- •Министерство образования и науки Украины
- •Исходные данные.
- •Характеристики крана
- •2. Технико-экономическое обоснование выбора конструктивной схемы сборного перекрытия
- •2.1. Первый вариант.
- •2.1.1. Плиты покрытий пролетом 6м.
- •Стропильная ферма.
- •2.1.3. Подстропильные фермы.
- •2.2. Второй вариант.
- •2.2.1. Плиты покрытий пролетом 12 м
- •2.2.2. Арки покрытия.
- •Технико-экономические показатели по вариантам
- •3. Расчет и конструирование сборной предварительно напряжённой арки пролётом 30 м.
- •3.1. Сведения о конструкциях
- •3.2. Расчётный пролёт и нагрузки.
- •3.3. Геометрические характеристики и усилия в сечениях арки.
- •3.4. Расчёт прочности затяжки.
- •3.5. Определение потерь предварительного напряжения арматуры затяжки.
- •3.6. Расчёт трещиностойкости затяжки
- •3.7. Проверка прочности затяжки при обжатии бетона.
- •3.8. Расчёт прочности нормальных сечений верхнего пояса арки.
- •3.9. Расчёт прочности наклонных сечений арки.
- •3.10. Расчёт прочности и трещиностойкости подвески.
- •4.3. Сбор нагрузок на раму
- •4.4. Определение усилий в расчетных сечениях рамы по оси б
- •4.5. Составление расчетных комбинаций усилий
- •5. Расчет и конструирование колонны по оси б
- •5.1. Сведения о материалах
- •5.2. Расчет надкрановой части колонны
- •5.3. Расчет подкрановой частей колонны
- •5.4. Расчёт прочности наклонных сечений внецентренно сжатой ветви.
- •6.2. Определение геометрических размеров фундамента.
- •6.3. Расчет арматуры фундамента
- •6.4. Расчет подколонника
- •6.5. Конструирование
- •7. Список литературы.
4.4. Определение усилий в расчетных сечениях рамы по оси б
Расчёт упрощаем за счёт симметричного приложения нагрузок, равных пролётов, а также за счёт отсутствия нагрузок от стенового ограждения. Если пролёты не равны, то возникают моменты от веса покрытия. В нашем случае нагрузки от веса покрытия, подкрановых балок, снеговой нагрузки и от подкранового пути приложены симметрично и изгибающих моментов не вызывают. Нагрузка от веса колонны приложена по оси. В связи с этим, в сечениях колонны по оси Б от постоянных нагрузок возникнут в стадии эксплуатации только продольные силы N.
Продольные силы
N0-1 = F2 = 1502,71 kH
N1-0 = F2 +F4 = 1502.71+35.3 = 1538.01 kH
N1-2 = F2 +F4+F’3 = 1538.01+277.4 = 1815.41 kH
N2-1 = F2 +F4+F’3 +F5 = 1815.41+88.17 = 1903.58 kH
Усилие в сечении колонн от снеговой нагрузки:
N = 478.8 kH
Крановая вертикальная нагрузка приложена к консоли колонны с эксцентриситетом(рис. 4.4. а). По табл. 13 прил. 6 [5] приидляу=l по интерполяции ;
Изгибающие моменты (рис. 4.4.)
Продольная сила:
Поперечная сила:
кН.
Крановая горизонтальная нагрузка от поперечного торможения приложена к колонне по оси Б на уровне верхней грани подкрановой балки, т.е. на 1,4 м выше отметки подкрановой консоли (рис. 4.4. б). По табл. 15 прил 6. [5] при,и, по интерполяции;
Изгибающие моменты (рис. 4.4.)
В точке приложения силы :
М = -10,036 · 3,1 = -31,11 кНм
Продольная сила:
Поперечная сила: кН.
При действии силы справа налево М иQ меняют знак.
На ветровую нагрузку необходимо рассчитывать раму, а не отдельно стоящие, не смещаемые колонны. Ветровая нагрузка вызовет смещение верха колонн по осям Б, В и соответствующие изгибающие моменты, в то время как в колоннах крайних рядов по осям А и Г моменты возникнут как от смещения, так и от поперечного изгиба.
Для этого рассчитаем колонну по оси А для нахождения . Принимаем, что ветровая нагрузка действует на раму слева направо. Накладываем фиктивные связи на верхние опоры крайних колонн и определяем в них горизонтальные реакции(рис. 4.4. в): по табл. 17 прил. 6 [5] при,по интерполяции;
Горизонтальна реакция в колоннах по оси А на отм. 12,6 м:
Горизонтальна реакция в колоннах по оси Г на отм. 12,6 м:
Рисунок 4.4. К расчёту колонны по оси Б: а) от вертикальной крановой нагрузки; б) от горизонтальной крановой нагрузки; в) от ветровой нагрузки.
Усилие в фиктивных связях:
где W – суммарная сосредоточенная ветровая нагрузка на отм. 12.6 м.
Отбрасывая фиктивные связи, распределим усилия пропорционально жёсткости колонн. Для этого по табл 18. прил. 6 [5]
при ,по интерполяции- для колонн по осям А и Г;
- при ,по интерполяциидля колонн по осям Б и В;
Усилия в фиктивных связях, воспринимаемые колоннами с учётом их жёсткости:
Коэффициент 2 учитывает, что в поперечнике две средних колонны и две крайних, состоящих также из двух колонн.
Изгибающие моменты (рис. 4.4.)
Продольная сила:
Поперечная сила: кН.
При действии ветровой нагрузки справа налево М и Q меняют знак.
4.5. Составление расчетных комбинаций усилий
Для выбора расчётных комбинаций усилий расчётные значения M, N, Q для колонн по оси Б внесены в табл. 4.1. Для каждого сечения колонны вычисляют два расчётных сочетания нагрузок – основные сочетания – I u II.
В сочетание I включают постоянные нагрузки (от массы конструкций) и одну временную (снеговую, крановую или ветровую). Вертикальное давление крана и горизонтальное торможение считают одной нагрузкой.
В сочетание II вводятся все постоянные и временные нагрузки. При двух и более временных нагрузок их умножают на коэффициент сочетаний . Для каждого сочетания нагрузок определяют следующие их комбинации:Mmax, Mmin и соответствующие N, Q; Nmax и соответствующие M и Q.
Таблица 4.1
Расчетные усилия в сечениях средней колонны
Сечения |
Усилия |
Постоянные нагрузки G |
Временные нагрузки |
Основные расчётные сочетания | ||||||
Снеговая в пролёте АБ и БВ S2 |
Крановая в пролёте АБ и БВ |
Крановая тормозная |
Ветровая слеава, справа |
I |
II | |||||
Комбинации усилий | ||||||||||
I |
II |
I |
II | |||||||
max M, cоотв N |
max N, cоотв M |
max M, cоотв N |
max N, cоотв M | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
3,4 |
3,4,4 |
|
|
0-1 |
M N |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1502.71 |
478.8 |
- |
- |
- |
1981.51 |
2460.31 |
- |
- | ||
|
|
|
|
|
|
|
3,5,6 |
3,4,4 |
3,4,5,6,7 |
3,4,4,5,5,6,7 |
1-0 |
M N |
- |
- |
145.3 |
19.19 |
64.3 |
164.49 |
- |
205.911 |
75.141 |
1538.01 |
478.8 |
- |
- |
- |
1538.01 |
2495.6100 |
2016.81 |
2399.85 | ||
|
|
|
|
|
|
|
3,5,6 |
3,5,5,6 |
3,4,5,6,7 |
3,4,4,5,5,6,7 |
1-2 |
M N |
- |
- |
305.7 |
19.19 |
64.3 |
324.89 |
19.19 |
350.271 |
75.141 |
1815.41 |
478.8 |
668.25 |
- |
- |
2483.66 |
3151.91 |
2847.755 |
3880.1 | ||
|
|
|
|
|
|
|
3,7 |
3,5,5,6 |
3,4,5,6,7 |
3,4,4,5,5,6,7 |
2-1 |
M |
- |
- |
39.37 |
51 |
182.17 |
182.17 |
51 |
245.286 |
209.853 |
N |
1903.58 |
478.8 |
668.37 |
- |
- |
1903.58 |
3240.32 |
2936.033 |
3968.486 | |
Q |
- |
- |
32.29 |
8.54 |
14.29 |
14.29 |
8.54 |
49.608 |
20.547 |