Обґрунтування системи в’язей стального каркасу 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Обґрунтування системи в’язей стального каркасу



 

В каркасах промислових будівель використовують в’язі в площині верхніх і нижніх поясів ферми, а також вертикальні – між фермами і між колонами (рис.3, рис.4, рис.5).

Горизонтальні в’язі в площині верхніх поясів ферм, які служать для забезпечення їх стійкості, встановлюють по середині та біля торців температурного блоку (рис.3). Горизонтальні в’язі в площині нижніх поясів ферм, розташовують по периметру температурного блоку (рис.4).

Якщо довжина блока близька до граничної, то поперечні горизонтальні в’язі по верхніх і нижніх поясах ферм влаштовують через 50...60м. Вертикальні в’язі між фермами використовують для збільшення їх бокової жорсткості та зручності під час монтажу. В’язі влаштовують біля опор ферми та по довжині ферм через 9...12м. Вздовж будівлі ці в’язі розміщують в площині поперечних в’язей і в проміжку через 3...4 кроки ферм.

Вертикальні в’язі між колонами (рис.5) забезпечують загальну стійкість та незмінність споруди. А також сприймають зусилля від поздовжнього гальмування кранів і тиску вітру на торець будівлі. Нижні в’язі між колонами розміщують посередині температурного блоку або близько до неї в площині підкранової та зовнішньої вітки колони. Верхні в’язі між колонами, які розташовані вище підкранових балок влаштовують двоярусними (рис.5). Нижній ярус (між низом ферми і підкрановою балкою) виконують у вигляді хрестової або трикутної решітки. Роль в’язей верхнього ярусу виконують вертикальні в’язі між фермами. Верхні в’язі між колонами встановлюють посередині блоку та в його торцях.


Розрахунок рами

Визначення навантажень на раму

Постійне навантаження

В курсовому проекті постійне розрахункове навантаження на ригель рами .

Розрахункове погонне постійне навантаження на ригель рами ,

де В=6м – поздовжній крок колон.

Опорний тиск ригеля від постійного навантаження відносно центру перерізу нижньої частини колони викликає момент М q.

Опорний тиск ригеля від постійного навантаження .

Ексцентриситет опорного тиску .

Момент .

Постійне навантаження від власної ваги верхньої та нижньої частини ступінчатої колони:

а) від нижньої частини колони ;

б) від верхньої частини колони .

Навантаження на раму від власної ваги підкранових конструкцій ,

де , ,  - дивись вихідні дані.

 

Снігове навантаження

Снігове навантаження приймають залежно від кліматичного району будівництва за нормами проектування СНиП 2.01.07-85 „Нагрузки и воздействия”. В курсовому проекті нормативне снігове навантаження . Розрахункове погонне навантаження від снігу на ригель рами складає ,

де С=1 – коефіцієнт, що враховує нерівномірність снігового навантаження по довжині ригеля за складної конфігурації покрівлі;

 – коефіцієнт надійності за навантаженням для снігового навантаження.

;

 

Кранове навантаження

Вертикальне та горизонтальне кранове навантаження на раму визначають від двох найбільш несприятливих за впливом кранів. Кранове навантаження передається на раму підкрановими та гальмівними балками у вигляді вертикальних опорних тисків Vmax і Vmin та горизонтальної сили гальмування Т.

;

,

де ψС – коефіцієнт сполучень за сумісної роботи двох кранів легкого та середнього режимів роботи;

 – коефіцієнт надійності за навантаженням для кранового навантаження;

F max – нормативний максимальний тиск колеса крана, для кранів Q = 80 т F max = 0,5 × (350+370)= 360 кН;

Σy – сума ординат ліній впливу для опорного тиску на колону (МВ 051-53, рис.7 та табл.4);

G3=21кН – навантаження від власної ваги підкранових конструкцій (див. п. 3.1.1);

F min – нормативний мінімальний тиск колеса крана.

,

де Q=80 т – вантажопідйомність крана;

G =110 т – повна вага крана з візком;

n0 = 4 – кількість коліс з одного боку крана.

Горизонтальний розрахунковий тиск гальмівних балок на колону

,

де .

Підкранові балки встановлюють відносно осі нижньої частини колони з ексцентриситетом, тому в рамі від їх опорного тиску виникають зосереджені моменти.

;

,

де .

 

Вітрове навантаження

Для розрахунку рами необхідно визначити вітрове навантаження як з навітряної сторони, так і з завітреної сторони. Вітрове навантаження по висоті будівлі розподіляється нерівномірно і його інтенсивність залежить від кліматичного району будівництва, типу місцевості, кроку рам і висоти будівлі.

Інтенсивність розрахункового вітрового навантаження на одиницю довжини на будь-якій висоті х над поверхнею землі:

а) з навітряної сторони ;

б) із завітреної сторони ,

де  – коефіцієнт надійності за навантаженням для вітрового навантаження;  – нормативний швидкісний напір вітру (див. завдання); С=0,8 і С′=0,6 – коефіцієнт аеродинаміки; КХ – коефіцієнт, що враховує зміни швидкісного напору вітру залежно від висоти та типу місцевості; В=6м – крок рам.

В курсовому проекті інтенсивність розрахункового вітрового навантаження визначають на чотирьох рівнях:

q 1 – на висоті 5м від поверхні землі;

q2 – на висоті 10 м від поверхні землі;

q3 – на висоті низу ферми;

q4 – на висоті верху ферми на опорі;

Відповідно:

k 1 =0,75;

k 2 = 1,0;

k 3 = 1,25+0,015(х-20)=1,25+0,015(21-20)=1,265;

k 4 = 1,25+0,015(х-20)=1,25+0,015(23,2-20)=1,298;

q 1 =1,4Ч0,7Ч0,8Ч0,75Ч6=3,53кН/м;

q 2 =1,4Ч0,7Ч0,8Ч1,00Ч6=4,7 кН/м;

q 3 =1,4Ч0,7Ч0,8Ч1,265Ч6=5,95 кН/м;

q 4 =1,4Ч0,7Ч0,8Ч1,298Ч6=6,11 кН/м.

Інтенсивність вітрового навантаження із завітряної сторони отримують множенням інтенсивності вітрового навантаження з навітряної сторони на коефіцієнт

;

;

;

.

На підставі виконаних розрахунків складаємо схему вітрового тиску на виробничу будівлю.

Для спрощення розрахунку, фактичне вітрове навантаження на колону від рівня землі до низу ферми замінюємо рівномірно-розподіленим еквівалентним навантаженням, а від низу ферми до її верха – зосередженою силою.

Інтенсивність еквівалентного рівномірно-розподіленого вітрового навантаження визначається із умови рівності моментів в защемлені колони від фактичної епюри вітрового тиску і еквівалентного рівномірно-розподіленого навантаження М=М w.

Момент від фактичного навантаження

Момент від еквівалентного навантаження

.

Із умови рівності моментів

;

.

Зосереджена сила

.

Вихідні дані для статичного розрахунку рами

 

Таблиця 1

Шифр варіанта

Одиниці

Вимірю-вання

Позначення

Вели-чина

в розрахунках в програмі
1 Висота підкранової балки з рейкою м hВ H 1.2
2 Довжина нижньої частини колони м H1 LH 16.8
3 Довжина верхньої частини колони м H2 LB 5.2
4 Вага нижньої частини колони кН GH GH 42
5 Вага верхньої частини колони кН GB GD 11.44
6 Вага підкранової балки з рейкою кН G3 G 21
7 Постійне навантаження на ригелі кН/м qp QP 24
8 Снігове навантаження на ригелі кН/м qs QS 15.96
9 Максимальний тиск кранів кН Vmax D1 985.70
10 Мінімальний тиск кранів кН Vmsn D2 329.17
11  Горизонтальний тиск кранів кН T T 3.953
12 Вітрове навантаження на колону з навітряної сторони кН/м qw QB 4.8
13 Вітрове навантаження з завітряної сторони кН/м q”w QZ 3.6
14 Зосереджене вітрове навантаження кН W W 23.22
15 Проліт рами м L L 24
16 Момент від постійного навантаження кН м Mq MP  
17 Момент від снігового навантаження кН м Ms MS 57.46
18 Момент від максимального тиску кранів кН м Mmax M1 542.135
19 Момент від мінімального тиску кранів кН м Mmin M2 164.59
20 Співвідношення моментів інерції перерізів верхньої та нижньої частини колони - I2/I1 R1 0.105
21 Співвідношення моментів інерції перерізів ригеля та нижньої частини колони - I0/I1 R2 3.0
22 Коефіцієнт просторової жорсткості - a D 0.56

 

Результати статичного розрахунку рами на ЕОМ


Таблиця2

Зусилля

перерізів

Постійне

навантаження

Снігове

навантаження

Вертикальний тиск

кранів

Поперечне гальмування кранів

Вітрове навантаження

Візок

Біля лівої колони

Біля правої колони

зліва

справа

зліва справа вправо вліво вліво вправо

M,

кН м

1 99.6 22.7 114.3 223.2 -236.4 236.4 171.1 171.1 -940.7 884.3
2 41.7 10.0 -501.0 -168.6 56.0 -56.0 -1.1 -1.1 70.4 -54.7
3 -138.3 -32.0 162.3 52.4 56.0 -56.0 -1.1 -1.1 70.4 -54.7
4 -155.6 -35.7 -21.5 -64.7 -27.0 27.0 -52.5 -52.5 142.8 -163.2
5 -155.6 -35.7 -21.5 -64.7 -27.0 27.0 -52.5 -52.5 142.8 -163.2
6 -155.6 -35.7 -64.7 -21.5 -52.5 52.5 -27.0 -27.0 -163.2 142.8
7 -155.6 -35.7 -64.7 -21.5 -52.5 52.5 -27.0 -27.0 -163.2 142.8
8 -138.3 -32.0 52.4 162.3 -1.1 1.1 56.0 56.0 -54.7 70.4
9 41.7 10.0 -168.6 -501.0 -1.1 1.1 56.0 56.0 -54.7 70.4
10 99.6 22.7 223.2 114.3 171.1 -171.1 -236.4 -236.4 884.3 -940.7

Q,

кН

1 -3.3 -0.7 -35.4 22.5 16.8 -16.8 9.9 9.9 92.1 79.5
2 -3.3 -0.7 -35.4 22.5 16.8 -16.8 9.9 9.9 24.1 28.5
3 -3.3 -0.7 -35.4 22.5 16.8 -16.8 9.9 9.9 24.1 28.5
4 -3.3 -0.7 -35.4 22.5 -25.8 25.8 9.9 9.9 3.8 13.2
5 480.0 110.4 -1.8 -1.8 -1.1 1.1 -1.1 -1.1 -12.7 -12.7
6 -480.0 -110.4 -1.8 -1.8 -1.1 1.1 -1.1 -1.1 -12.7 -12.7
7 3.3 0.7 22.5 -35.4 9.9 -9.9 -25.8 -25.8 13.2 3.8
8 3.3 0.7 22.5 -35.4 9.9 -9.9 16.8 16.8 28.5 24.1
9 3.3 0.7 22.5 -35.4 9.9 -9.9 16.8 16.8 28.5 24.1
10 3.3 0.7 22.5 -35.4 9.9 -9.9 16.8 16.8 79.5 92.1

N,

кН

1 556.0 110.4 1058.2 354.8 -1.1 1.1 1.1 1.1 -12.7 12.7
2 512.0 110.4 1058.2 354.8 -1.1 1.1 1.1 1.1 -12.7 12.7
3 491.0 110.4 -1.8 1.8 -1.1 1.1 1.1 1.1 -12.7 12.7
4 480.0 110.4 -1.8 1.8 -1.1 1.1 1.1 1.1 -12.7 12.7
5 3.3 0.7 35.4 35.4 25.8 -25.8 25.8 25.8 6.0 6.0
6 3.3 0.7 35.4 35.4 25.8 -25.8 25.8 25.8 6.0 6.0
7 480.0 110.4 1.8 -1.8 1.1 -1.1 -1.1 -1.1 12.7 -12.7
8 491.0 110.4 1.8 -1.8 1.1 -1.1 -1.1 -1.1 12.7 -12.7
9 512.0 110.4 354.8 1058.2 1.1 -1.1 -1.1 -1.1 12.7 -12.7
10 556.0 110.4 354.8 1058.2 1.1 -1.1 -1.1 -1.1 12.7 -12.7

 

Вибір найневигідніших комбінацій зусиль для лівої колони рами

Таблиця 3

Навантаження

Переріз1

Переріз2

Переріз3

Переріз4

М,

КНм

N,

КН

Q,

КН

M, кНм

N,

КН

M,

КНм

N,

КН

M, кНм

N,

КН

Q,

КН

1

Постійне авантаження

99,6

556,0

-3,3

41,7

512,0

-138,3

491

-155,6

480

-3,3

2

Снігове навантаження

22,7

110,4

-0,7

10,0

110,4

-3,0

110,4

-35,7

110,4

-0,7

3

Вертикальний крановий стиск(візок зліва)

114,3

1058,2

-35,4

-501

1058,2

162,3

-1,8

-21,5

-1,8

-35,4

4

Вертикальний крановий стиск(візок справа)

223,2

354,8

22,5

-168,6

354,8

52,4

1,8

-64,7

1,8

22,4

5

Поперечне гальмування біля лівої колони вправо

-236,4

-1,1

16,8

56

-1,1

56,0

-1,1

-27,0

-1,1

-25,8

6

Поперечне гальмування біля лівої колони вліво

236,4

1,1

-16,8

-56

1,1

-56,0

1,1

27,0

1,1

25,8

7

Поперечне гальмування біля правої колони вліво

171,1

1,1

9,9

-1,1

1,1

-1,1

1,1

-52,5

1,1

9,9

8

Поперечне гальмування біля правої колони право

171,1

1,1

9,9

-1,1

1,1

-1,1

1,1

-52,5

1,1

9,9

9

Вітер зліва

-940,7

-12,7

92,1

70,4

-12,7

70,4

-12,7

142,8

-12,7

3,8

10

Вітер справа

884,3

12,7

79,5

-54,7

12,7

-54,7

12,7

-163,2

12,7

13,2

Короткочасні навантаження для основного сполучення (y =1)

IA- +Mmax(N,Q-відп)

№10

№9

№3+5

№9

 

884,3

-54,7

79,4

70,4

142,8

218,3

-2,9

142,8

-12,7

3,8

 

IБ- -Mmax(N,Q-відп)

№9

№3+6

№10

№10

 

-940,7

-12,7

92,1

-557,0

1059,2

-54,7

-12,7

-163,2

12,7

13,2

 

IВ- +Nmax(N,Q-відп)

№3+6

№3+6

№2

№2

 

350,7

1059,2

-52,2

557,0

1059,2

-32,0

110,4

-35,7

110,4

-0,7

 

Короткочасні навантаження для основного сполучення (y =0,9)

IIA

y=1

+Mmax(N,Q-відп)

№2+4+6+10

№2+9

№3+5+9

№3+6+9

1366,6

479,0

84,5

80.4

97.7

288,7

-15,6

148,3

-13,4

-5,8

IIБ

-Mmax(N,Q-відп)

№3+5+9

№3+6+10

№2+4+6+10

№2+4+6+10

-1062,8

1044,4

73,5

-611,7

1072,0

-90,3

126,0

-236,6

126,0

60,7

Навантаження

Переріз1

Переріз2

Переріз3

Переріз4

М,

КНм

N,

КН

Q,

КН

M, кНм

N,

КН

M,

КНм

N,

КН

M, кНм

N,

КН

Q,

КН

1

Постійне авантаження

99,6

556,0

-3,3

41,7

512,0

-138,3

491

-155,6

480

-3,3

2

Снігове навантаження

22,7

110,4

-0,7

10,0

110,4

-3,0

110,4

-35,7

110,4

-0,7

3

Вертикальний крановий стиск(візок зліва)

114,3

1058,2

-35,4

-501

1058,2

162,3

-1,8

-21,5

-1,8

-35,4

4

Вертикальний крановий стиск(візок справа)

223,2

354,8

22,5

-168,6

354,8

52,4

1,8

-64,7

1,8

22,4

5

Поперечне гальмування біля лівої колони вправо

-236,4

-1,1

16,8

56

-1,1

56,0

-1,1

-27,0

-1,1

-25,8

6

Поперечне гальмування біля лівої колони вліво

236,4

1,1

-16,8

-56

1,1

-56,0

1,1

27,0

1,1

25,8

7

Поперечне гальмування біля правої колони вліво

171,1

1,1

9,9

-1,1

1,1

-1,1

1,1

-52,5

1,1

9,9

8

Поперечне гальмування біля правої колони право

171,1

1,1

9,9

-1,1

1,1

-1,1

1,1

-52,5

1,1

9,9

9

Вітер зліва

-940,7

-12,7

92,1

70,4

-12,7

70,4

-12,7

142,8

-12,7

3,8

10

Вітер справа

884,3

12,7

79,5

-54,7

12,7

-54,7

12,7

-163,2

12,7

13,2

Короткочасні навантаження для основного сполучення (y =1)

IA- +Mmax(N,Q-відп)

№10

№9

№3+5

№9

884,3

-54,7

79,4

70,4

142,8

218,3

-2,9

142,8

-12,7

3,8

IБ- -Mmax(N,Q-відп)

№9

№3+6

№10

№10

-940,7

-12,7

92,1

-557,0

1059,2

-54,7

-12,7

-163,2

12,7

13,2

IВ- +Nmax(N,Q-відп)

№3+6

№3+6

№2

№2

350,7

1059,2

-52,2

557,0

1059,2

-32,0

110,4

-35,7

110,4

-0,7

Короткочасні навантаження для основного сполучення (y =0,9)

IIA

y=1

+Mmax(N,Q-відп)

№2+4+6+10

№2+9

№3+5+9

№3+6+9

1366,6

479,0

84,5

80.4

97.7

288,7

-15,6

148,3

-13,4

-5,8

IIБ

-Mmax(N,Q-відп)

№3+5+9

№3+6+10

№2+4+6+10

№2+4+6+10

-1062,8

1044,4

73,5

-611,7

1072,0

-90,3

126,0

-236,6

126,0

60,7

IIВ

+Nmax(N,Q-відп)

№2+3+6+10

№2+3+6+10

№2+4+6+10

№2+4+6+10

1257,7

1182,4

26,6

-601,7

1182,4

-90,3

126,0

-236,6

126,0

60,7

IIA

y=0,9

+Mmax(N,Q-відп)

1229,9

431,1

76,05

72.36

87.93

259,83

-14,0

133,47

-12,1

5,22

IIБ -Mmax(N,Q-відп)

-956,52

936,96

66,15

-550,53

964,8

-80,27

113,4

212,94

113,4

54,63

IIВ +Nmax(N,Q-відп)

1131,9

1064,2

23,64

-541,53

1064,16

-80,27

113,4

-212,94

113,4

54,63

основне

сполучення з

y=1

+Mmax(N,Q-відп)

983,9

501,3

76,1

112,1

654,8

80

488,1

-12,8

467,3

0,5

-Mmax(N,Q-відп)

-841,1

543,3

88,8

-515,3

1571,2

-193

478,3

-318,8

492,7

9,9

+Nmax(N,Q-відп)

450,3

1615,2

-55,5

598,7

1571,2

-170,3

601,4

-191,3

590,4

-4,0

y=0,9

+Mmax(N,Q-відп)

1329,5

987,1

72,75

114.06

599.93

121,53

477,0

-22,13

467,9

1,92

-Mmax(N,Q-відп)

-856,92

1495,96

62,85

-508,83

1476,8

-218,57

604,4

-368,54

593,4

51,33

+Nmax(N,Q-відп)

1231,5

1620,16

-58,8

499,83

1576,16

-218,57

604,4

-368,54

593,4

51,33

                                                                     

 

До вибору розрахункових комбінацій зусиль

 

Таблиця 4

Переріз

Сполучення зусиль

Висота перерізу

Умовна поздовжня сила

4 – 4

мах= — N відп. = —

h 2 =0,5 м

 -Ммах=-368,54 N відп. =593,4 296,7 -737,08 -440,38 1033,78
 + N мах =593,4  Мвідп=-368,54 296,7 -737,08 -440,38 1033,78

3 – 3

мах=121,53 N відп. =476,96

h 2 =0,5 м

238,48 243,06 421,54 -4,58
 -Ммах=-218,57 N відп. =604,4 302,2 -437,14 -134,94 739,34
+ N мах =604,4  Мвідп=-218,5 302,2 -437,14 -134,94 739,34

2 – 2

мах=598,7 N відп. =1571,2

h1 = 1, 25м

785,6 478,96 1264,56 306,64
- Ммах=-515,3 N відп. =1571,2 785,6 -412,24 -373,36 1197,84
+ N мах =1576,16  Мвідп=-499,83 788,08 -399,86 388,22 1187,94

1 – 1

мах=1329,54 N відп. =987,1

h1 = 1, 25м

493,55 1063,63 1557,18 -507,08
- Ммах=-856,92 N відп. =1495,96 747,98 -685,54 62,44 1433,52
 + N мах =1620,16  Мвідп=1231,53 810,08 985,22 1795,3 -175,14

 



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2020-03-02; просмотров: 109; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.118.1.158 (0.48 с.)