Сталевий каркас промислового будинку: Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни "Металеві конструкції", страница 9

      Нормативна горизонтальна сила поперечного гальмування візка, яка передається на одно колесо крана й спрямована вздовж мосту крана:

Tк = f(Q + Gт)/n0¢ ,

де f - приймається у відповідності з [2,п.4.4].  =  ( 0,05 ).

Вертикальні навантаження Dmax та Dmin від кранів по відношенню до осі нижньої частини колони передаються з ексцентриситетом eк ( рис.2.3) , тому в рамі від вертикального тиску виникають зосереджені моменти: Mmax = Dmax .eк та Mmin = Dmin.eк, де eк = (0,5-0,6)-ексцентриситет прикладення кранового навантаження по відношенню до центра ваги перерізу підкранової частини колони.

2.2. Складання розрахункової схеми рами.

      Конструктивна схема рами (рис.2.4), тобто основні розміри її елементів, вже визначені в процесі компонування поперечника цеху. Для статичного розрахунку необхідно скласти розрахункову схему рами: знайти розрахункові розміри контуру рами й жорсткості її окремих елементів - колон та ригеля. Дійсній схемі  жорсткої поперечної однопрогонної рами цеху, яка складається зі ступінчастих колон та наскрізного ригеля ( ферм ), відповідає розрахункова схема, утворена з елементів, осі яких співпадають  з центральними осями  перерізів колон та  елементів ферми. (Рис.2.5).

2.2.1. Визначення жорсткості елементів рами.

       2.2.1.1. Призначення еквівалентної жорсткості наскрізного ригеля.

Наближені значення геометричних характеристик  ригеля визначають з умов рівності максимальних прогинів наскрізної ферми й еквівалентної їй суцільної балки. [4]:

      еквівалентний момент інерції наскрізного ригеля  

Iр = Mmax.h0.k/(2Ry),

площа перерізу поясів ригеля

Aр = 4Iр/hгр2 

      Для крокв’яної ферми з маловуглецевої сталі з ухилом верхнього поясу i ³ 1,5%  -  k = 0,9 ( коефіцієнт, що враховує вплив ухилу верхнього поясу й піддатливість решітки ); hгр = (h0 +Dh)м  -  висота ферми на гребені; Ry = 24 кН/см2  -  розрахунковий опір матеріалу ригеля по межі текучості; Mmax знаходиться як згинаючий момент в середині прогону простої балки від дії розрахункового постійного та снігового  навантажень за формулою:

Mmax = (q + s).L2 / 8  ( величини q та  s  -  див. п.п. 2.1.1 та 2.2.2)     

      Знайдена величина розподіляється між верхнім та нижнім поясами таким чином: Aвп = 45% Ар, Анп = 35% Ар; площа перерізу елементів решітки ферми приймається Ареш = 20% від Ар.

Програмою LIRA передбачена можливість задати жорсткості елементів рами (нижньої й верхньої частин колони, поясів та решітки ферми), користуючись сортаментами прокатних профілів, наведеними в базі даних цієї програми.

2.2.1.2. Призначення орієнтовних значень моментів інерції та площ перерізу колон.

      Момент інерції нижньої частини колони [4] :

I1 = ( N + 2Dmax ) . bн2 / (k2.R) ,

де N = ( q + s ) . L/2  -  опорна реакція ферми від постійного й снігового навантажень;  Dmax -  найбільший розрахунковий тиск на колону від вертикального кранового навантаження; bн-  ширина перерізу нижньої частини колони, яка дорівнює відстані від зовнішньої грані колони до осі підкранової вітки; k- коефіцієнт, який залежить від типу перерізу колон, кроку рам та їх висоти : якщо крок рам 12м, - k2 = 3,2 . . . 3,8; якщо цей крок 6м , k2 = 2,5 . . . 3,0; Ry = 23 кН/см2 .-розрахунковий опір матеріалу колони.

   Площу перерізу нижньої частини колони визначають за формулою:

А1 = 4I1 / bн2.

     Момент інерції верхньої частини ступінчастих колон визначають за формулою:

I1 / I2 = ( bн/bв)2 . k1 = n ,

де bвта bн -  ширина перерізу відповідно верхньої й нижньої частин колон;k1 - коефіцієнт, який враховує фактичну нерівність площ та радіусів інерції перерізів верхньої й нижньої частин колон та приймається в межах від 1,2 ( для цехів з кранами меншої вантажності) до 1,8 ( для кранів великої вантажності).

I2 = I1 / n ; A2 = 4I2 / bв2 .

Якщо розрахунок рами виконується з використанням компьютерної програми (LIRA обо іншої), визначені в цьому розділі значення геометричних характеристик перерізів треба узгодити з прийнятими з бази цієї програми величинами.