Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Условие местной устойчивости:

здесь предварительно задаемся t_d=1,6 см.

– условие выполняется принимаем толщину опорного ребра t_d = 16 мм.

Тогда фактическая площадь смятия будет равна:

Выступающая вниз часть опорного ребра не должна превышать a = 1,5t_d =1,51,6 см = 2,4 см, принимаем a = 2 см.

Вследствие недостаточных размеров ребер опорный участок балки может потерять устойчивость из плоскости балки, поэтому его рассчитывают на продольный изгиб как стойку с расчетной длиной равной высоте стенки. В площадь сечения условного стержня длиной A_s включаются опорные ребра и примыкающие участки стенки шириной s:

Устойчивость опорного участка балки относительно оси Z проверяют по формуле:

где – площадь сечения условного стержня;

– коэффициент продольного изгиба стойки, в зависимости от гибкости ,

, здесь:

– момент инерции условного стержня относительно оси Z;

– устойчивость опорного участка обеспечена.

2. Расчет поперечной рамы каркаса

1. Расчетная схема рамы

Фактическая высота подкрановой балки отличается от принятой первоначально при компоновке рамы, уточним размеры Н_в и Н_н:

Рис. 17. Конструктивная схема рамы

Конструктивную схему рамы приводим к расчетной схеме, соблюдая следующее:

оси колонн проходят через центры тяжестей сечений;

заделка колонн принимается на уровне низа башмака;

ригель проходит по оси нижнего пояса фермы и принимается горизонтальным, т.к. уклон фермы менее 1/8.

Рис. 18. Расчетная схема рамы

Расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонн:

1. Сбор нагрузок на поперечную раму

Состав кровли	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Защитный слой гравия 15 мм.	0,3	1,3	0,39
Гидроизоляция: 4 слоя рубероида	0,2	1,3	0,26
Цементная стяжка 20 мм	0,4	1,3	0,52
Пенопласт 100 мм	0,05	1,2	0,06
Пароизоляция: 1 слой фольгоизола	0,05	1,3	0,07
Ж/б ребристая плита 300 мм	2,7	1,1	2,97
Стропильные фермы и связи покрытия	0,35	1,05	0,37
Итого:	4,05		4,64

Определим постоянную равномерно распределенную нагрузку:

где b_ф= 12 м – шаг ферм;

– коэффициент надежности по назначению.

Опорная реакция ригеля рамы:

Рис. 19. Схема приложения постоянных нагрузок

В F₁, F₂ входят: вес верхнего и нижнего участков колонны, а также собственный вес стенового ограждения с переплетами, прикрепленными к этим участкам.

Рис. 20. Схема установки стеновых и оконных панелей.

Здесь:

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициенты надежности по нагрузке;

g₁=2 кН/м² – поверхностная масса навесных стен;

g₂=0,35 кН/м² – поверхностная масса оконных переплетов с остеклением;

b=12 м – ширина грузовой площади стен;

– суммарная высота стеновых панелей, нагрузка с которых передается на верхнюю часть колонны;

– суммарная высота оконных переплетов, нагрузка с которых передается на верхнюю часть колонны;

– суммарная высота стеновых панелей, нагрузка с которых передается на нижнюю часть колонны;

– суммарная высота оконных переплетов, нагрузка с которых передается на нижнюю часть колонны;

G_B=0,2G_К – расчетная нагрузка от веса верхней части колонны;

G_H=0,8G_К – расчетная нагрузка от веса нижней части колонны;

G_К – вес всей колонны.

,

g_кол=0,6 кН/м² – средний расход стали на колонны каркаса в расчете на 1 м² площади здания;

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы определяется:

,

– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие (прил. 3 СНиП «Нагрузки и воздействия»);

S_g=2,4 кПа – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² поверхности земли (IV снеговой район).

Рис. 21. Снеговая нагрузка

Опорная реакция ригеля рамы:

Вертикальная нагрузка на колонну от двух сближенных кранов наибольшей определяется с коэффициентом сочетания (режим работы 3К).

Рис. 22. Вид на каркас сбоку

Рис. 23. Линия влияния опорных реакций подкрановых балок

Рис. 24. Крановые нагрузки

Определяем расчетные давления на колонну D_max (колонна рядом с тележкой), D_min (противоположная от тележки колонна).

,

Где:

F_ki – расчетное давление колеса крана;

F_ni – нормативное давление колеса крана с противоположной стороны;

y_i – ординаты линии влияния;

– нормативный вес подкрановых конструкций;

– коэффициенты надежности по нагрузке;

P₀ⁿ= 2 кН/м² – полезная нормативная нагрузка на тормозную балку;

b=12 м – шаг колонн;

b_T=1 м – ширина тормозной конструкции.

– нормативное давление колес крана с противоположной от тележки стороны;

где Q= 1000 кН – грузоподъемность крана;

F_nmax=450 кН – максимальное нормативное давление колеса крана;

G_K= 1250 кН – масса крана с тележкой;

n_K=4 – число колес с одной стороны одного крана.

Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая на колонну, определяется:

где кН – нормативное значение горизонтального давления колеса мостового крана.

Изгибающие моменты, возникающие по оси колонны от сил D_max, D_min равны:

Расчетная ветровая нагрузка в любой точке по высоте рамы будет равна:

с наветренной стороны:

с подветренной стороны:

,

где – коэффициент надежности по нагрузке;

W₀=0,38 кПа – нормативный скоростной напор в зависимости от ветрового района (III ветровой район);

с_е=0,8; с_е3=0,6 – аэродинамические коэффициенты (по прил. 4 СНиП «Нагрузки и воздействия»;

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте.

Рис. 25. Схема изменения ветровой нагрузки по высоте

В=12 м – шаг колонн.

Тип местности – В.

Тогда ветровая нагрузка на высоте 10, 19,8 и 22,8 м равна:

Для удобства расчета фактическую линейную нагрузку заменяют эквивалентной, равномерно распределенной по высоте колонны.

Рис. 26. Ветровые нагрузки

Приближенно можно определить:

где – коэффициент, зависящий от высоты здания.

Ветровая нагрузка, которая действует на участке h' от низа ригеля до наиболее высокой точки здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля.

1. Определение расчетных усилий в сечениях рамы

Постоянная нагрузка.

Примем условно соотношение между моментами инерции нижней части колонны I_н, верхней части колонны I_в, и моментом инерции ригеля I_р.

, ;

Условно принимаем I_В=1.

Вычисляем параметры рамы: ,

Сосредоточенный момент из-за смещения осей участков колонн

Рис. 27. Схема нагрузки рамы.

Рис. 28. Основная система метода перемещений

Каноническое уравнение для левого узла:

Узлам ненагруженной рамы дается смещение на угол φ = 1 и строится эпюра М на растянутых волокнах:

где ;

К_А = 0,667, К_С = – 0,261, К_В = – 0,598 – коэффициенты для определения изгибающих моментов, определяемые по таблице 12.4 [2] в зависимости от параметров n и α.

Момент в ригеле:

Моменты от нагрузки на стойках (рис. 29, в):

Моменты на опорах ригеля определяются как в защемленной балке:

Определяем коэффициенты канонического уравнения из условия равновесия узлов:

Угол поворота

Строим эпюру моментов от постоянной нагрузки (рис. 29, г):

Строим эпюру Q (рис. 29, д):

Строим эпюру N (рис. 29, е):

Рис. 29. К расчету рамы на постоянную нагрузку: а – основная система; б – эпюра М₁; в-эпюра М_р; г – эпюра М; д – эпюра Q; е – эпюра N

Снеговая нагрузка:

Находим сосредоточенный момент:

Каноническое уравнение:

Моменты от нагрузки на стойках:

Характеристики

Список файлов курсовой работы