Определение нагрузок на ферму

 

♦ Постоянные нагрузки. Состав и величины распределенных по площади нагрузок от покрытия приведен в табл. 6.8. Конструкция светоаэрационного стального фонаря и нагрузки от него приняты по серии 1.464 - 13/82 вып.2 «Светоаэрационные фонари с двумя ярусами переплетов».

Нормативные нагрузки от элементов фонаря:

от веса фонарной панели - 0,809 · 9,81 = 7,94 кН;

от веса фонарной фермы - 0,454 · 9,81 = 4,45 кН;

от веса вертикальных связей - 0,488 · 9,81 =4,8 кН;

обвязка из швеллера №16 - 0,63 кН;

от 2-х ярусов остекления высотой по 1,2 м и длиной 12 м

(γ = 25 кН / м³, t = 4 мм) - 2 · 1,2 · 12 · 25 · 0,004 = 2,88 кН;

от утепления нижнего яруса фонарной панели (h = 1,2 м; l = 12 м; γ = 3,7 кН / м³; t =100 мм) - 1,2 · 12 · 0,1 · 3,7 = 5,33 кН.

Принятая ширина плит покрытия 3 м и конструкция стального фонаря обеспечивают узловую передачу нагрузок (рис. 6.12). Узловые нагрузки на верхний пояс фермы определяются умножением распределенной нагрузки от покрытия (табл. 6.8) на соответствующую грузовую площадь с добавлением сосредоточенных нагрузок от фонаря.

 

 

Рис. 6.12. Схема приложения узловых постоянных нагрузок

 

Таблица 6.8

Узел 2

γ_f = 1 G ₂ = 3,386 · 3 · 12 = 122 кН;

γ_f > 1 G ₂ = 3,883 · 3 · 12 = 140 кН.

Узел 3

γ_f = 1 G ₃= 3,386 · 3 · 12 + (7,94 + 4,8 + 5,33 + 2,88) · 0,95 = 142 кН;

γ_f > 1 G ₃= 3,883 · 3 · 12 + (7,94 · 1,05+ 4,8 · 1,05+5,33 · 1,3+2,88 · 1,2) · 0,95 ≈ 162 кН.

Узел 4

γ_f = 1 G ₄ = [(3,386 - 0,485) · 4,5 + 0,485 · 3] · 12 + (4,45 / 2 + 4,8 + 0,63) · 0,95 = 181,4 kH;

γ_f > 1 G ₄ = [(3,883 - 0,533) · 4,5 + 0,533 · 3] · 12 + (4,45/2 + 4,8 +0,63) · 1,05 · · 0,95 ≈ 208 кН.

Узел 5

γ_f = 1 G ₅ = 0,485 · 3 · 12 = 17,46 кН;

γ_f > 1 G ₅= 0,533 · 3 · 12 = 19,2 кН.

♦ Снеговые нагрузки. Полная нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия

S = S ₀ · μ,

где S ₀= 1,0 кПа - по табл.4 [2] для III климатического района; μ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие по п. 5.3 - 5.6 и прил. 3 [2].

 

 

Рис. 6.13. Схемы приложения снеговой нагрузки

 

Для зданий с продольными фонарями необходимо рассмотреть два варианта загружения снеговой нагрузкой согласно схемам 3 и 7 приложе­ния 3 [2], которые представлены на рис. 6.13.

μ ₁ = 0,8;

S ₁ = S ₀ · μ ₁ = 1,0 ·0,8 кПа; S ₂ = S ₀ · μ ₂ = 1,0 ·1,2 кПа;

b_l = h_l = 3,63 м (h_l – высота фонаря);

принимаем μ ₃ = 2,5.

S ₃ = S ₀ · μ₃ = 1,0 ·2,5 = 2,5 кПа. Узловые нагрузки от снега схеме 1:

- при γ_f = 1

F ₂= 1,2 ·3 ·12 ·0,95 = 41,04 кН; F ₃ = 1,0 ·(1,2 + 0,8) ·1,5 ·12 ·0,95 = 34,2 кН;

F ₄ = 0,8 ·4,5 ·12 ·0,95 = 41,04 кН;

- при γ_f = 1,4

F₂ = 1,4 ·41,04 = 57,5 кН; F ₃ = 1,4 ·34,2 = 48 кН; F ₄ = 57,5 кН.

То же по схеме 2:

- при γ_f = 1

F ₂ = 1,0 ·(2,5 + 0,8) ·1,5 ·12 ·0,95 = 56,43 кН; F ₃ = 2,5 ·l,5 ·12 ·0,95 = 42,75 кН;

- при γ_f = 1,4

F ₂ = 1,4 ·56,43 = 79 кН; F ₃ = 1,4 ·42,75 = 60 кН.

♦ Нагрузки от подвесных кранов. К нижнему поясу фермы крепятся пути для трехопорной подвесной кран-балки грузоподъемностью Q = 5 т (рис. 6.14).

 

 

Рис. 6.14. Схема крепления кран-балки

 

Данные по подвесному крану:

длина крана - 22,8 м;

база крана - 2,1 м;

ширина моста - 2,85 м;

нагрузки на одну тележку, Р_т -18,35 кН;

нагрузка на одно колесо - 9,18 кН;

конструктивная масса крана, G - 3,84 т;

вес кранового пути с подвесками - 0,57 кН / м;

группа режимов работы крана - 6К.

Для упрощения расчета тележки крана приняты спаренными, тогда Р_п = 2 · P_tn = = 2 ·18,35 = 36,7 кН.

Груз в центре пролета фермы

Расчетное давление от двух тележек на средний рельс:

γ_f = 1 - Р = Р_п · γ_п · ψ = 36,7 ·0,95 ·0,85 = 29,6 кН;

γ_f > 1 - Р = Р_п · γ_п · γ_f · ψ =36,7 ·1,1 ·0,95 ·0,85 = 32,6 кН,

где ψ = 0,85 – коэффициент сочетаний при учете двух кранов для групп режимов работы IK - 6К [2, п. 4.17 ]. Расчетное давление от двух тележек на крайние рельсы:

γ_f = 1 - V = V_n · γ_п · ψ = 3,33 ·0,95 ·0,85 = 2,7 кН;

γ_f > 1 - V = V_n · γ_п · γ_f · ψ= 3,33 ·1,1 ·0,95 ·0,85 = 2,96 кН,

где - нормативное давление на крайний рельс.

Груз у левой опоры фермы

Нормативные давления тележек:

- на левый крайний рельс V_n,l = Р_п = 36,7 кН;

- на средний

- на крайний правый

Расчетные давления:

при γ_f = 1 - V_l = 29,6 кН; V_m = 4,46 ·0,95 ·0,85 ≈ 3,6 кН; V_r = 2,2 ·0,95 ·0,85 ≈ 1,78кН;

при γ_f > 1 - V_l = 32,6 кН; V_m =4,46 ·1,1 ·0,95 ·0,85 = 3,96 кН; V_r = 2,2 ·1,1 ·0,95 ·0,85 = = 1,95 кН.

Определение узловых нагрузок на ферму от кранов производим по линии влияния опорной реакции многопролетной неразрезной балки, в качестве которой рассматривается крановый путь, подвешенный к узлам фермы. Линия влияния загружается двумя максимально сближенными кранами. Схемы загружения балки и линии влияния опорной реакции R ₂, построенной по правилам строительной механики, показаны на рис. 6.15. Сумма ординат линии влияния

Σу = 0,888 + 2 ·0,988 + 0,885 = 3,75.

Определим расчетные узловые нагрузки на ферму от двух кранов с учетом веса кранового пути G_r = g · l · γ_n = 0,57 ·12 ·0,95 = 6,5 кН. Так как крепление крайних рельсов осуществляется как к опорному узлу, так и к узлу 2 верхнего пояса, то в узел 2 передается только 50% нагрузки, приходящейся а крайний рельс.

Груз в середине пролета фермы

γ_f = 1:

Р ₅ = D_max = P · Σy + G_r = 29,6 ·3,75 + 6,5 = 117,5 кН;

Р ₂ = Р ₂ ' = D_min = (V · Σy + G_r)/ 2 = (2,7 ·3,75 + 6,5) / 2 = 8,3 кН;

γ_f > 1:

Р ₅ = D_max = P · Σy + G_r · γ_f = 32,6 ·3,75 + 6,5 ·1,1 = 129,4 кН;

Р ₂ = Р ₂ ' = D_min = (2,96 ·3,75 + 6,5 ·1.1) / 2 = 9,12 кН.

Груз у левой опоры фермы

γ_f = 1:

Р ₂= D_l = (V_l · Σy + G_r) / 2 = (29,6 ·3,75 + 6,5) / 2 = 58,75 кН;

Р ₅ = D_m = V_m · Σy + G_r = 3,6 ·3,75 + 6,5 = 20 кН;

P ₂ ' = D_r = (V_r · Σy + G_r) / 2 = (1,78 ·3,75 + 6,5) / 2 = 6,6 кН;

 

 

Рис. 6.15. Схема загружения линии влияния реакции R₂

2кН

γ_f > 1:

P ₂ = D_l = (32,6 ·3,75 + 6,5 ·1,1) / 2 ≈ 65 кН; Р ₅= D_m = 3,96 ·3,75 + 6,5 = 22 кН:

Р ₂ ' = D_r = (1,95 ·3,75 + 6,5 ·1.1) / 2 = 7 кН. Согласно п. 1.7 [2] необходимо выделить длительно действующую часть крановой нагрузки, которая принимается от одного крана в размере 50% полного нормативного значения:

Р_nl = 0,5 · Р_n = 0,5 ·36,7 = 18,35 кН.

 

 

Рис. 6.16. Загружение линии влияния R₂ одним краном

 

Расчетные давления тележек от длительно действующей части кра­новой нагрузки вычислим при положении груза в середине пролета фермы и коэффициенте сочетаний ψ = 1[2, п. 4.17]:

γ_f = 1: на средний рельс Р = 18,35 ·0,95 = 17,4 кН;

на крайние рельсы V = 0,5 ·3,33 ·0,95 = 1,6 кН;

γ_f > 1:на средний рельс Р = 18,35 ·1,1 ·0,95 = 19 кН;

на крайние рельсы V = 0,5 ·3,331,1 ·0,95 = 1,74 кН.

Расчетные узловые нагрузки на ферму получим при загружении линии влияния одним краном (рис. 6.16), при этом учитываем, что в узлы 2 и 8 верхнего пояса передается по 50% нагрузки:

γ_f = 1: Р ₅ = D_max = 17,4 ·(0,974 + 0,974) + 6,5 = 40,4 кН;

Р ₂= Р ₂ ' = D_min = [1,6 ·(0,974 + 0,974) + 6,5] / 2 = 4,8 кН;

γ_f > 1: P ₅ = D_max = 19 ·(0,974 + 0,974) + 6,5 ·1,1 = 44 кН;

Р ₂= Р ₂ ' = D_min = (1,74 ·2 ·0,974 + 6,5 ·1,1) / 2 = 5,3 кН.

Схемы загружения узлов фермы крановыми нагрузками показаны на рис. 6.17 (величины нагрузок указаны при γ_f > 1).

 

 

Рис. 6.17. Загружения фермы нагрузками от подвесных кранов: а - два крана, груз в центре полета; б - два крана, груз у левой опоры фермы; в - один кран, груз в центре пролета

 

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: