Стальной каркас одноэтажного производственного здания: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Металлические конструкции»

Страницы работы

Фрагмент текста работы

коэффициент определяем интерполяцией (при Н1< 10 м- 1; 15 м- 1.04; 20 м- 1.1; 25 м- 1.17; 30 м- 1.23; 35 м- 1.29).

qэ'(ось А)=qэ×0.6/0.8=1.5 кН/м (формула 12.11, стр.290 [2]), где

0.6/0.8–перерасчетный коэффициент

Fв'(ось А) = 0.6/0.8×Fв = 0.6/0.8×8.814 = 6.611 кН .

Ветровое давление на высокую часть здания по оси В.

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки - формула 12.12 [2]:

Fв(ось В)=(q1+q2) ×h'/2=(2.417+2.585)×(3.15+0.6) /2=9.379 кН, где

h'= Нф +0.6 -расстояние от низа фермы до верха парапета,

q1-ветровая нагрузка на отметке Н1(низ ригеля);

q2-ветровая нагрузка на отметке Н2(парапет);

H2(парапет)=H0+hф+hn=18.6+3.15+0.6=22.35 м.

H1=H0=18.6 м.

q1=qв10+(qв20-qв10)×8.6/10=1.911+(2.499-1.911) ×8.6/10=2.417 кН/м,

где 8.6=18.6-10 (18.6- отметка колонны на уровне низа фермы).

q2=qв20+(qв40-qв20) ×2.35/20=2.499+(3.234-2.499)×2.35/20=2.585 кН/м,

где 2.35=22.35-10 (22.35- отметка верха парапетной панели ограждающих конструкций стены).

qэ(ось В)=qв10×a=1.911×1.083=2.07 кН/м, где

qэ - равномерно-распределенная по высоте нагрузка ниже ригеля (эквивалентная нагрузка активного давления);

qэ(ось В) - эквивалентная нагрузка отсоса;

a - коэффициент определяемый интерполяцией (при Н1< 10 м- 1; 15 м- 1.04; 20 м- 1.1; 25 м- 1.17; 30 м- 1.23; 35 м- 1.29).

qэ'(ось В)=qэ×0.6/0.8=1.553 кН/м (формула 12.11, стр.290 [2]), где

0.6/0.8–перерасчетный коэффициент

Fв'(ось В)= 0.6/0.8×Fв = 0.6/0.8×9.379 = 7.034 кН .

Ветровое давление на высокую часть здания по оси Б.

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки - формула 12.12 [2]:

Fв(ось В)=(q1+q2) ×h'/2=(2.46+2.607)×(3.15+0.6) /2=9.5 кН, где

h'= Нф +0.6 -расстояние от низа фермы до верха парапета,

q1-ветровая нагрузка на отметке Н1(низ ригеля);

q2-ветровая нагрузка на отметке Н2(парапет);

H2(парапет)= 22.94 м.

H1(ось Б)=H0=19.34 м.

q1=qв10+(qв20-qв10)×9.34/10=1.911+(2.499-1.911)×9.34/10=2.46 кН/м,

где 9.34=19.34-10 (19.34- отметка верха фермы по оси Б).

q2=qв20+(qв40-qв20) ×2.94/20=2.499+(3.234-2.499)×2.94/20=2.607 кН/м,

где 2.94=22.94-10 (22.94- отметка верха парапетной панели ограждающих конструкций стены по оси Б).

qэ(ось Б)=qв10×a=1.911×1.092=2.087 кН/м, где

qэ - равномерно-распределенная по высоте нагрузка ниже ригеля (эквивалентная нагрузка активного давления);

qэ(ось В) - эквивалентная нагрузка отсоса;

a - коэффициент определяемый интерполяцией (при Н1< 10 м- 1; 15 м- 1.04; 20 м- 1.1; 25 м- 1.17; 30 м- 1.23; 35 м- 1.29).

qэ'(ось Б)=qэ×0.6/0.8=1.553 кН/м (формула 12.11, стр.290 [2]), где

0.6/0.8–перерасчетный коэффициент

Fв'(ось Б)= 0.6/0.8×Fв = 0.6/0.8×9.5 = 7.125 кН .


Пример сбора на раму ветровой нагрузки при наличии стоек фахверка.

Ветровое давление на высокую часть здания по оси В.

Шаг колонн B=12 м, шаг стоек фахверка Bфах=4 м, отметка низа ригеля H1018.6 м,  отметка верха парапета H2=H0+hф+hn=18.6+3.15+0.6=22.35 м.

 




Fш- определяем по расчёту величины Fв (см. выше), т.е Fш= 9.486 кН                  Нормативный    скоростной напор     ветра для определения Fфах и  qэ.  

Нагрузка по Вфах

Нагрузка по Врама

qв=gн×gƒ×wo×k×c×B=0.95×1.4×0.23×k×0.8×4=

=0.979k

qв=gн×gƒ×wo×k×c×B=0.95×1.4×0.23×k×0.8×12=2.94k

gƒ  = 1.4 - коэффициент надежности по ветровой нагрузке п.6.11 [4];

с=0.8 – аэродинамический коэффициент при активном давлении;

с=0.6 – аэродинамический коэффициент при отсосе;

wo=0.23 - нормативное давление ветра по табл. 5 [4];

k для 5 м - 0.5; для 10 м - 0.65; для 20 м - 0.85; для 40 м - 1.1(табл.6 [4])

Линейная распределенная нагрузка

при высоте:

 до 5 м: qв(5)=0.979×0.5 =0.4895 кН/м;

 до 10 м: qв(10)=0.979×0.65=0.636 кН/м;

 до 20 м: qв(20)=0.979×0.85=0.832 кН/м;

 до 40 м: qв(40)=0.979×1.1=1.077 кН/м.

Линейная распределенная нагрузка

при высоте:

до 5 м: qв(5)=2.94×0.5 =1.47кН/м;

до 10 м: qв(10)=2.94×0.65=1.911кН/м;

до 20 м: qв(20)=2.94×0.85=2.499 кН/м;

 до 40 м: qв(40)=2.94×1.1=3.234 кН/м.

qэ=qв10×a=0.636×1.083=0.689 кН/м, где

qэ - равномерно-распределенная по высоте нагрузка ниже ригеля (эквивалентная нагрузка активного давления);

a - коэффициент определяемый интерполяцией (при Н1< 10 м- 1; 15 м- 1.04; 20 м- 1.1; 25 м- 1.17; 30 м- 1.23; 35 м- 1.29).

Сосредоточенная сила от ветровой нагрузки с фахверковых стоек:

Fфах=qэ×H1/2×(B-Bфах)/Bфах=0.689×18.6/2×(12-

-4)/4=12.814 кН;

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки - формула 12.12 [2]:

Fшатер=(q1+q2)×h'/2=(2.417+2.585)×(3.15+0.6)//2=9.379 кН, где

h'= Нф +0.6 -расстояние от низа фермы до верха парапета;

q1-ветровая нагрузка на отметке Н1(низ ригеля);

q2-ветровая нагрузка на отметке Н2(парапет);

H2(парапет)=H0+hф+hn=18.6+3.15+0.6=22.35м;

H1(низ ригеля)=H0=18.6 м;

q1=qв10+(qв20-qв10)×8.6/10=1.911+(2.499-

-1.911×8.6/10=2.417 кН/м,

где 8.6=18.6-10 (18.6- отметка колонны на уровне низа фермы).

q2=qв20+(qв40-qв20)×2.35/20=2.499+(3.234-

-2.499)×2.35/20=2.585 кН/м,

где 2.35=22.35-10 (22.35-отметка верха парапетной панели ограждающих конструкций стены).

Общая сосредоточенная сила от ветровой нагрузки:

Fв=Fшатер+Fфах=9.379+12.814=22.193 кН;

Fв¢=Fв×0.6/0.8=22.193×0.6/0.8=16.645 кН.


Ветровое давление на низкую часть здания по оси А.

Шаг колонн B=12 м, шаг стоек фахверка Bфах=4 м, отметка низа ригеля H10=15.6 м,  отметка верха парапета H2=H0+hф+hn=15.6+3.15+0.6=19.35 м

 




Fш- определяем по расчёту величины Fв (см. выше), т.е Fш= 9.486 кН                  Нормативный    скоростной напор     ветра для определения Fфах и  qэ.  

Нагрузка по Вфах

Нагрузка по Врама

qв=gн×gƒ×wo×k×c×B=0.95×1.4×0.23×k×0.8×4=

=0.979k

qв=gн×gƒ×wo×k×c×B=0.95×1.4×0.23×k×0.8×12=2.94k

gƒ  = 1.4 - коэффициент надежности по ветровой нагрузке п.6.11 [4];

с=0.8 – аэродинамический коэффициент при активном давлении;

с=0.6 – аэродинамический коэффициент при отсосе;

wo=0.23 - нормативное давление ветра по табл. 5 [4];

k для 5 м - 0.5; для 10 м - 0.65; для 20 м - 0.85; для 40 м - 1.1(табл.6 [4])

Линейная распределенная нагрузка

при высоте:

 до 5 м: qв(5)=0.979×0.5 =0.4895 кН/м;

 до 10 м: qв(10)=0.979×0.65=0.636 кН/м;

 до 20 м: qв(20)=0.979×0.85=0.832 кН/м;

 до 40 м: qв(40)=0.979×1.1=1.077 кН/м.

Линейная распределенная нагрузка

при высоте:

до 5 м: qв(5)=2.94×0.5 =1.47кН/м;

до 10 м: qв(10)=2.94×0.65=1.911кН/м;

до 20 м: qв(20)=2.94×0.85=2.499 кН/м;

 до 40 м: qв(40)=2.94×1.1=3.234 кН/м.

qэ=qв10×a=0.636×1.047=0.666 кН/м, где

qэ - равномерно-распределенная по высоте нагрузка ниже ригеля (эквивалентная нагрузка активного давления);

a - коэффициент определяемый интерполяцией (при Н1< 10 м- 1; 15 м- 1.04; 20 м- 1.1; 25 м- 1.17; 30 м- 1.23; 35 м- 1.29).

Сосредоточенная сила от ветровой нагрузки с фахверковых стоек:

Fфах=qэ×H1/2×(B-Bфах)/Bфах=0.666×15.6/2×(12-

-4)/4=10.39 кН;

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки - формула 12.12 [2]:

Fшатер=(q1+q2)×h'/2=(2.24+2.461)×(3.15+0.6)/

/2=8.814 кН, где

h'= Нф +0.6 -расстояние от низа фермы до верха парапета;

q1-ветровая нагрузка на отметке Н1(низ ригеля);

q2-ветровая нагрузка на отметке Н2(парапет);

H2(парапет)=H0+hф+hn=15.6+3.15+0.6=19.35м;

H1(низ ригеля)=H0=15.6 м;

q1=qв10+(qв20-qв10)×5.6/10=1.911+(2.499-

-1.911)×5.6/10=2.24 кН/м,

где 9.35=19.35-10 (19.35- отметка колонны на уровне низа фермы).

q2=qв10+(qв20-qв10)×2.35/20=1.911+(2.499-

-1.911)×9.35/20=2.461 кН/м,

где 9.35=19.35-10 (19.35-отметка верха парапетной панели ограждающих конструкций стены).

Общая сосредоточенная сила от ветровой нагрузки:

Fв=Fшатер+Fфах=8.814+10.39=19.204 кН;

Fв¢=Fв×0.6/0.8=19.562×0.6/0.8=14.403 кН.

Ветровое давление на высокую часть здания по оси Б.

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки - формула 12.12 [2]:

Fв(ось В)=(q1+q2) ×h'/2=(2.46+2.607)×(3.15+0.6) /2=9.5 кН, где

h'= Нф +0.6 -расстояние от низа фермы до верха парапета,

q1-ветровая нагрузка на отметке Н1(низ ригеля);

q2-ветровая нагрузка на отметке Н2(парапет);

H2(парапет)= 22.94 м.

H1(ось Б)=H0=19.34 м.

q1=qв10+(qв20-qв10)×9.34/10=1.911+(2.499-1.911)×9.34/10=2.46 кН/м,

где 9.34=19.34-10 (19.34- отметка верха фермы по оси Б).

q2=qв20+(qв40-qв20) ×2.94/20=2.499+(3.234-2.499)×2.94/20=2.607 кН/м,

где 2.94=22.94-10 (22.94- отметка верха парапетной панели ограждающих конструкций стены по оси Б).

qэ(ось Б)=qв10×a=1.911×1.092=2.087 кН/м, где

qэ - равномерно-распределенная по высоте нагрузка ниже ригеля (эквивалентная нагрузка активного давления);

qэ(ось В) - эквивалентная нагрузка отсоса;

a - коэффициент определяемый интерполяцией (при Н1< 10 м- 1; 15 м- 1.04; 20 м- 1.1; 25 м- 1.17; 30 м- 1.23; 35 м- 1.29).

qэ'(ось Б)=qэ×0.6/0.8=1.553 кН/м (формула 12.11, стр.290 [2]), где

0.6/0.8–перерасчетный коэффициент

Fв'(ось Б)= 0.6/0.8×Fв = 0.6/0.8×9.5 = 7.125 кН .

3. Статический расчет рамы и определение расчетных усилий.

          Статический расчет рамы можно выполнить на персональном компьютере. Для этого необходимо подготовить данные для конкретной рамы и ввести их в ЭВМ. Принятая расчетная схема, показанная на рис.5.0, представляет собой раму с шарнирами.

Учет пространственной работы осуществляется введением реактивного отпора RM при действии Dmax и Dmin, а также реактивного отпора RT, при расчете на горизонтальную тормозную силу.

       RM = ,

       RT = .

где:

 r1p – реакция дополнительной связи в основной системе рамы от крановых моментов;

 -  реакция дополнительной связи в основной системе рамы от поперечного торможения кранов.

Выражения коэффициентов в формулах принимаем по табл. 12.3 для шарнирного сопряжения (по заданию).   

;                                                  

 .

Схема загружения

Расчетная схема

 

 

 

λ=α

r1p=-3(Mmax-Mmin)ls/2Hc

r1p=6(Mmax-Mmin)l(b-as)/Hk

 

λ=α

r'1p=-Tl2p/2c

r'1p=Tl2(3b-2ap)/k

По формуле 12.20 [1] вычислим:

         

где:

n0- число колёс с одной стороны кранов на одной нитке подкрановых балок ;

åyi-сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы:

          Для пролёта L=30 м:= 1,53 (определяется по схеме 3.).

          Для пролёта L=24 м:= 1,575 (определяется по схеме 4.).

Коэффициенты упругого отпора  и  можно определить по табл.12.2 [1] в зависимости от параметра b:

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,1

0,15

0,2

0,5

0,86

0,77

0,73

0,71

0,69

0,67

0,62

0,58

0,56

0,46

-0,14

-0,2

-0,22

-0,24

-0,25

-0,25

-0,26

-0,26

-0,26

-0,25

По формуле 12.15 [1]:

, где:

В – шаг поперечных рам;

Н – высота колонн;

ΣJн – сумма моментов инерции нижних частей колонн;

Jп=Jсв+Jкр;

Jсв – момент инерции продольных связей по нижним поясам стропильных ферм;

Jкр – эквивалентный момент инерции кровли.

Момент инерции связей принимается в зависимости от способа закрепления равным:

Jсв = 0,7J в случае крепления связей на сварке и Jкр = 0,15J для связей, крепящихся на болтах (J – момент инерции поясов связей  относительно центра тяжести связевой фермы).

В курсовом проекте для однопролётного здания в зависимости от типа кровли, пролёта здания, наличия или отсутствия фонаря, грузоподъёмности мостовых кранов, способа крепления связей, отношение   можно принять в следующих пределах:

1.  для покрытий крупноразмерными железобетонными плитами – 1/40 ÷ 1/100;

2.  для покрытий мелкоразмерными железобетонными плитами – 1/10 ÷ 1/25;

3.  для покрытий плоским стальным листом (t =3мм) по прогонам – 1/5 ÷ 1/10;

    4. для покрытий с профилированным настилом по прогонам       (панелями из профнастила) – ½ ÷ 1/6.

Меньшие величины приведённых диапазонов значений следует принимать в зданиях без фонарей пролётом 36м. с кранами малой грузоподъёмности. В зданиях с кровлей из стальных листов и профилированного настила, где жёсткость связей соизмерима с жёсткостью кровли, необходимо учесть способ крепления

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
3 Mb
Скачали:
0