Компоновка задания и расчет поперечной рамы здания с тремя равными пролетами по 18м и шагом колонн по 6м, стропильные конструкции – сегментные фермы, страница 2

Находим значение k: на уровне низа шатра (верха колонны) kH=(k3-k2)*3,2/10+k2=(0,85-0,65)*3,2/10+0,65=0,714, на уровне верха шатра kB=(k3-k2)*(3,2+1,4)/10+k2=(0,85-0,65)*(3,2+

1,4)/10+0,65=0,742.

Расчетное значение W определяется из объема фигуры ветрового давления на шатровую часть: W=0,5* ω0(kН+kВ)*сеш*В*gf=0,5*0,3(0,714+0,742)*0,8*1,4*6*1,4=2,055 кН.

Для приведения фактической нагрузки к эквивалентной  qw равномерно-распределенной по высоте, удобнее всего найти вначале эквивалентное значение коэффициента k. Сделать это можно через равенство статических моментов S площадей фактической и эквивалентной эпюр ветрового давления, принимая ω0 и се равными 1 (рис. 2). От фактической эпюры: S=k1*13,2(13,2/2+0,15)+0,5(kН-k1)*8,2*(8,2*2/3+5+0,15) здесь с некоторым приближением принято линейное возрастание нагрузки по высоте на участке от 5 до 13,2 м, без учета небольшого перелома на высоте 10 м. От эквивалентной (прямоугольной) эпюры: S=k*13,2(6,6+0,15). Подставив в первое выражение k1=0,5,  kН=0,714 и приравняв оба выражения, получили k=0,605.

Тогда эквивалентная нормативная величина ветровой нагрузки ωm00kce=0,3*0,605*0,8=0,1452 кПа,

а величина расчетной равномерно распределенной нагрузки на раму

qω= Bγf ωm0=0.145*1.4*6=1,452 кН/м

      C подветренной стороны все полученные значения уменьшаем в отношении

 се/ се3=0,6/0,8=0,75.Тогда W’=0,75*2,055=1,54кН. qω’=0.75*1.218=0.914  кН/м

Крановая нагрузка.

Определим нагрузку от кранов на колонны.

Железобетонные подкрановые балки пролетом 6м с высотой сечения hпб 800 мм и собственным весом Gб=35 кН.

Для крана пролетом Lк=16,5 м и грузоподъемностью Q=50/10 т шириной моста Bк=6,65 м, расстояние между колесами  К=5,25 м, максимальное давление одного колеса Pmax,n=425 кН, вес тележки Qt= 17,5 т, вес крана с тележкой Qк= 550 кН.

Pmin,n =(Q+ Qк)/2-Pmax,n=(500+550)/-425=100 кН.

Для крайних колонн при двух сближенных кранах:

Pmax =Pmax,n *g*y=425*1,1*0,85=397,38 кН.

Pmin =Pmin.n*g*y=100*1,1*0,85=93,5 кН.

По линиям влияния опорных реакций подкрановых балок пролетом 6 м

(Рис.3)

Σyi=0,767+1+0,125=1,892

Dmax= Pmax*Σyi+Qb=397,38*1,892+35=786,88 кН

Dmin= Pmin *Σyi+Qb=93,5*1,892+35=211,9кН

Тормозная сила от одного крана:

Tcr,n=(Q+Qt)*0,05=(500+175)*0,05=33,75 кН, расчетная тормозная сила на крайнюю колонну от двух кранов T= Tcr,n*gf  *y*Σy/2=33,75*1,1*0,85*1,892/2=29,9 кН.

Для средних колонн при 4-х сближенных кранах порядок определения нагрузок сохраняется, лишь величина y=0,85 заменяется на y=0,7. В результате Dmax=327,25*1,892+35=654,16 кН;  Dmin=77*1,892+35=180,68 кН;  T=33,8*1,1*0,7*1,892/2=24,6 кН.

Нагрузка от стен.

Принимаем самонесущие стены, нагрузка от которых передается на фундамент и в работе рамы не участвует.

5. Статический расчет поперечной рамы.

Статический расчет рамы необходим для определения усилий (изгибающих моментов, продольных и поперечных сил) в сечениях колонны. Так как колонна имеет переменное сечение по высоте, для расчета необходимо знать усилия в четырех расчетных сечениях.

Выполним статический расчет по программе ASK, для чего необходимо подготовить данные собранные в таблице 2.

Превышение над подкрановой балкой L= Hв – Hбп=4,2-0,8=3,4м, где Hбп-высота подкрановой балки (п.10 табл.2).

Усилие от массы покрытия для крайней колонны G=g* Aкр +39=3,55*54+39=230,7 кН, где 39 – вес половины стропильной конструкции; для средней G=461,4 кН (п.11 табл.2).

Усилие от массы подкрановыч балок Q=35кН.

Эксцентриситет f силыQ относительно оси подкрановой части для крайней колонны равен 650-300=350 мм,для средней колонны- (-750) мм, знак “–“ указывает направление момента против часовой стрелки (п.14 табл. 2).

Усилие от массы надкрановой части колонны (п.15 табл.2)

GВ=yf*b*hВ*HВ  , где yf – вес 1 м3 железобетона.

Для крайней колонны  GВ=1,1*25*0,6*0,5*4,2=34,65 кН

Для средней колонны  GВ=1,1*25*0,6*0,5*4,2=34,65 кН

Усилие от массы подкрановой части колонны

GН = γf  *b*hН(H –HВ)- SОКОН;

Для крайней колонны  SОКОН =(0,8*1,65+0,8*1,8*3)*0,5*25*1,1=77,55 м2

Для средней колонны  SОКОН =(0,9*1,65+0,9*1,8*3)*0,5*25*1,1=87,24 м2