144598 (620651), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Расчетное максимальное давление на колонну
, где
– коэффициент сочетаний для двух кранов легкого и среднего режимов работы,
– наибольшее давление колеса крана,
– сумма ординат линии влияния опорного давления на колонну,
– давление подкрановых конструкций.
Расчетное минимальное давление на колонну
Минимальное давление колеса крана на подкрановый путь
.
Крановые моменты
, где
– эксцентриситет, принимаемый предварительно
– для крайних ступенчатых колонн.
.
Горизонтальное давление от торможения крановой тележки
Горизонтальное давление от торможения крановой тележки действует поперек цеха и определяется по формуле
, где
.
Масса тележки , сила тяжести
.
Число колес с одной стороны моста крана , для крана
.
Сила поперечного торможения, передаваемая на колонну
.
Сила приложена к раме в уровне верхнего пояса подкрановой балки, может действовать на одну или другую колонну, причем как вправо, так и влево. В курсовом проекте для упрощения расчета допускаем, что давление
передается в уровне уступа, т.е. в месте изменения сечения колонны.
Ветровая нагрузка
Ветровой район – I. .Тип местности
.
Расчетные погонные нагрузки на стойку рамы от активного давления и отсоса равны:
,
,
,
.
Коэффициент зависит от высоты и типа местности (см. п. 6.5 СНиП 2.01.07–85*).
на отметке
;
на отметке
;
на отметке
.
Промежуточные значения определяем линейной интерполяцией. В уровне низа ригеля на отметке
; в верха покрытия на отметке
.
Рис. Схема ветровой нагрузки на раму
а – по нормам проектирования;
б – приведенная к эквивалентной;
в-расчетная схема.
Расчетные погонные нагрузки от ветра на стойку рамы:
– на высоте до
;
.
– на высоте до
;
.
– в уровне ригеля на высоте
;
.
– в уровне верха покрытия на высоте
;
.
Ветровая нагрузка, действующая на участке от низа ригеля до наиболее высокой точки здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы.
Момент в заделке стойки от ветрового напора
Эквивалентная равномерно распределенная ветровая нагрузка
;
.
Ветровая нагрузка, действующая на шатер: .
Таблица Нагрузки на элементы рамы
Элемент рамы | Вид нагрузки | Обозначение нагрузки | Величина нагрузки |
Ригель | Постоянная линейная от покрытия |
| 6,9 кН/м |
Снеговая |
| 13,86 кН/м | |
Стойка | Опорное давление ригеля: | ||
от постоянной нагрузки |
| 103,5 кН | |
от снеговой нагрузки |
| 207,9 кН | |
Вертикальное давление колес мостовых кранов: | |||
максимальное |
| 2637 кН | |
минимальное |
| 615,3 кН | |
Сила поперечного торможения: |
| 46 кН | |
момент от |
| 1318,5 кНм | |
момент от |
| 307,65 кНм | |
Ветровая нагрузка: | |||
активное давление |
| 1,44 кН/м | |
отсос |
| 1,08 кН/м | |
сосредоточенная сила |
| 10,85 кН |
Расчетная схема
Определяем соотношения моментов инерции ,
, при
,
,
.
Принимаем: ,
,
.
;
.
Вычисляем погонные жесткости
;
;
.
При расчете на нагрузки, приложенные к стойкам допускается принимать , если выполняется условие
.
Рис. Расчетная схема
Статический расчет
Учитывая симметрию рамы и нагрузки, пренебрегаем горизонтальным смещением верхних узлов рамы.
Определяем изгибающие моменты в колоннах от действия моментов и
, как в отдельных несмещаемых стойках.
Рис. Схема загружения рамы
Постоянная линейная нагрузка от покрытия
,
.
.
т.е.
Рис. Эпюры и
от постоянной нагрузки
Снеговая нагрузка
Эпюры и
от снеговой нагрузки получаем умножением ординат эпюр от постоянной нагрузки на соотношение
.
Рис. Эпюры и
от снеговой нагрузки
Расчет на нагрузки, приложенные к стойкам
Рис. Основная система
В расчете принято . Неизвестное смещение рамы определяем из уравнения
, где
– смещающая горизонтальная сила.
Определяем моменты от единичного смещения верхних узлов рамы
.
Рис. Эпюра моментов от единичного смещения верхних узлов рамы
, где
.
Эпюра используется в расчете на крановые и ветровые нагрузки.
Вертикальное давление кранов
,
и крановые моменты
,
Определяем моменты в стойках условно закрепленной рамы, когда
и
приложены к левой стойке,
и
к правой.
;
.
Для левой стойки:
;
Для правой стойки:
;
Реакция в дополнительной связи условно разделенной рамы:
Горизонтальная смещающая сила
, где
– коэффициент опорного действия, учитывающий пространственность системы.
Для кровли со стальным профилированным настилом при наличии мостовых кранов грузоподъемностью ,
.
Определяем смещение рамы в системе каркаса
Определяем значения моментов в стойках рамы и строим эпюры
и
.
Для левой стойки:
;
;
;
;
.
Для правой стойки:
;
;
;
;
.
Рис. Схема загружения и эпюры и
от кранового давления
,
Горизонтальное давление кранов на раму
Для упрощения расчета силу принимаем действующей в уровне уступа левой колонны.
Определяем реакцию связи и моменты в левой стойке
для условно закрепленной рамы.
.
при
;
.
;
;
;
.
В правой стойке .
С учетом пространственной работы каркаса смещающая горизонтальная сила в уровне ригеля
Смещение рамы в системе каркаса
Определяем значения моментов в стойках рамы и строим эпюру.
Для левой стойки:
;
;
.
Проверка .
Для правой стойки:
;
;
.
Рис. Схема загружения и эпюры и
от поперечного торможения
При изменении направления силы знаки усилий меняются на обратные, поэтому в таблице усилий они вносятся со знаком ±. Продольными силами в стойках от воздействия силы
пренебрегаем.
Ветровая нагрузка
Ветер слева.
Определяем значения моментов и реакций в дополнительной связи условно закрепленной рамы.
;
;
Реакция дополнительной связи
.
Считаем, что все рамы загружены одинаково и имеют равные смещения . Из уравнения определяем перемещение рамы.
.
Моменты :
Для левой стойки:
;
.
Для правой стойки:
;
.
Определяем значения моментов и поперечных сил
от ветровой нагрузки. Строим эпюры
и
.
Для левой стойки:
;
.
Для правой стойки:
;
.
Продольными силами от воздействия ветра пренебрегаем.
Поперечная сила в сечении 1–1 может быть определена как сумма опорных реакций
, где
– реакция в заделке левой стойки условно закрепленной рамы от активного давления ветра;
– реакция от смещения рамы на =1, равная
.
;
;
;
;
;
.
правильность определения поперечных сил в заделках стоек можно проверить тождеством
Оценим погрешность вычислений .
Поперечные силы в сечении 3–3
;
.
Рис. Схема загружения и эпюры и
от ветровой нагрузки
Таблица Усилия в левой стойке рамы
№ |
| Нагрузка | nc | Сечение 1–1 | Сечение 2–2 | Сечение 3–3 | |||||
M | N | Q | M | N | M | N | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
1 |
| постоянная | 1,0 | -3,8 | 104 | +1,5 | +17,5 | 104 | -8,4 | 104 | |
2 | снеговая | 1,0 0,9 | -7,6 -6,8 | 207,9 187,1 | +3,1 +2,8 | +35,1 +31,6 | 207,9 187,1 | -16,7 -15 | 207,9 187,1 | ||
3 |
| крановое вертик. давление (тележка слева) | 1,0 0,9 | +21,3 +19,2 | 2637 2373 | -69 -62 | -941 -847 | 2637 2373 | +337,5 +303,7 | - - | |
3* |
| крановое вертик. давление (тележка справа) | 1,0 0,9 | +218,8 +196,9 | 615,3 553,8 | -27,0 -24,3 | -158,9 -143 | 615,3 553,8 | +166,68 +150 | - - | |
4 |
| поперечн. торможение (сила прило – жена к левой стойке) | 1,0 0,9 | ±220,9 ±198,8 | - - | ±24,4 ±22 | ±118,3 ±106,5 | - - | ±118,3 ±106,5 | - - | |
4* |
| поперечн. торможение (сила прило – жена к правой стойке) | 1,0 0,9 | ±73,9 ±66,5 | - - | ±3,8 ±3,4 | ±20,9 ±18,8 | - - | ±20,9 ±18,8 | - - | |
5 |
| ветровая нагрузка слева | 1,0 0,9 | -351,4 -316,3 | - - | +32 +28,8 | +44,6 +40,1 | - - | +44,6 +40,1 | - - | |
5* |
| ветровая нагрузка справа | 1,0 0,9 | +331,4 +298,2 | - - | -27,6 -24,8 | +52,7 +47,4 | - - | +52,7 +47,4 | - - |
Таблица Расчетные усилия для левой стойки
Сочетания | Усилия | Нижняя часть стойки | Верхняя часть | |||||||
Сечение 1–1 | Сечение 2–2 | Сечение 3–3 | ||||||||
M | N | Q | M | N | M | N | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
Основные сочетания n=1,0 |
| +327,6 | 104 | -26,1 | +70,2 | 104 | +447,4 | 104 | ||
| 1,5* | 1,5* | 1,3,4 | |||||||
| -355,2 | 104 | +33,5 | -1041,8 | 2741 | -36,2 | 104 | |||
| 1,5 | 1,3,4 | 1,5 | |||||||
| +238,4 | 2741 | -91,9 | - | - | - | - | |||
| 1,3,4 | - | - | |||||||
| -203,4 | 2741 | -43,1 | -1041,8 | 2741 | -25,1 | 311,9 | |||
| 1,3,4 | 1,3,4 | 1,2 | |||||||
Основные сочетания n=0,95 |
| +690,1 | 719,3 | -69,6 | +96,5 | 291,1 | +449,2 | 104 | ||
| 1,3*, 4,5* | 1,2,5* | 1,3,4,5* | |||||||
| -506,5 | 2664,1 | -50,9 | -895,9 | 2477 | +16,7 | 291,1 | |||
| 1,2,3,4,5 | 1,3,4,5 | 1,2,5 | |||||||
| +505,63 | 2664,1 | -60,5 | - | - | +160,9 | 291,1 | |||
| 1,2,3,4,5* | - | 1,2,3,4,5* | |||||||
| -506,5 | 2664,1 | -50,9 | -864,3 | 2664,1 | +16,7 | 291,1 | |||
| 1,2,3,4,5 | 1,2,3,4,5 | 1,2,5 | |||||||
| -355,2 | 104 | +33,5 | - | - | - | - | |||
| 1,5 | - | - | |||||||
|
Расчёт одноступенчатой колонны однопролётного цеха