Забезпечення просторової жорсткості будівлі

 

В каркасах виробничих будівель використовують в’язі в площині верхніх і нижніх поясів ферми, а також вертикальні – між фермами і між колонами (рис.1.3, рис.1.4, рис.1.5).

Горизонтальні в’язі в площині верхніх поясів ферм, які служать для забезпечення їх стійкості, встановлюють посередині та біля торців температурного блоку (рис.1.3). Горизонтальні в’язі в площині нижніх поясів ферм, розташовують по периметру температурного блоку (рис.1.4).

Якщо довжина блока близька до граничної, то поперечні горизонтальні в’язі по верхніх і нижніх поясах ферм влаштовують через 50...60м. Вертикальні в’язі між фермами використовують для збільшення їх бокової жорсткості та зручності монтажу. В’язі влаштовують біля опор ферми та по довжині ферм через 9...12м. Вздовж будівлі ці в’язі розміщують в площині поперечних в’язей і в проміжку через 3...4 кроки ферм.

Вертикальні в’язі між колонами (рис.1.5) забезпечують загальну стійкість та геометричну незмінність будівлі, а також сприймають зусилля від поздовжнього гальмування кранів і тиску вітру на торець будівлі. В’язі нижнього ярусу між колонами розміщують посередині температурного блоку або близько до неї в площині підкранової та зовнішньої віток колони. В’язі верхнього ярусу між колонами, які розміщуються вище підкранових балок, встановлюють посередині блоку та в його торцях.

 

 

 

Розрахунок поперечної рами

Визначення навантажень на раму

Постійне навантаження

 

В курсовому проекті постійне розрахункове граничне навантаження на ригель рами (згідно завдання).

Розрахункове граничне погонне постійне навантаження на ригель рами

,

де В=6 м – поздовжній крок колон.

Опорний тиск ригеля від постійного навантаження відносно центру перерізу нижньої частини колони викликає момент М _q (рис.2.1).

Опорний тиск ригеля від постійного навантаження

.

Ексцентриситет опорного тиску

.

Момент .

Постійне навантаження від власної ваги верхньої та нижньої частини ступінчатої колони:

а) від нижньої частини колони

;

б) від верхньої частини колони

.

Навантаження на раму від власної ваги підкранових конструкцій

,

де , ,  - значення, які задані у вихідних даних.

 

Снігове навантаження

 

Граничне розрахункове значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію покриття обчислюється за формулою

,

де – коефіцієнт надійності за граничним значенням снігового навантаження, визначається залежно від заданого середнього періоду повторюваності Т. Для об'єктів масового будівництва допускається середній період повторюваності Т приймати таким, що дорівнює встановленому строку експлуатації конструкції Т_еf. За додатком В [3] приблизний термін експлуатації будівлі становить 60 років. За табл. 8.1 [3] ;

S₀ – характеристичне значення снігового навантаження, яке дорівнює вазі снігового покриву на 1 квадратний метр поверхні ґрунту, яке може бути перевищене у середньому один раз за 50 років. Характеристичне значення снігового навантаження S₀ визначається залежно від снігового району. В курсовому проекті значення S₀ задане у вихідних даних: ;

С – коефіцієнт, що визначається за формулою (п. 8.6 [3])

,

де – коефіцієнт переходу від ваги снігового покриву на поверхні ґрунту до снігового навантаження на покрівлю, який визначається залежно від форми покрівлі і схеми розподілу снігового навантаження.  згідно додатку Ж [3];

C_e – коефіцієнт, що враховує вплив особливостей режиму експлуатації на накопичення снігу на покрівлі (очищення, танення тощо) і встановлюється завданням на проектування. При відсутності даних про режим експлуатації покрівлі коефіцієнт С_е допускається приймати таким, що дорівнює одиниці;

C_alt – коефіцієнт географічної висоти, що враховує висоту Н (у кілометрах) розміщення будівельного об'єкта над рівнем моря і при H<0,5 км C_alt = 1 .

Тоді, граничне розрахункове значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію покриття буде рівне

кН/м².

Лінійне снігове граничне розрахункове значення навантаження на ригель рами при кроці рам В=6 м:

 кН/м.

Опорний тиск ригеля від снігового навантаження (див. рис. 2.1):

.

Зосереджений момент в уступі колони від снігового навантаження (див. рис. 2.1):

.

 

Кранове навантаження

 

Вертикальне та горизонтальне кранове навантаження на раму визначають від двох найбільш несприятливих за впливом кранів. Кранове навантаження передається на раму підкрановими та гальмівними балками у вигляді вертикальних опорних тисків V_max і V_min та горизонтальної сили гальмування візка крана Т.

де ψ – коефіцієнт сполучень за сумісної роботи двох кранів легкого та середнього режимів роботи;

 – коефіцієнт надійності за навантаженням для кранового навантаження;

F _max – максимальний тиск колеса крана, для кранів Q ≤ 50т F _max = F₁ = 470 кН, для кранів Q ≥ 80т  F _max =0,5(F₁+F ₂ ), де F₁ та F ₂ – за стандартами на крани;

Σy – сума ординат ліній впливу для опорного тиску на колону (табл.2.1);

G₃=18 кН – навантаження від власної ваги підкранових конструкцій;

F _min – мінімальний тиск колеса крана

,

де Q=50 т – вантажопідйомність крана;

G =66,5 т – повна вага крана з візком;

n₀ = 2 – кількість коліс з одного боку крана (при Q ≤ 50т – п₀=2; при  80т ≤ Q < 160т - п₀=4).

 

 

Таблиця 2.1

Значення Σy

Вантажопідйомність крана, т	Σy за прольоту підкранової балки
	6 м	12 м
30/5	1,95	2,96
50/10	1,891	2,892
80/20	2,866	4,967
100/20	2,784	4,884
125/20	2,784	4,884

 

Горизонтальний розрахунковий тиск гальмівних балок на колону

,

де  - тиск одного колеса крана; G_t – вага візка крана.

Підкранові балки встановлюють відносно осі нижньої частини колони з ексцентриситетом, тому в рамі від їх опорного тиску виникають зосереджені моменти (рис.2.2).

;

,

де .

 

Вітрове навантаження

 

Граничне розрахункове значення вітрового навантаження на раму визначається за формулою

,

де g _fm — коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням вітрового навантаження, визначається залежно від заданого середнього періоду повторюваності T. Для об’єктів масового будівництва допускається середній період повторюваності T приймати таким, що дорівнює встановленому терміну експлуатації конструкції T_ef. За додатком В [3] приблизний термін експлуатації будівлі становить 60 років. За табл. 9.1 [3] ;

W₀ — характеристичне значення вітрового тиску, яке дорівнює середній (статичній) складовій тиску вітру на висоті 10 м над поверхнею землі, що може бути перевищений у середньому один раз за 50 років. Характеристичне значення вітрового тиску W₀ визначається залежно від вітрового району по карті районування території України. В курсовому проекті значення  задане у вихідних даних: ;

C — коефіцієнт, який визначається за формулою (п. 9.7 [3]):

,

де C_h — коефіцієнт висоти споруди, що враховує збільшення вітрового навантаження залежно від висоти споруди або її частини, що розглядається, над поверхнею землі (Z), типу навколишньої місцевості і визначається за рис. 9.2 [3]. Тип місцевості за п.9.9 [3] – IІI (приміські і промислові зони). Значення C_h  залежно від висоти Z наведені в табл. 2.2;

 

 

Таблиця 2.2

Значення коефіцієнта C_h залежно від висоти Z

Z, м	≤8,0	21,0	23,2
Сh	1,64	2,28	2,36

 

C_alt — коефіцієнт географічної висоти, що враховує висоту H (в кілометрах) розміщення будівельного об’єкта над рівнем моря, і за п. 9.10 [3] рівний

 (при H<0,5 км);

C_rel — коефіцієнт рельєфу, що визначається за 9.11 [3]; він враховує мікрорельєф місцевості поблизу площадки розташування будівельного об’єкта і приймається таким, що дорівнює одиниці, за винятком випадків, коли об’єкт будівництва розташований на пагорбі або схилі;

C_dir — коефіцієнт напрямку, що визначається за 9.12 [3]; він враховує нерівномірність вітрового навантаження за напрямками вітру і, як правило, приймається таким, що дорівнює одиниці. Значення C_dir, що відрізняється від одиниці, допускається враховувати при спеціальному обґрунтуванні тільки для відкритої рівнинної місцевості та при наявності достатніх статистичних даних;

C_d — коефіцієнт динамічності, що визначається за 9.13 [3]. Він враховує вплив пульсаційної складової вітрового навантаження і просторову кореляцію вітрового тиску на споруду. C_d=1,0;

C_aer — аеродинамічний коефіцієнт, що визначається за додатком І [3] залежно від форми споруди або конструктивного елемента. За схемою 1 додатку І [3] аеродинамічний коефіцієнт рівний

(для навітряного боку),

(для завітряного боку).

Значення коефіцієнта С для активного тиску вітру обчислене нижче:

на відмітці

;

на відмітці низу ферми на опорі

;

на відмітці верху ферми на опорі

.

Обчислення граничного розрахункового значення вітрового навантаження W_m на різних відмітках Z виконане в табличній формі (табл. 2.3).

Таблиця 2.3

Обчислення значень W_m

Відмітка над рівнем землі Z, м		, кН/м2	С	, кН/м2
≤8,0 21,0 23,2	1,035 1,035 1,035	0,7 0,7 0,7	1,312 1,824 1,888	0,96 1,33 1,37

 

Ширина вантажної площі вітрового тиску рівна .

Лінійні граничні розрахункові значення вітрового навантаження на раму визначаються, як

, кН/м.

Обчислення значень q виконані в табличній формі (табл. 2.4).

Таблиця 2.4

Обчислення значень q

Відмітка над рівнем землі Z, м	Розподілене навантаження , кН/м2	Ширина вантажної площі B , м	Лінійне розрахункове навантаження q, кН/м
≤8,0 21,0 23,2	0,96 1,33 1,37	6 6 6	5,76 7,98 8,22

 

Для спрощення статичного розрахунку рами дійсне вітрове лінійне навантаження на ділянці від рівня землі до відмітки низу ферми замінюємо на еквівалентне (рівновелике) рівномірно розподілене лінійне навантаження, а навантаження на торець ферми замінюємо на зосереджену силу W, яка прикладається в рівні ригеля рами (рис. 2.3).

 

Еквівалентне навантаження визначаємо з умови рівності згинаючих моментів в защемленні колони від фактичного та еквівалентного навантажень.

Згинаючий момент від фактичного навантаження:

Згинаючий момент від еквівалентного навантаження:

Звідси

Інтенсивність вітрового навантаження з завітряного боку отримують множенням інтенсивності вітрового навантаження з навітряного боку на коефіцієнт .

Значення вітрового навантаження з завітряного боку:

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: