижний пояс lx = a = 6 м ly= a = 6 м в). Промежуточные раскосы и стойки lx = 0,8*a = 4,8 м ly= a = 6 м г). Опорный раскос lx = a = 6 м ly= a = 6 м   При проектировании ферм со стержнями из парных уголков необходимо знать расстояние между уголками, которое ...