1.Статический расчет поперечной рамы
1.1.Исходные данные для расчета
Район строительства – Норильск;
Пролет – 18 м;
Шаг колонн здания – 6 м;
Грузоподъемность крана – 30 т;
Отметка кранового рельса – 7,5 м;
Расчетное сопротивление грунта R0 = 0,22 МП;
Плотность утеплителя - ρо = 150 кг/м3
Схемы поперечной рамы – сегментная безраскосная ферма
1.2.Компоновка поперечной рамы
Определение размеров колонн по высоте
Ориентировочная высота надкрановой части колонны НВ определяется по формуле:
НВ = 2,75 + (1,05 + 0,15) +0,15 = 4,1 (м)
где Нкр = 2,75 (м) – габаритный размер крана;
hп.б. = 1,05 (м) – высота подкрановой балки;
а1 = 0,15 (м) – высота кранового рельса;
а2 0,1 (м) а2 = 0,15 (м) – технологический зазор между низом стропильной
конструкции и верхом крановой тележки.
Ориентировочно высота помещения определяется по формуле:
Нп0 = 7,5 + 2,75+ 0,15 =10,4 (м)
Фактическую высоту помещения здания приму Нп = 10,8 (м) (кратно 0.6).
Зазор безопасности составит:
а2 = 10,8 – 2,75 – 7,5 = 0,55 (м);
Фактическая высота помещения определяется по формуле:
Нп0 = 7,5 + 2,75+ 0,55 =10,8 (м)
Фактическая высота надкрановой части колонны НВ =4,1+0,55=4,65 м
Высота подкрановой части колонны равна:
Нн = 10,8 – 4,65+ 0,15 = 6,3 (м);
где а3 = 0,15 (м) – расстояние от уровня чистого пола до обреза фундамента
Высота колонны:
Н = 4,65 + 6,3 = 10,95 (м);
Для зданий с шагом колонн а = 6 (м) при Нп = 10,8 (м) принимается привязка колонн «250».
При Нп = 10,8 (м) и Q = 32 (т) – принимаю марку колонны К2 с размерами:
hвк = 0,38 (м), hнк = 0,7 (м), bк =0,4 (м).
При Нп = 10,8(м) и Q = 32 (т) – принимаю марку средней колонны К8 с размерами:
hвс = 0,6 (м), hнс = 0,7 (м), bс =0,4 (м).
1.3.Компоновка стенового ограждения
Для отапливаемого здания с шагом колонн 6 (м) принимаются однослойные стеновые панели из ячеистого бетона класса В2,5, толщиной ст = 300 (мм)
Высота остекления в подкрановой части здания: h2 = 3,6 м (две стеновые панели высотой 1,8 м).
Высота здания от обреза фундамента до верха стенового ограждения равна 12,75 м.
Рис. 1 Поперечный разрез двухпролетного промышленного здания
1.4.Пространственная жесткость здания
Принимаем схему продольной рамы № 1.Пространственная устойчивость здания обеспечивается постановкой только вертикальных связей в подкрановой части колонн.
Рис.
2 Схема здания
1.5.Определение нагрузок на поперечную раму
1
.5.1.Постоянная
нагрузка
Рис. 3 Расчетная схема поперечной рамы
Нагрузка от веса покрытия и кровли
Нагрузка |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Ж/б ребристые плиты покрытия с учетом заливки швов |
qn q 10 -3 = = 157 9.81 10 -3 =1.54 |
1.1 |
1,694 |
Обмазочная пароизоляция |
qоп q 10 -3 = = 5 9.81 10 -3 = 0.049
|
1.3 |
0,064 |
Утеплитель |
ут ут q 10 -3 = = 450 0.15 9.81 10 -3 = =0.662 |
1.2 |
0,795 |
Асфальтовая стяжка толщиной 0.02 (м) |
ст ст q 10 -3 = = 1750 0.02 9.81 10 -3 = =0.343 |
1.3 |
0,446 |
3-х слойный рулонный ковер |
qк q 10 -3 = = 15 9.81 10 -3 = 0.147 |
1.3 |
0,191 |
q=3,19 |
|||
Расчетная нагрузка от веса покрытия здания определяется по формуле:
F1 = 0.95 (0.5 3,19 6 18 + 1.1 0.5 4500 9.81 10 –3) = 186,71 (кН)
где а = 6 (м) – шаг колонн;
l = 18 (м) – пролет здания в осях;
Gp = 4500 (кг) – масса ригеля здания;
fp = 1.1 – коэффициент надежности по нагрузке для веса ригеля здания;
n = 0.95 – коэффициент надежности по нагрузке здания.
Расчетная нагрузка от веса стенового ограждения надкрановой части здания равна:
F2 = 0.95 (1.1 250 9.81 7,2 +1.1 40 9.81) 6 10 –3 = 113,18(кН)
где hcn = 7,2 (м) – суммарная ширина стеновых панелей надкрановой части здания;
hОС = h2 =0 – суммарная ширина панелей остекления надкрановой части здания;
qcn = 250 (кг) – масса 1 м2 стеновых панелей;
qос = 40 (кг) – масса 1 м2 остекления;
f cn, f oс = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке соответственно для веса стеновых панелей.
Расчетная нагрузка от веса покрытия пристройки F3 = 0, т.к. пристройка в здании как слева, так и справа отсутствует.
Расчетная нагрузка от веса подкрановой балки и рельса:
F4 = 0,95 1,1 1200 9,81 10 –3 = 12,3 (кН)
где Gпб = 1200 (кг) – масса подкрановых балок с рельсом;
f пб = 1.1 – коэффициент надежности по нагрузке для веса подкрановой балки.
Расчетная нагрузка от веса надкрановой части крайней и средней колонн:
GВ = 0,38 0,4 5,45 2500 9,81 1.1 0,95 10 –3 = 21,23 (кН)
где b = 2500 (кг/м2) – плотность тяжелого бетона;
f КН = 1.1 – коэффициент надежности по нагрузке для веса колонн.
Расчетная нагрузка от веса подкрановой части крайней и средней колонн:
GH = 0,7 0,4 10,95 2500 9,81 1,1 0,95 10 –3 = 78,58 (кН)
Эксцентриситет усилия F1: eF1 = 0,1 (м) eF1 = 250 + 80 + 140 / 2 – 300 = 100 (мм)
Эксцентриситет усилия F2: eF2 = 0,3 / 2 + 0,7 / 2 = 0,5 (м)
где СТ =0,3 (м) – толщина стеновой панели
Эксцентриситет усилия F3: eF3 =0
Эксцентриситет усилия F4: eF4 = 0,75 + 0,25 – 0,7 / 2 = 0,65 (м)
Эксцентриситет е: e = (0,7 – 0,38) / 2 = 0,16 (м).