Определение нагрузок на раму-блок

 

♦ Постоянные нагрузки. Распределенные по поверхности нагрузки от веса покрытия приведены в табл. 2.4. Все расчетные нагрузки определе­ны с коэффициентом надежности по назначению здания γ _п = 0,95.

Нагрузки от покрытия собираем с грузовых площадей, равных: 9 x 12 м Для колонны по ряду А, (18+24) / 2 x 12 = 21 х 12 м для средней, и 12 х 12 м – для крайней по ряду В. Нагрузки от массы подкрановых балок, крановых путей, стеновых панелей, от ветра собираем с полосы 12 м, равной по ширине раме-блоку.

 

Таблица 2.4.

Постоянные нагрузки на покрытие

 

 

 

 

Элементы покрытия	Нагрузка, Па
норма­тивная	расчетная	γf
при γf = 1	при γf > 1
Водоизоляционный ковер (три слоя рубероида на мастике)   Асфальтовая стяжка (γ =18кН/м3; t=20 мм)   Минераловатный плитный утепли­тель (γ = 4кН/м3; t=150 мм)   Пароизоляция - два слоя пергамина на мастике   Плита покрытия ребристая 3x6 м с учетом заливки швов				1,3     1,3     1,3     1,3     1.1
Итого				-

 

Места приложения сосредоточенных сил устанавливаем по
конструктивным решениям узлов (рис. 2.5, а, б).
Массы основных несущих конструкций по табл. 2.3:
сегментная ферма L = 18 м: масса 6,0 т, вес 58,9 кН;
сегментная ферма L = 24 м: масса 9,2 т, вес 90,3 кН;
подстропильная ферма L = 12 м: масса 11,3 т, вес 110,8 кН;
подкрановая балка L = 6 м: масса 4,4 т, вес 43,2 кН;

подкрановая балка L= 12 м: масса 11,7 т, вес 114,8 кН.

Расчетные нагрузки при γ_f > 1 па стойки рамы-блока и эксцентрис тсты их приложения:

1. На две колонны по ряду А:

- от веса покрытия и ферм L ₁ = 18 м

G ₁ = 3· 9· 12 + 58,9· 1,1· 0,95 = 385,6 кН;

эксцентриситет нагрузки G₁ относительно геометрической оси надкрановой части колонны

e ₁ = h ₁/ 2 - 175 = 380 / 2 - 175 = 15 мм;

- от веса надкрановой части двух колонн

G ₂ = 0,5· 0,38· 4· 2,5 - 9,81· 1,1· 0,95· 2 = 39кН;

эксцентриситет нагрузки G₂ относительно геометрической оси подкрановой части колонны:

е ₂ = (h ₂ –h ₁) / 2 = (600 - 380) / 2 = 110 мм;

- от веса подкрановой части двух колонн

G ₃ = 0,5· 0,6· 8,15· 2,5· 9,81· 1,1· 0.95· 2 = 125,3 кН;

- от стеновых панелей толщиной 300мм (g ₁ = 2,5 кН/м²) и заполнения оконных проемов (g ₂ = 0,5 кН/м²) от отметки 8,0 до 13,8 м

G ₄ = (2,5· 1,2 + 0,5· 2,4 + 2,5· 2,2)· 12· 1,1· 0,95 = 121,64 кН;

эксцентриситет нагрузки G ₄ относительно геометрической оси подкрановой части колонны

e_w = (t_w + h ₂) / 2 = (300 + 600) / 2 = 450 мм;

- от веса подкрановых балок и кранового пути

G ₅=(2· 43,2 + 1,5· 12)· 1,1· 0,95 = 109,1 кH;

эксцентриситет нагрузки G ₅ относительно оси подкрановой части колонны

e ₃ = λ - h ₂ / 2 = 750 – 600 / 2 = 450мм.

2. На колонну по ряду Б:

- от веса покрытия и стропильных ферм

G ₆= 3· 21· 12 + (58,9 + 90,3)· 1,1· 0,95 = 912 кН;

- от веса подстропильной фермы

G ₇ = 110,8· 1,1· 0,95 = 115,8 кН;

- от веса надкрановой части (без учёта опорного участка подстропильных
ферм h ₁ = 700 мм)

G ₈= 0,5· 0,6· (4,4-0,7)· 2,5· 9,81· 1,1· 0,95 = 28,4 кН;

- от веса подкрановой части при числе отверстии n = 4

G ₉ = [0,5· 0,25· 7,75· 2 + (1,0 + 3· 0,4)· 0,5· (1,2 - 2· 0.25)]· 2,5· 9,81· 1,1· 0,95 = 69,4 кH;

- от веса двух подкрановых балок и крановых путей

G ₁₀ = (2· 114,8 +1,5· 12) · 1,1· 0,95 = 258,7 кН;

эксцентриситет приложения нагрузки от подкрановой балки е ₄ = λ = 750 мм.

3. На две колонны по ряду В:

- от веса покрытия и стропильных ферм L = 24 м

G ₁'= 3· 12· 12 + 90,3· 1,1· 0,95 = 526,4 кН;

эксцентриситет приложения нагрузки G ₁ ' - е ₁ ' = е ₁ = 15мм;

- от веса надкрановой части колонн

G ₂ ' = G ₂ = 39 кH;

эксцентриситет приложения нагрузки G ₂ ' - е ₂ '= е ₂ = 110 мм;

- от веса подкрановой части колонн

G ₃ ' = G ₃ = 125,3 кН;

- от веса стеновых панелей и остекления

G ₄ ' = G ₄= 121,64 кН;

эксцентриситет приложения нагрузки G ₄ ' – е_w' = е_w = 450 мм;

- отвеса подкрановых балок и крановых путей

G ₅ ' = G ₅= 109,1 кН;

эксцентриситет приложения нагрузки G ₅ ' = е ₃ ' = e ₃ = 450 мм.

♦ Снеговая нагрузка. При расчете поперечной рамы принимаем снеговую нагрузку равномерно распределенной во всех пролетах здания (коэффициент µ = 1 по п. 5.4 [2]). Нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной проекции покрытия для III-го района табл. 4 [2] S ₀ = 1 кПа, тогда нормативная нагрузка на 1м² горизонтальной проекции покрытия

S = S ₀· µ = 1· 1 = 1 кПа;

коэффициент надежности по снеговой нагрузке γ_f = 1,4.

Расчетные (при γ_f > 1) снеговые нагрузки на колонны рамы-блока:

по ряду А - S ₁ = 1· 9· 12· 1,4· 0,95 = 143,6 кН;

по ряду Б - S ₂ = 1· 12· 21· 1,4· 0,95 = 335,2 кН;

по ряду В - S ₃= 1· 12· 12· 1,4· 0,95 = 191,5 кН.

Эксцентриситеты приложения продольных сил от снеговых нагрузок точно те же, что и для продольных сил от веса покрытия.

Длительно действующую часть снеговой нагрузки отдельно не выделяем ввиду ее незначительной величины.

♦ Крановые нагрузки. В соответствии со стандартами на мостовые электрические краны принимаем нагрузки и габариты:

Q = 32/5 Q = 20/5

максимальное нормативное

давление колеса Р_{п, мах}, кН 280 220

общая масса крана G_кр, т 42,5 36

масса тележки G_T, т 12 8,5

ширина крана В_к, м 6,3 6,3

база крана А_к, м 5,0 4,4

минимальное давление колеса

, кН 85,4 57,4

Нормативная тормозная сила от поперечного торможения тележки крана, приходящаяся на одно колесо, по формуле (2.15):

для крана Q = 32 т Т_п = 0,025· (32 + 12)· 9,81 = 10,8 кН;

для крана Q = 20 т Т_n = 0,025· (20 + 8,5)· 9,81 = 7 кН.

Расчетное максимальное вертикальное давление кранов на колоний определяем по линиям влияния опорных реакций подкрановых балок. Рама-блок включает две колонны крайнего ряда - одну по центру блока и две ко­лонны по границам блока, которые работают и на соседние блоки. Общая линия влияния состоит из трех, показанных пунктиром (рис. 2.6); при суммировании ординат получим обычную линию влияния для шага колонн 12м.

Сумма ординат линий влияния:

- для крана Q = 32 / 5; ∑ у = 1 + 0,583 + 0,892 + 0,475 = 2,95;

- для крана Q = 20 / 5; ∑ y = 1 + 0,633 + 0,842 + 0,475 = 2,95.

Расчетное максимальное и минимальное давление от двух сближен­ие кранов в пролете АБ по формуле (2.13)

D_max,_l = ψ · P_n,_max · ∑ y · γ_f · γ_n = 0,85· 280· 2,95· 1,1· 0,95 = 733,7 кН;

D_min,_l = 733,7· (85,4 / 280) = 223,8 кН.

Расчетная тормозная сила от двух кранов в пролете АБ:

Т_l = ψ · T_h · ∑ y · γ_f · γ_n = 0,85· 10,8· 2,95· 1,1· 0,95 = 28,3 кН.

Расчетное максимальное и минимальное вертикальное давление от двух сближенных кранов в пролете БВ:

D_{max, r} = 0,85· 220· 2,95· 1,1· 0,95 = 576,5 кН;

D_{min, r} = 576,5· (54,7 / 220) = 143,3 кН.

Расчетная тормозная сила от двух кранов в пролете БВ:

Т_r = 0,85· 7· 2,95· 1,1· 0,95 = 18,3 кН.

 

Рис. 2.6. Линии влияния опорных реакций подкрановых балок: а - для колонны по оси А, кран Q = 32/5; б - для колонны по оси Б, кран Q = 20/5

 

Расчетное максимальное давление D_max от 4-х кранов у средней колонны определяется точно так же, но с коэффициентом сочетаний ψ = 0,7.

Вертикальные нагрузки D_max и D_min от кранов приложены с теми же эксцентриситетами, что и постоянная нагрузка от подкрановых балок; горизонтальные тормозные силы Т приложены в уровне верха подкрановых балок, т.е. на отм. 9,15 м.

♦ Ветровая нагрузка. Для II-го района скоростной напор ветра w ₀ = 0,3 кПа [2, табл. 5]; коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,4. Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания, по формуле (2.8):

на отм. 12,000 k ₁ = 1 + (1,25 - 1)· (12,0 - 10,0) / 10 = 1,05;

на отм. 13,800 k ₂ = 1 + (1,25 - 1)· (13,8 - 10,0) / 10 = 1,095.

Скоростной напор ветра:

на отм. 5,000 w ₁ = 0,75· w ₀ = 0,75· 0,3 = 0,225 кПа; (k = 0,75);

на отм. 10,000 w₂ = 1,0· w₀ = 1,0· 0,3 = 0,3 кПа; (k = 1,0);

на отм. 12,000 w₃ = k₁ · w₀ = 1,05· 0,3 = 0,315 кПа;

на отм. 13,800 w₄ = k₂ · w₀ = 1,095· 0,3 = 0,329 кПа.

Переменный по высоте колонны скоростной напор заменяем по формуле (2.9) равномерно распределенным, эквивалентным по моменту заделке колонны:

кПа

Аэродинамические коэффициенты для вертикальных стен:

с = 0,8 - с наветренной стороны;

с = -0,6 - с заветренной.

Расчетная погонная нагрузка от ветра на две колонны крайнего рядарамы-блока до отметки 12,0 м:

с наветренной стороны

w_a = c · w_eq · B · γ_f · γ_n = 0,8· 0,27· 12· l,4· 0,95 = 3,45 кН/м;

с заветренной стороны

w_p = 0,6· 0,27· 12· 1,4· 0,95 = 2,59 кН/м.

Нагрузку от ветрового давления на надколонную часть здания (шатер покрытия) выше отметки 12,0 приводим к сосредоточенной силе по формуле (2.11)

кН.

Сосредоточенная сила W условно считается приложенной на уровне верха колонны.

На рис. 2.7 приведена расчетная схема поперечной рамы с указанием нагрузок, мест их приложения и эксцентриситетов.

Рис. 2.7. Расчетная схема поперечной рамы

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: