СБОР НАГРУЗКИ И РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ КАРКАСА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Расчетная схема рамы

Расчетную схему рамы устанавливают по ее конструктивной схеме, установленной в компоновочной части проекта. В расчетной схеме должны быть определены длины всех элементов и отдельных их участков с различными моментами инерции, соотношение между моментами инерции отдельных участков, виды сопряженных элементов друг с другом и фундаментом. Пролет рамы L в расчетной схеме принимают равным пролету в конструктивной схеме. Несовпадение центров тяжести верхней и нижней частей колонны учитывают на уровне обреза фундамента. Решетчатый ригель заменяется эквивалентным, ось которого совмещается с осью пояса ригеля.

При статическом расчете необходимо задаться отношением моментов инерции элементов рам. Эти отношения можно принимать в пределах: I_н/I_в=5…10; I_р/I_н=2…6.

На рисунке 2 представлены конструктивная и расчетная схемы с жестким и шарнирным сопряжением ригеля с колонной.

Рис.2. Компоновочные расчетные схемы:

а) с жестким сопряжением ригеля и колонны;

б) с шарнирным сопряжением ригеля и колонны.

Нагрузки, действующие на раму

При сборе нагрузок на поперечную раму учитывают постоянные нагрузки от массы ограждающих и несущих конструкций здания, временные – технологические от мостовых кранов, а также атмосферные от воздействия снега и ветра.

Постоянная нагрузка

Схема загружения рамы постоянной нагрузкой приведена на рис.3.

Рис.3. Схема постоянной нагрузки

Равномерно-распределенная нагрузка от веса покрытия (шатра), приложенная к ригелю рамы

(2.1.)

где - расчетная нагрузка на 1м³ покрытия определяется от принятой конструкции кровли (см.табл.2.);

- шаг рам.

При шарнирном сопряжении ригеля с колонной необходимо учесть внецентренность опирания фермы на колонну, из-за которой возникает сосредоточенный момент

(2.2.)

где - опорная реакция ригеля;

е – эксцентриситет приложения опорной реакции.

В месте изменения сечения в ступенчатой колонне возникает момент

(2.3.)

где е₁ – эксцентриситет приложения опорной реакции F_т, равный смещению центров тяжести верхней и нижней частей колонны.

Сосредоточенные нагрузки от массы верхней и нижней частей колонны условно приложены к низу каждой части колонны.

Собственная масса подкрановых балок условно учитывается при подсчете временных нагрузок от мостовых кранов.

Снеговая нагрузка

Равномерно распределенная расчетная снеговая нагрузка, приложенная к ригелю рамы (2.4.)

где S_o – расчетное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое по табл.7 в зависимости от снегового района России.

Таблица 7

Вес снегового покрова на 1м²

Снеговые районы России	I	II	III	IV	V	VI
S, кПа	0, 8	1, 2	1, 8	2, 4	3, 2	4, 0
(кгс/м²)	(80)	(120)	(180)	(240)	(320)	(400)

μ - коэффициент перехода от массы снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемой в соответствии сп.п.5.3. 5.6 (2), при уклоне поверхности покрытия α =60° μ =0, при α ≤ 25° μ =1;

Момент от снеговой нагрузки , воздействует на раму аналогично нагрузке от шатра (рис 3).

Ветровая нагрузка

Распределенная расчетная ветровая нагрузка, приложенная к раме:

(2.5)

Таблица 8

Нормативное давление ветра

Снеговые районы России
ω _о, кПа	0, 17	0, 23	0, 30	0, 48	0, 60	0, 73	0, 85
(кгс/м²)	(17)	(23)	(30)	(48)	(60)	(73)	(85)

где γ _f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке равен 1.4;

ω _о – нормативное значение ветрового давления принимается в зависимости от ветрового района России по данным п.6.4.(2) и табл.8.

κ – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется в зависимости от типа местности по табл.6.п.6.5.(2) или табл.9;

с – аэродинамический коэффициент, определяемый по приложение 4(2), равный 0.8 с наветренной стороны и 0.6 – с подветренной стороны.

Действительная эпюра ветровой нагрузки упрощается применительно к расчетной схеме рамы. Распределенная различной интенсивности ветровая нагрузка от нижнего пояса ригеля до уровня пола заменяется эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой для активного давления и отсоса

, (2.6.)

где g_В10 – расчетная ветровая нагрузка на высоте 10м;

Таблица 9

Значение коэффициентов

Тип местности	Высота над поверхностью земли, м

А. Открытые побережья морей, озер, водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундры	0, 75	1, 00	1, 25	1, 50	1, 70	1, 85	2, 00
В. Городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м	0, 50	0, 65	0, 85	1, 10	1, 30	1, 45	1, 60
С. Городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м	0, 40	0, 40	0, 55	0, 80	1, 00	1, 15	1, 25

α – коэффициент (при Н ≤ 10м – 1; 15м – 1.04; 20м – 1.1; 25м – 1.17; 30м – 1.23; 35м – 1.29). Ветровая нагрузка, действующая на участке от низа ригеля до наиболее высокой точки здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы. Величина этой силы от активного давления F_Ви отсоса F_В^/.

(2.7.)

Расчетная схема рамы при действии ветровой нагрузки показана на рис.4.

Рис.4. Схема ветровой нагрузки

Нагрузка от мостовых кранов

Вертикальная нагрузка на колонны определяется от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов. Расчетное усилие Д, передаваемое на колонну колесами крана, определяется путем загружений линий влияния опорного давления подкрановых балок (рис.5) при наиневыгоднейшем расположении кранов на балках.

Рис. 5. Схема определения вертикальной крановой нагрузки

(2.8)

где γ _f – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок следует принимать по п.4.8(2) равным 1.1;

ψ – коэффициент сочетаний при учете двух кранов следует принимать по п.4.17(2);

ψ =0.85 – для групп режимов работы кранов К1-К5 (легкого и среднего)

ψ =0.95 – для групп режимов К7-К8 (тяжелого весьма тяжелого)

F_к – нормативное вертикальное давление колеса приведено в ГОСТ на краны или в прил.1(3) или в приложении 5;

Е_у – сумма ординат линий влияния (рис2.4);

G_n – нормативный вес подкрановых конструкций может приниматься по формуле (1.8) или по типовым проектам;

g_n – полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке, равная 1.5кН/м²;

b_т – ширина тормозной площадки;

b – шаг колонн.

Расчетное усилие Д_min можно определить, если заменить в формуле (2.8) F_к на Fк^/

(2.9)

где Q – грузоподъемность крана, т;

Q_к – масса крана с тележкой, кН; см. приложение 5

n – число колес с одной стороны крана.

Силы Д _max и Д_min приложены по оси подкрановой балки, поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на нее изгибающие моменты

, , (2.10)

где l_к – расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны.

Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая подкрановыми балками на колонну , (2.11)

где - горизонтальная сила на колеса

Е_у – сумма ординат линий влияния (рис.2.4);

f =0.05 – для кранов с гибким подвесом груза;

f =0/1 – для кранов с жестким подвесом груза.

Расчетная схема рамы при действии крановых нагрузок на рис.6.

Рис.6. Схема нагрузки от мостовых кранов

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒