Расчет рамы, Определение нагрузок на раму, Заполнение бланка исходных данных для ЭВМ - Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Определение нагрузок на раму

Нагрузки на ригель. На ригель действует постоянная нагрузка (вес кровли, утеплителя, собственный вес фермы) и временная (снеговая, пыль). Их определяют исходя из состава кровли и района строительства. Все вычисления сводят в таблицу, где указывают толщину и объемный вес элементов кровли.

Нормативную нагрузку от веса фермы, кПа, со связями определяют по справочным данным или по приближенной формуле:

;

Где - нормативная суммарная нагрузка от собственного веса покрытия и снега (см. табл. 2), ; - коэффициент, равный 0,14; и - шаг ферм и их пролет.

Расчетная снеговая нагрузка

,

Где s0 - нормативный вес снегового покрова, принимаем в зависимости от района строительства; - коэффициент перехода от веса снега на земле к весу снега на покрытие, принимаемый по приложению в зависимости от числа пролетов, наличия фонарей, уклона кровли.

Для расчета рам допускается принимать равномерное распределение снега, т. е. =1; - коэффициент надежности по нагрузке, обычно равный 1,4, но при <0,8; =1,6.

Таблица №1 Нагрузки на ригель рамы (без собственного веса ригеля)

Наименование нагрузок

Нормативная, кПа

Коэффициент надежности, гF

Расчетная, кПа

1. Постоянная:

гравий втоплен. в настил t=20мм

0,56

1,2

0,672

рубероид (три слоя)

0,1

1,2

0,12

цементная стяжка t=20 см

0,4

1,2

0,48

утеплитель t=12cм с = 5 кН/м3

0,6

1,2

0, 72

пароизоляция

0,03

1,2

0,036

профилирован. настил

0,153

1,05

0,161

прогон

0,1

1,05

0,105

итого

1,943

2,294

2. Временная

снеговая

1,5

1,4

2,1

Получаем

Таблица №2 Нагрузки на ригель рамы

Наименование нагрузок

Нормативная, кПа

Коэффициент надежности, гf

Расчетная, кПа

1. Постоянная:

гравий втоплен. в настил t=20мм

0,56

1,2

0,672

рубероид (три слоя)

0,1

1,2

0,12

цементная стяжка t=200мм

0,4

1,2

0,48

утеплитель t= с =

0,6

1,2

0,72

пароизоляция

0,03

1,2

0,036

профилирован. настил

0,153

1,05

1,056

прогон

0,1

1,05

0,161

собственный вес ригеля

0,25

1,05

0,2625

итого

2,193

2,5565

2. Временная

снеговая

1,5

1,4

2,1

Для расчета рамы вычисляют погонные нагрузки на ригель, постояннуюg и временную s, а также опорные давления стропильных ферм от этих нагрузок.

;;

КН;

КН*м.

Постоянные нагрузки на колонну

Вес стеновых панелей G1 и G2 вместе с остеклением передается на колонну в соответствии со схемой фасада. Давление стропильной фермы FG действует в плоскости внутренней грани колонны. Расчетные нагрузки от собственного веса подкрановой и тормозной балок, верхней и нижней частей колонны определяются по формулам:

; ; ;

Где - коэффициент веса подкрановой и тормозной балок, принимаем 0,3; - пролет балки и подстропильной фермы, м; - вес 1 м кранового рельса; и - нормальные силы в верхней и нижней частях колонны.

; .

Рис. 5

Подставим числовые значения в формулы и получим:

КН,

КН,

КН,

КН,

Н.

Для удобства расчета рамы все вертикальные нагрузки, приложенные к колонне, переносят в центр тяжести сечения с добавлением моментов

; ; м,

М, м, м,

М.

Подставим числовые значения в формулы и получим:

КН*м,

кН*м.

Временные нагрузки на колонны

К ним относятся нагрузки от снега, кранов и ветровая. Воздействие снеговой нагрузки на колонну передается через стропильную ферму. Силу FS также переносят в центр тяжести сечения с добавлением момента:

КН*м,

кН*м.

Крановая нагрузка

Вертикальное давление кранов определяют при крайнем положении тележки с грузом. При этом одна из колонн испытывает максимальное давление DМакс, другая - минимальное DМин. Расчетное значение этих давлений определяют, как правило, от двух наиболее неблагоприятных кранов с помощью линий влияния опорных реакций двух смежных балок (см. рис. 6)

линии влияния опорных реакций подкрановых балок

Рис. 6. Линии влияния опорных реакций подкрановых балок

; .

Расчетные давления колес крана при коэффициенте надежности по нагрузке определяем по формулам:

; .

Минимальное давление колеса крана определяем по формуле:

,

Где Q, GКр - грузоподъемность и полный вес крана, n0 - число колес крана на одном рельсе.

Получаем, что У1=0,4875, У2=0,5625, У3=0,925, У4=0,7542, У5=0,6792, У6=0,3167, У7=0,2417, а F и F1 равны 392 кН. и 422 кН. соответственно. Тогда

КН, кН,

КН,

КН.

Поскольку давления и относительно нижней части колонны действуют с эксцентриситетом, то они вызывают не только сжатие, но и изгиб колонны моментами: , .

Тогда кН*м, а

кН*м.

Расчетную горизонтальную силу от поперечного торможения кранов определяем по формуле:

,

Где коэффициент сочетаний, - сумма ординат линии влияния.

Расчетная горизонтальная нагрузка на одно колесо крана

,

Где k - величина, равная 0,05, Q и GT - вес груза и вес тележки крана равные 800кН и 330кН соответственно.

Тогда: кН,

кН.

Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка должна определятся как сумма средней статической и пульсационной составляющих. Пульсационную составляющую не учитывается т. к. ,

По СниП для г. Ухта кПа, тип местности В.

кПа.

определение ветровых нагрузок на поперечную раму

Рис. 7. Определение ветровых нагрузок на поперечную раму.

Средневзвешенное значение давления ветра для первой и среднее для второй зон:

кН/м

кН/м

Расчетная горизонтальная нагрузка на раму:

кН/м;

кН/м.

м2

кН

кН

Скатная составляющая

кН/м.

Расчетную схему получают из действительной, отбрасывая несущественные детали и учитывая главные факторы, к которым относятся: размеры контура рамы, жесткости ее элементов, характер закрепления стержней рамы.

За расчетный пролет рамы принимают расстояние между осями верхней сети колонн, а за расчетную высоту - расстояние от низа базы до оси нижнего пояса ригеля.

Момент инерции ригеля, эквивалентный моменту инерции сплошной балки, определяют по формуле:

м4

Момент инерции нижней части колонны:

м4

Для верхней части колонны:

м4

Вычислив моменты инерции элементов рамы, принимают меньший из них за единицу и находят соотношение: .

Статический расчет рамы сводится к определению усилий в ее расчетных сечениях от всех внешних воздействий.

,

<1.

Заполнение бланка исходных данных для ЭВМ

Таблица 3

№

Наименование

Размерность

Величина

1

Пролет рамы

L, м

36

2

Шаг рам

М

12

3

Длина верхней части колонны

Hв, м

6,05

4

Длина нижней части колонны

Hн, м

12,7

5

Высота верхней части колонны

Вв, м

0,75

6

Высота нижней части колонны

Вн, м

1,25

7

Высота фермы на опоре

М

2,9

8

Отношение момента инерции

41

9

Отношение момента инерции

4

10

Высота подкрановой балки

Hб, м

2,1

11

Привязка колонны по оси

М

0,25

12

Толщина стен панели

М

0,2

13

Шаг ферм

М

12

№

Наименование

Размерность

Величина

14

Постоянные нагрузки на ригель

КПа

2,56

15

Снеговые нагрузки на ригель

КПа

2,1

16

Вес стеновых панелей

G1, кН

237,38

17

Вес стеновых панелей

G2, кН

135,3

18

Давление крана

Dmax, кН

1914,6

19

Давление крана

Dmin, кН

523,444

20

Поперечное торможение крана

Т, кН

65,6

21

Ветровая нагрузка

W, кН

13,178

22

Ветровая нагрузка

, кН

14,692

23

Ветровая нагрузка

, кН/м

2,54

24

Ветровая нагрузка

, кН/м

1,27

25

Коэффициент пространственного сжатия

0,223

26

Величина сжатой составляющей

, кН/м

3,182

Рама каркас колонна ригель

Похожие статьи




Расчет рамы, Определение нагрузок на раму, Заполнение бланка исходных данных для ЭВМ - Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Предыдущая | Следующая