Нагрузки от мостовых кранов

При расчете однопролетного промышленного здания крановую нагрузку учитываем только от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности с учетом сочетания крановых нагрузок n_c=0.95 (тяжелый режим работы мостовых кранов).

Вертикальное давление кранов определяем по линиям влияния опорной реакции общей опоры двух соседних подкрановых балок.

Рисунок 9. Схема к расчету нагрузки от мостовых кранов

Расчетные давления на колонну:

D_max=n_c*γ_f*P_max*Sy_i+G_п.к,

D_min=n_c*γ_f*P_min*Sy_i+G_п.к,

где γ_f =1.1– коэффициент надежности по нагрузке для мостовых кранов;

P_max – максимальное давление колеса крана:

P_max=0,5*(P₁^н+P₂^н);

P_max=0,5*(310+320)=315 кН;

P_min – минимальное давление колеса крана, кН:

P_min=[(Q+G_k)/n₀]-P_max;

где Q=1600 кН – грузоподъемность крана;

G_k=1617 кН – вес крана с тележкой;

n₀=8 – количество колес на одной стороне моста крана;

P_min=[(1600+1617)/8]-315=87 кН;

Sy_i=9 – сумма ординат линий влияния;

G_п.к=B*G=12*6=72 кН – вес подкрановых конструкций.

D_max=0.95*1.1*315*9+72=3034.6 кН;

D_min=0.95*1.1*87*9+72=891.4 кН.

Подкрановые балки устанавливают с эксцентриситетом e₁ по отношению оси нижней части колонны, поэтому от вертикальных давлений возникают сосредоточенные изгибающие моменты:

M_max=e₁*D_max,

M_min=e₁*D_min,

где e₁=0.5*b_н=0.5*1.75=0.875 м.

M_max=0.875*3034.6=2655.3 кН*м;

M_min=0.875*891.4=780.0 кН*м.

Расчетное горизонтальное давление от торможения тележки с грузом:

T=n_c*γ_f*0.5*f*(Q+G_T)*Σy_i/n₀,

где f=0.1 – коэффициент трения;

G_T=549 кН – вес тележки.

T=0.95*1.1*0.5*0.1*(1600+549)*9/8=126.3 кН.

Ветровая нагрузка

Для одноэтажных производственных зданий учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки. Она вызывает активное давление – с наветренной стороны и отсос – с противоположной стороны.

Нормативное значение давления ветра на вертикальную поверхность продольной стены зависит от района строительства, типа местности и высоты от уровня земли. Давление ветра на произвольной отметке от уровня земли определяется по формуле:

ω_m=ω₀*k*c кН/м²,

где ω₀=0.3 кН/м² – нормативная скорость напора ветра на уровне 10 м (г. Пенза – II ветровой район);

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты и типа местности (примем тип местности A);

с – аэродинамический коэффициент учета конфигурации здания: для активного давления с=0.8, для отсоса – с’=0.75*с=0.6.

Для определения ветровой нагрузки рассматривается расчетный блок шириной В (часть продольной стены). При этом давление ветра до низа ригеля прикладывается к стойкам рамы в виде распределенных нагрузок, а давление от шатровой части – в виде сосредоточенной силы, приложенной к верхушкам стоек.

С целью упрощения расчетов фактическая эпюра давления ветра до отметки низа ригеля (по высоте Н) заменяется эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой:

ω_экв=ω₀*k_экв кН/м²,

где k_экв=1.122 – приращение напора за счет увеличения давления по высоте при отметке низа ригеля рамы H₀=23.4 м.

ω_экв=0.3*1.122=0.34 кН/м².

Активная погонная нагрузка на колонну:

ω_в=ω_экв*с*γ_f*В_фахв,

где В_фахв=В=12 м – шаг колонн,

γ_f =1.4 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке.

ω_в=0.34*0.8*1.4*12=4.53 кН/м.

Погонная нагрузка на колонну от отсоса:

ω_в’=ω_экв*с’*γ_f*В_фахв=0.75*ω_в,

ω_в’=0.75*4.53=3.39 кН/м.

Для определения расчетной сосредоточенной силы для активного давления W сравним положение отметки низа фермы H₀=23.4 м и отметки верха кровли H_кр=H₀+H_ш=H₀+h_оп+h_пп+h_кр=23.4+3.15+0.3+0.03=26.88 м (H_ш – высота шатра, h_оп – высота фермы у опоры, h_пп – высота плиты покрытия, h_кр – высота кровли) с отметкой H²⁰=20 м:

H²⁰=20 м<H₀=23.4 м<H_кр=26.88 м.

Расчетная сосредоточенная сила для активного давления (случай при H₀>H²⁰ или при H²⁰>H_кр):

W=(ω_m^23.4+ω_m^26.88)*γ_f*В*Н_ш/2,

где γ_f =1.4 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке,

ω_m^23.4=ω₀*k^23.4*c=0.3*1.292*0.8=0.310 кН/м² – давление ветра на отметке низа фермы H₀=23.4 м,

ω_m^26.88=ω₀*k^26.88*c=0.3*1.338*0.8=0.321 кН/м² – давление ветра на отметке верха кровли H_кр=26.88 м,

Н_ш=H_кр-H₀=26.88-23.4=3.48 м – высота шатра.

W=(0.310+0.321)*1.4*12*3.48/2=18.45 кН.

Расчетная сосредоточенная сила для отсоса:

W’=0.75*W=0.75*18.45=13.84 кН.

Статический расчет рамы с жесткими узлами

Расчетная схема рамы

Определим расчетные усилия в характерных сечениях элементов рамы (1-1, 2-2, 3-3, 4-4 рисунок 10), которые необходимы для подбора сечения элементов и для расчета сопряжений и узлов.

Принимаем: e=0.5*(b_н-b_в)=0.5*(1750-700)=525 мм.

На данном этапе сечения стоек и ригеля неизвестны, поэтому зададимся отношением жесткостей элементов рамы из условий (здесь q=g_кр^н+s_g^н=2.56+1.8*0,7=3.82 кН/м²):

=0.10,

,

=0.63,

,

примем I_B/I_H=0.1, I_P/I_H=2, тогда I_B=1, I_H=10, I_P=20.

Расчетная схема изображена на рисунке 10.

Рисунок 10. Расчетная схема поперечной рамы

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: