Сагит РПЗ от Аманжолова

Gп.к. = B G = 12·5·1,05 = 63 кН – вес подкрановых конструкций.

Подкрановые балки устанавливают с эксцентриситетом e1 по отношению к оси нижней части колонны, поэтому от вертикальных давлений возникают сосредоточенные изгибающие моменты:

Величина e1 определяется в зависимости от положения оси нижней части колонны, т.к. на этом этапе сечение колонны неизвестно, то можно принять:

Расчетное горизонтальное давление T от торможения тележки с грузом определяется по формуле:

где f = 0,1 – коэффициент трения;GT = 323 кН – вес тележки.

В действительности сила Т приложена на уровне верхнего пояса подкрановой балки. Для упрощения расчета допускается прикладывать ее на уровне уступа колонны, т.е. в том же месте, где приложены вертикальные давления.

Определить именно какой колонне передается сила поперечного торможения не представляется возможным, поэтому расчет рамы от этой силы следует выполнять по четырем схемам загружений.

2.3.4.Ветровая нагрузка

Для одноэтажных производственных зданий учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки. Она вызывает активное давление с наветренной стороны и отсос – с противоположной стороны.

Для упрощения расчета рамы фактическую эпюру ветрового давления до уровня низа ригеля заменяем эквивалентной равномерно распределенной

Вертикальные размеры колонны приняты в метрах.

Здесь W0=0,38 кПа –нормативное значение ветрового давления в районе строительства;kнр, k10 – коэффициенты ветрового давления на уровне низа ригеля и на отм. 10,000.

Коэффициент, Учитывающий изменение ветрового давления зависит от высоты над поверхностью земли и типа местности.

Местность типа А-открытая, т.е. k10=1

W0,экв=2∙М/Н2=2∙72,11/18,82=0,41кН/м2(2.26)

Расчетная нагрузка на 1м длины колонны: от активного давления ветра

от отсоса ветра

(2.28)

Здесь γfw=1,4 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке;С, С′ – аэродинамические коэффициенты (для вертикальных наветренных поверхностей обычных зданий С=0,8, а для заветренной стороны С′=0,6); В – шаг рам (или ширина расчетного блока).

Расчетная сосредоточенная сила ветра в уровне ригеля

от активного давления ветра:

от отсоса ветра

Здесь k20, kвф – коэффициенты ветрового давления на отметке 20.000 и на уровне верха аэрационного фонаря;

2.4. Статический расчет рамы

Целью статического расчета является определение расчетных усилий в характерных сечениях элементов рамы, которые необходимы для подбора сечения элементов, для расчета сопряжений и узлов.

Принято усилия определять от каждой нагрузки в отдельности, затем на основе сочетаний нагрузок выявить неблагоприятное загружение для каждого сочетания и соответствующие расчетные усилия.

В первую очередь необходимо принять расчетную схему рамы на основании конструктивной схемы поперечника. Принятая расчетная схема на рис. 4.1.

На этом этапе сечения стоек и ригеля неизвестны, приходится задаваться отношением жесткостей элементов рамы:

ПолучимIВ=1, IН=6, IР=18.

Из опыта проектирования известно:

Коэффициент пространственной работы каркаса пр зависит от типа кровли, которая классифицируется на жесткие и нежесткие. При жестких кровлях из ж/б плит с замоноличиванием швов прнаходится по формуле:

где mp=5 – число рам в блоке;h2, hi – определяются согласно рис. 10. β– коэффициент, учитывающий разгружающее влияние смежных рам по отношению к рассматриваемой, находится по формуле:

здесь 2n0 – общее число колес у двух сближенных кранов на одном пути; ∑yi – сумма ординат при определении Dmax.

Рисунок2.4.2. Расчетная схема

Дальнейший статический расчет рамы производим на ЭВМ с помощью программы “ЛИРА”.

2.5 Подбор сечения стержней ферм

Стержни стропильных ферм выполнены из прокатных уголков сечением, показанном на рис. 5.3:

Рис. 2.5.1. Сечение элементов легких ферм

Ry = 240 МПа = 24 кН/см2,(2.36)

Для подбора сечения стержней использованы формула расчета на прочность и устойчивость центрально растянутых и сжатых элементов:

а) Условие прочности центрально-растянутого элемента имеет вид:

где N – расчетное усилие в рассматриваемом стержне;Ry – расчетное сопротивление материала;Аn – площадь сечения стержня нетто;

с – коэффициент условия работы, с =1,00 ( для растянутых элементов)

Требуемая площадь из условия будет:

Далее из сортамента соответствующего профиля подбираю два уголка: равнобокий по ГОСТ 8509-72*, неравнобокий по ГОСТ 8510-72*.

б) Расчет на устойчивость центрально-сжатого стержня выполняют по формуле:

где А – площадь сечения элементов брутто; – коэффициент продольного изгиба, который зависит от гибкости стержня .

Коэффициент условия работы учитывают для тех стержней решетки, которые получаются с небольшим сечением гибкостью 60 и которые могут легко деформироваться во время изготовления, транспортирования и монтажа фермы. Следовательно, для сжатых раскосов (кроме опорного) и стоек при 60 следует вводить с = 0,8.

Требуемая площадь сжатого стержня определяется из условия:

т.к. коэффициент в неявном виде зависит от площади сечения, то задачу решают методом последовательных приближений. В первом приближении задаюсь: для поясов = 60…80. Для раскосов и стоек =

100…120.

Определив в зависимости от и Ry вычисляем величинуАтр в первом приближении, из сортамента подбираем соответствующие профили уголков.

Необходима проверка принятого сечения по условию устойчивости: сжатый стержень потеряет устойчивость в той плоскости, относительно которой гибкость максимальная, т.к. при этом - минимальный. Поэтому вычисляют гибкости xи y.

где lxef – расчетная длина сжатого стержня в плоскости фермы;lуef– то же, из плоскости фермы;rx, ry – моменты инерции сечения относительно осей

х и у.

Для верхнего пояса и опорного раскоса будем иметь:

lxef = l;(2.42)

где l – расстояние между центрами узлов.

Для остальных сжатых стержней раскосов и стоек вводится коэффициент опорного защемления = 0.8, так что расчетная длина будет:

lxef = 0.8 l,(2.43)

Для определения расчетных длин сжатых стержней из плоскости фермы рассматривается схема связей по верхним поясам ферм.

Связи по верхним поясам ферм уменьшают расстояние между узлами, закрепленными от горизонтального смещения, поэтому:

lyef = lзакр,(2.44)

где l – расстояние между закрепленными от горизонтального смещения точками.

При беспрогонной системе покрытия с применением крупноразмерных ж/б плит считается, что проверка плит к верхним поясам ферм создает закрепленные точки, поэтому:

lзакр. = d, (2.45)

Для сжатых раскосах и стоек расчетная длина принимается по формуле (6.6.).

При подборе сечений необходимо иметь в виду предельные гибкости стержней

Слабо загруженные сжатые стержни решетки рассчитываются по предельной гибкости, а сечения подбирают по требуемому радиусу:

Толщина фасонок назначается конструктивно, исходя из величины усилий в опорном раскосе: при N = 347,877 толщина фасонки принимается tф

= 10 мм.

Во избежание повреждения при транспортировке и монтаже наименьший уголок принимается с размерами 50 5 мм.

Расчет центрально-растянутого элемента ДИ нижнего пояса. Определяем требуемую площадь уголков:

Аптр = 447,359/24 = 18,64 см2. (2.47)

По ГОСТ 8509-93 подбираем равнополочный уголок L 110х8 со следующими характеристиками: площадь профиля Ап = 17,2 2=34,4 см2, радиусы инерции rx = 3,39 cм и ry= 4,87 cм.

Поверяем условие прочности:

Условие выполняется, уголок подобран правильно. Расчет центрально-сжатого элемента ВГ верхнего пояса.

Определяем требуемую площадь уголков. Для этого задаемся гибкостью

λ= 100, находим ей соответствующий коэффициент устойчивости

φ= 0,542.

По ГОСТ 8509-93 подбираем равнополочный уголок L 110х8 со следующими характеристиками: площадь профиляА = 17,2 2=34,4 см2, радиусы инерции rx = 3,39 cм иry= 4,87 cм. Далее находим гибкости λхи λу.

(2.50)

(2.51)

Максимальная по значению гибкость λх= 88,5. Тогда соответствующий ей коэффициент устойчивости φ = 0,623

Проверяем условие прочности:

Условие выполняется, уголок подобран правильно.

Раскосы

Опорный раскос БВ

NБВ= 347 кН, с=0,95

Расчетные длины

lefx 197см , lefy 394см

Задаемся гибкостью λ=80, тогда φ=0,686

Требуемая площадь сечения и радиусы инерции

Подбираем сечение из двух равнополочных уголков 2L110х8

А=17,2∙2=34,4см2; ix=3,39см; iy=4,87см.

x lefx / ix 197 / 3,39 77; y lefy / iy 394 / 4,87 58(2.55)

Тогдапри