Определение расхода металла на несущие конструкции каркаса

Прогоны

Вес прогонов и расход металла на прогоны в прогонных системах покрытия определяется по таблице 1, в зависимости от пролета прогонов (шага ферм) и расчетной погонной нагрузки на прогоны, равной

где - нормативная величина нагрузки от собственного веса конструкции покрытия (кН/м²), принимаемая в соответствии с заданием,

g_f.пк - усредненный коэффициент надежности по нагрузке для ограждающей конструкции покрытия, принимается 1, 2

j - угол наклона кровли к горизонту (при уклоне кровли

i £ 1/8, cos(j)=1

- нормативная величина расхода стали на прогоны, принимается предварительно равной 0.15 кПа при пролете прогонов 6 м. и 0.20 кПа при пролете 12 м., и затем для определенного сечения прогонов уточняется по таблице 1

S_о - расчетная величина нагрузки от веса снегового покрова, принимается по заданию (прил.4 табл.4).

b_пр. - шаг прогонов, принимается равным 3м.,

Таблица 4

Расход стали на прогоны

Пролет прогонов 6 м	Пролет прогонов 12 м
Сечение	Расчетн. нагрузка кН/м.п	Вес 1 шт. кг.	Расход стали кг/м²	Схема прого-на	Расчетн.нагрузка кН/м.п	Вес 1 шт. кг.	Расход стали кг/м²
	7.40 10.00 12.60 14.80 20.00		6.11 6.84 8.05 12.22 13.89		7.20 9.50 14.00 18.00		9.17 11.92 14.27 17.50
Примечание: расход стали определен для шага прогонов 3 м

Дополнительный расход стали на тяжи (при скатной кровле) учитывается умножением расхода стали на прогоны на коэффициент 1, 1.

Стропильные фермы

Вес стропильных ферм со связями определяется в зависимости от очертания фермы:

а) фермы с параллельными поясами или с уклоном верхнего пояса

(1/8 - 1/12) L.

Нормативная величина собственного веса фермы определяется по формуле

,

где - суммарная нормативная нагрузка на 1 м² горизонтальной проекции покрытия от собственного веса ограждающей конструкции, прогонов ( по фактическому расходу стали на прогоны), стропильных ферм и связей покрытия, снегового покрова (в кПа/м²)

( кН/м² )

При выполнении предварительных расчетов, нагрузка от собственного веса фермы со связями q_нф принимается равной 0.3 кПа для беспрогонного покрытия и 0, 2 кПа для прогонного

b_ф - шаг стропильных ферм ( в м)

a - коэффициент равный 1.4 при использовании в ферме покрытия стали С235 - С285 (обычной прочности) и равный 1.3 при использовании стали С345 и выше (повышенной прочности)

L - пролет стропильной фермы (в м).

б) треугольные фермы

Нормативная величина собственного веса треугольной фермы определяется в зависимости от веса ее поясов по формуле:

( в кН ),

где a - коэффициент, учитывающий дополнительный расход металла на соединительную решетку, в легких фермах принимается равным 0.3

y_к - конструктивный коэффициент, в легких сварных фермах принимается равным 2.25

- вес поясов фермы, определяется по формуле

( кН ),

где R_у - расчетное сопротивление стали поясов фермы (в кН/м²)

h_ф - высота фермы в коньке ( в м. )

g - объемная плотность стали ( 78.5 кН/м)

j - угол наклона верхнего пояса фермы к горизонту Значения величин , b_ф, и L определены в пункте а) настоящего параграфа.

Расход стали на стропильные фермы определяется по формуле

( кг/м² )

Подстропильные фермы

Нормативная величина собственного веса подстропильной фермы пролетом 12 метров при действии одной сосредоточенной силы (опорной реакции стропильной фермы) в середине пролета может быть определена по формуле:

( в кН ), где

L_пф - пролет подстропильной фермы, равный шагу колонн каркаса B ( в м)

a_пф - коэффициент веса, определяется по интерполяции в зависимости от величины опорной реакции стропильной фермы R ( в кН )

при R = 100 - 400 кН a_пф = 0.044 - 0.104

Расход стали на подстропильные фермы определяется по формуле

( в кг/м²)

Подкрановые балки

Вес всех элементов, входящих в комплекс подкрановой конструкции (подкрановой балки со связями, тормозной конструкции, подкранового рельса с деталями крепления ), может быть определен по формуле:

( в кН ), где

L_пб - пролет подкрановой балки, равный шагу колонн каркаса В ( в м.)

a_пб - коэффициент, значение которого определяется в зависимости от грузоподъемности главного крюка крана большей грузоподъемности из числа работающих в здании:

для кранов Q_max = 200 - 500 kH, a_пб = 0.24 - 0.35

Q_max = 800 - 2000 kH a_пб = 0.37 - 0.47

для промежуточных значений Q_max величина коэффициента a_пб определяется по интерполяции

g_кр - вес 1 погонного метра подкранового рельса ( kH ), тип рельса и его характеристики определяются в зависимости от грузоподъемности большего из кранов, работающих в здании, по прил.1.

К_пб - конструктивный коэффициент, учитывающий вес тормозной конструкции, связей и элементов крепления рельса, принимается равным 1.2.

Расход стали на подкрановые балки определяется по формуле

( в кг/м2 )

Колонны каркаса

Нормативная величина собственного веса участка колонны может быть определена по формуле:

( кH ),

где l_{k, i} - длина участка колонны определенной конструктивной формы, испытывающего воздействие постоянной по величине нормальной силы ( м).

- расчетная продольная сжимающая сила, действующая в пределах рассматриваемого участка и вызванная совместным действием всех возможных j нагрузок

K_м - коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента на величину площади поперечного сечения колонны. В ступенчатых колоннах для надкрановой части сплошного сечения K_м = 0.25 - 0.30, для сквозной подкрановой части, имеющей значительно более развитое сечение K_м = 0.4 - 0.5.

y_к - конструктивный коэффициент, для сплошной надкрановой части колонны j к = 1.2 - 1.6, для сквозной подкрановой части y_к = 1.7 - 2.4.

Значения величин g и R_у определены в параграфе 3.2.б.

Так как в ступенчатых колоннах одноэтажных производственных зданий конструктивные решения и величина действующей нормальной силы в надкрановой и подкрановой частях значительно отличаются, определение веса этих частей выполняется отдельно и вес колонны определяется как сумма весов надкрановой и подкрановой частей:

G_к = G_к.в + G_к.н

Нормальная сила, действующая в надкрановой части колонны, определяется от действия постоянных нагрузок собственного веса: ограждающей конструкции покрытия, прогонов (при прогонном решении покрытия), стропильной фермы со связями, подстропильной фермы (при планировочном решении покрытия с подстропильными фермами), стенового ограждения, расположенного в пределах надкрановой части колонны (от уровня крановой консоли до верха стены), собственного веса надкрановой части колонны (на стадии сравнения вариантов этой величиной можно пренебречь) и снеговой нагрузки.

Нормальная сила, действующая в подкрановой части колонны, определяется от действия нормальной силы в надкрановой части, постоянной нагрузки собственного веса стенового ограждения, расположенного в пределах подкрановой части колонны (от нулевой отметки до уровня подкрановой консоли), собственного веса подкрановой части колонны (на стадии сравнения вариантов этой величиной можно пренебречь), собственного веса подкрановой балки, включающего вес связей и рельса с креплением, максимального вертикального давления мостовых кранов, передаваемого на колонну.

Методика определения величины всех перечисленных выше нормальных сил подробно изложена в разделе Сбор нагрузок и статический расчет поперечной рамы настоящих методических указаний. Расход стали на колонны определяется по формуле:

g_к = 2 × G_к / ( L × B ) ( кг/м² )

1.5 Выбор оптимального варианта компоновочной схемы

Каркаса здания

После определения веса основных конструктивных элементов каркаса и расхода стали на 1 м² площади цеха по каждому из элементов, подсчитывается количество монтажных единиц, вес всех элементов данного типа, общее количество монтажных единиц всех типов, общий расход стали на каркас и общий расход стали на 1 м² площади здания по каждому из рассмотренных вариантов, результаты подсчетов заносятся в таблицу 5.

Таблица 5

Основные показатели по вариантам

Вид конструктивного элемента	Вариант 1	Вариант 2
Вес эл-та, тн	Кол-во шт.	Вес всех эл-тов, тн.	Рас-ходстали, кг/м²	Вес эл-та, тн.	Кол-во шт.	Вес всех эл- тов, тн.	Расход стали, кг/м²
Прогоны Стропильные фермы Подстропиль-ные фермы Подкрановые балки Колонны
И т о г о:

на основные конструктивные Во избежание грубых ошибок при выполнении сравнения вариантов, полученные результаты следует сравнить с укрупненными показателями расхода металла элементы каркаса и на каркас в целом, приведенными в таблице 6.

Таблица 6

Расход металла на производственные здания общего назначения

Q, т	Расход стали, кг/м² здания
покрытие	подкрановая констр.	колонны	всего

Примечание: Для промежуточных значений грузоподъемности мостовых кранов величина расхода металла определяется по интерполяции.

Для дальнейшей разработки принимается вариант, имеющий существенно меньший (отличающийся более чем на 5%) суммарный расход стали. В том случае, когда суммарный расход металла отличается незначительно, для дальнейшей разработки принимается вариант, имеющий меньшее общее количество монтажных элементов.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒