Технология строительства промышленного здания с использованием железобетонных конструкций (стр. 2 из 6)

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы определяется по формуле:

qсн = γн· μ · so · b = 0,95·1·1,8·12 = 20,52 кН/м,

где so —расчётное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства;

μ – коэффициент перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1 м2 проекции кровли, при уклоне α ≤25º принять равным единице;

b — шаг стропильных конструкций;

Расчетная снеговая нагрузка:

– на крайние колонны:

Fкр, сн = qсн ·L/2 =

кН;

– на средние колонны:

Fср, сн = qсн ·L =

кН.

Ветровая нагрузка

По приложению к СНиП 2.01.07 – 85 «Нагрузки и воздействия» скоростной нормативный напор ветра в Екатеринбурге (расположена во II-ом районе по давлению ветра) wo=0,38 кН/м2. Тип местности В (города с окраинами, лесные массивы и подобные местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м).

При расчете одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1.5, размещаемых в местностях типов А и В, учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки, соответствующая установившемуся напору на здание. Характер распределения статической составляющей ветровой нагрузки в зависимости от высоты над поверхностью земли определяют по формуле:

qB = γн× γf ×weq ×c× b,

где weq —эквивалентное по моменту в заделке значение ветрового давления;

с — аэродинамический коэффициент; c = 0,8 - для наветренной стороны, c=0,6 - для подветренной стороны;

γf — коэффициент коэффициент перегрузки, который для зданий равен 1,2;

b — ширина расчетного блока.

Определим ординаты эпюр нормативного ветрового давления на раму на высоте 5; 10; 12,3; 18 м. Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания, определим интерполяцией по таблице 6 СНиП 2.01.07-85*:

Табл. 2

Z высота, м	ki	w0,k = w0· ki , кПа
0 - 5	0,5	0,15
10	0,65	0,195
12,3	0,714	0,214
18	0,738	0,22

Переменный по высоте колонны скоростной напор заменяем равномерно распределённым, эквивалентным по моменту в заделке колонны (консольной балки длиной 12,3 м) по формуле:

где

– сумма моментов относительно заделки колонны равнодействующих, определенных на участках в пределах высоты колонны с линейно изменяющейся ветровой нагрузкой.

Расчётная погонная нагрузка от ветра на крайние до отметки 18 м:

– с наветренной стороны w = 0,95·1,2·0,232·0,8·12=2,54 кН/м;

– с заверенной стороны wp = 0,95·1,2·0,232·0,6·12=1,91 кН/м.

Ветровую нагрузку на шатёр – выше отметки 18 м (от низа ригеля до наиболее высокой точки здания), заменяем сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы (на расчётной схеме). Определим сосредоточенную силу от ветровой нагрузки:

Определение нагрузки от крановых воздействий

Вертикальные усилия от мостового крана

Согласно ГОСТ 25546–82 принимаем следующие характеристики для крана Q = 50/5 т: Fn,max = 465 кН, пролёт крана Lк = 27– 2∙0,75 = 25,5 м, база крана K = 5250 мм, ширина крана В = 6760 мм.

Вертикальная крановая нагрузка передается на подкрановые балки в виде сосредоточенных сил Fmax и Fmin при их невыгодном положении на подкрановой балке. Расчетное давление на колонну, к которой приближена тележка, определяется по формуле:

Dmax = γн∙γf ∙пс∙ Fn,max ∙∑yi ,

где γf – коэффициент перегрузки;

nс – коэффициент сочетаний, принимаемый равным 0,85 при 2-х кранах у крайней колонны и 0,70 при 4-х кранах у средней колонны;

Fn,max – нормативное вертикальное усилие колеса;

∑ yi – сумма ординат линий влияния.

Силу Dmin можно определить если заменить в формуле Fn,max на F n,min, т. е. на нормативные усилия, передаваемые колесами другой стороны крана на противоположную колонну.

Наименьшее давление колеса крана вычисляется по формуле (XIII.1 [1]):

где Q —грузоподъемность крана в т;

Q k — полный вес крана с тележкой, т;

no —число колес на одной стороне крана.

Рис. 2. Линии влияния крана (Fn = 195 кН).

Вертикальная крановая нагрузка при 2-х сближенных кранах у крайней колонны:

Dmax_2 = 0,95∙1,1∙0,85∙465 (1+0,633+0,842+0,475)=1218,46 кН;

Dmin_2 = 0,95∙1,1∙0,85∙105,85 ∙2,95= 277,36 кН.

Вертикальная крановая нагрузка при 4-х сближенных кранах у средней колонны:

Dmax_4 = 2∙( γн∙γf ∙пс∙ Fn,max ∙∑yi)= 2∙(0,95∙1,1∙0,7∙465 ∙2,95)= 2006,87 кН;

Определение горизонтальной силы от мостового крана

Горизонтальная сила от мостового крана, расположенная в плоскости поперечной рамы, возникает из-за перекосов крана, торможения тележки, распирающего воздействия колес при движении по рельсам, расстояние между которыми несколько меньше пролета крана и т. п. Нормативное значение силы передаваемой одним колесом на поперечную раму, для крана с гибким подвесом грузов, определяется по формуле (XIII.2 [1]):

где Q – грузоподъемность крана (т);

n0 – число колес с одной стороны крана;

QТ – масса тележки (т).

Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая подкрановыми балками от двух кранов при поперечном торможении на колонну от силы

, определяется по формуле

где γf – коэффициент перегрузки, равный 1,1;

nc – коэффициент сочетания, равный при работе двух мостовых кранов среднего режима работы 0,85;

∑y – сумма ординат линий влияния (рис. 2).

3. Эксцентриситеты приложения нагрузок

-от опорной реакции балки покрытия в надкрановой части колонны:

м;

-от опорной реакции балки покрытия в подкрановой части:

м;

-от вертикального давления мостовых кранов на крайнюю колонну:

м;

-от вертикального давления мостовых кранов на среднюю колонну:

м;

-от стен и остекления в подкрановой части:

м;

3. Статический расчет поперечной рамы

Составление задания на статический расчет поперечной рамы на ЭВМ

Так как при расчете на ЭВМ на расчетной схеме мы задаем не все эксцентриситеты приложения сил, то часть вертикальных сил принимаем как моменты с плечом е0i.

1. Постоянная нагрузка от собственного веса

При расчете на ЭВМ задаем:

– опорные реакции ригеля рамы: на крайних колоннах: FR,кр = 515,3 кН; на средней колонне: FR,ср = 1030,6 кН;

– момент в месте сопряжения ригеля с крайними колоннами:

МП1=FR,кр·е01 =515,3·0,15 =77,3 кН·м;

– момент в уступах крайних колонн задаем от веса стеновых панелей и остекления (89,88 кН), веса подкрановой балки (120,18 кН), надкрановой части колонны (32,13 кН) и опорной реакции ригеля (515,3 кН):

МП2 = –F1 ·е04+Fпб ·е03 – (FR,кр + Fкол,кр)·е02= –89,88·0,92+120,18·0,25 – (515,3+32,13)·0,45 = –44,17 кН·м;

– нагрузка от подкрановых балок прикладывается в уступе: на крайних колоннах: Fпб=120,18 кН; на средней колонне: Fпб_ср=240,36 кН;

Нагрузки от веса стеновых панелей и остекления и колонны учитываем как распределенные соответственно по высоте верхней ((89,88+33,95)/5,7=21,74 кН/м – для крайних; 33,95/5,7=5,95 кН/м – для средних) и нижней части колонны ((111,15+289,2)/12,3=32,6 кН/м – для крайних; 289,2/12,3=23,51 кН/м – для средних) .

2. Снеговая нагрузка

– опорные реакции ригеля рамы: на крайних колоннах: Fкр, сн =277,02 кН; на средней колонне: Fср, сн =554,04 кН;

– момент в месте сопряжения ригеля с крайними колоннами:

Мсн1= Fкр, сн·е01 =277,02·0,15=41,55 кН·м;

– момент в уступах колонн:

Мсн2 = Fкр, сн · е02 = 554,04 ·0,15 =83,11 кН;

3.Вертикальное давление от мостовых кранов

Вертикальная крановая нагрузка от 2-х сближенных кранах:

Мmin на крайнюю колонну:

Мmin=Dmin*е03=277,36∙0,25=69,34 кН∙м

Мmax=Dmax*е03=1218,46∙0,75=913,84 (кН∙м)

Мmax на крайнюю колонну:

Мmin=Dmin*е03=277,36∙0,75=208,02(кН∙м)

Мmax=Dmax*е03=2006,87∙0,25=501,72(кН∙м)

4. Горизонтальная нагрузка от торможения крановой тележки:

, определяется по формуле

Т=74,79 (кН)

5. Ветровую нагрузку принимаем линейно распределенной по высоте крайних колонн, сосредоточенную силу от ветровой нагрузки – приложенной в уровне ригеля

На основании полученных значений внешних воздействий производим определение внутренних усилий в элементах поперечной рамы, для следующих загружений:

1. постоянная нагрузка;

2. снеговая нагрузка;

3. вертикальная крановая нагрузка (от двух кранов) на левую колонну крайнего ряда;

4. вертикальная крановая нагрузка (от двух кранов) на колонну среднего ряда;

5. вертикальная крановая, от четырёх кранов, на колонну среднего ряда;