Проектирование одноэтажного двухпролетного каркасного отапливаемого промышленного здания с мостовыми кранами

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Длина надкрановой части крайних и средних колонн  Длина подкрановой части крайних и средних колонн (включая расстояние от уровня чистого пола до верха стакана фундамента):

 

Полная длина колонн (от верха стакана фундамента):

Рис. 1.1. Размеры сечения надкрановой и подкрановой частей крайних (а) и средних (б) колонн

Моменты инерции сечений колонн.

Крайняя колонна:

ù надкрановая часть

ù подкрановая часть

Средняя колонна:

ù надкрановая часть

ù подкрановая часть

1.3. Сбор нагрузки на раму

1.3.1. Постоянные нагрузки:

а) сбор постоянной нагрузки на 1 м2 покрытия  приведен в табл. 1.1. Вес стропильной балки  Расчетное давление стропильной балки на колонну

Расчетная нагрузка от веса покрытия:

ù на крайнюю колонну

ù на среднюю колонну

б) нагрузки от собственного веса колонн определяются по геометрии сечений и с использованием [4, табл. II.9].

Крайние колонны:

ù надкрановая часть

ù подкрановая часть  где 71 кН ù общий вес колонны.

Средние колонны:

ù надкрановая часть

ù подкрановая часть  где 92 кН ù общий вес колонны.

в) нагрузка от веса стеновых панелей и остекления, расположенных выше отметки 5,8 м:

где  ù вес 1 м2 стеновых панелей;  ù суммарная высота полос стеновых панелей выше отметки 5,8 м;  ù вес     1 м2 остекления;  ù суммарная высота полос остекления выше отметки 5,8 м.

Нагрузка от веса подкрановых балок (на крайние и средние колонны с одного пролета):

Суммарная величина нагрузки на отметке 5,8 м от веса стен, остекления и подкрановых балок составляет:

ù для крайних колонн ù

ù для средних колонн ù

г) продольные усилия в крайней колонне  приложены с эксцентриситетами е (рис. 1.2), величина которых определяется с учетом следующих допущений:

ù давление стропильной конструкции на крайнюю колонну приложено на расстоянии 175 мм (внутрь здания) от продольной разбивочной оси;

ù давление стеновых панелей и остекления Nст приложено на расстоянии, равном половине толщины панели от наружной грани колонны.

Рис. 1.2. К расчету крайней колонны

Изгибающие моменты (положительными считаются моменты, направленные по ходу часовой стрелки):

ù в верхней части колонны:

ù в уровне уступа колонны:

1.3.2. Временные нагрузки

1.3.2.1. Снеговая нагрузка

В соответствии с картой I [2] г. Кемерово относится к IV району по снеговой нагрузке, Sо = 150 кг/м2.

Расчетная нагрузка на колонны:

ù крайние:

ù средние:

Изгибающие моменты в крайней колонне:

ù в верхней части:

ù в уровне уступа колонны:

1.3.2.2. Крановые нагрузки

Для крана грузоподъемностью Q = 10 т и  имеем:

В = 5400 мм; Ак = 4400 мм. Fn,max = 85 кН; G = 2,4 т » 24 кН;

Вертикальная крановая нагрузка на колонны (рис. 1.3):

Рис. 1.3. Схема к расчету колонны на крановую нагрузку

ù от двух сближенных кранов с коэффициентом сочетаний

где  ù сумма ординат (под силами F) линии влияния давления двух смежных подкрановых балок на колонну;

ù от четырех сближенных кранов на среднюю колонну с

Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов с

Изгибающие моменты:

ù Dmax на крайней колонне:

ù Dmin на крайней колонне:

ù при действии четырех сближенных кранов:

1.3.2.3. Ветровые нагрузки

В соответствии с картой 3 [2] г. Кемерово относится к III району по скоростному напору ветра. По [2, табл. 5] Wо = 38 кгс/м2 » 0,38 кН/м2. Коэффициент k [2, табл. 6] для местности типа А составляет:

ù для отметки 5 м        k5 = 0,75;

ù для отметки 10 м      k10 = 1;

ù для отметки 20 м      k20 = 1,25.

Значение kн для промежуточных отметок Н определяется интерполированием по формуле:

        

Для отметки Н = 9,6 м

Для отметки Н = 11,8 м

Аэродинамический коэффициент се в соответствии с [2, прил. 4] при Hl/L = 9,6/18 = 0,53 > > 0,5 равен:

ù для наветренной стороны          се = + 0,8;

ù для заветренной стороны           се = ù 0,6.

Коэффициент надежности по нагрузке  для ветровой нагрузки принимается равным 1,4.

Величина расчетной ветровой нагрузки составляет:

Сосредоточенная сила в уровне верха колонны от давления ветра на элементы здания, расположенные выше отметки 9,6 м:

Переменную по высоте ветровую нагрузку (до отметки Hl = 9,6 м) заменяем равномерно распределенной, эквивалентной по величине момента в заделке колонны (колонна рассматривается как консоль длиной Hl = 9,6 м).

Для активного давления:

Для пассивного давления:

Погонная ветровая нагрузка на колонны:

ù активная

ù пассивная

1.4. Подготовка исходных данных

принимаем для колонн бетон класса В20. В соответствии с [I, прил. IV] Еb = 2700 кН/см2. Число панелей крайней и средней колонн nк = nс = 0. В двухпролетной раме число крайних колонн n1 = 2, число средних колонн n2 = 1. Остальные исходные данные принимаются в соответствии с выполненными компоновкой и сбором нагрузки.

1.5. Результаты расчета

+------------------------------------------------------------------------------+

¦1.ВЫСОТА ВЕРХА КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ (СМ)                              380.0        ‑

¦2.ВЫСОТА ВЕРХА СРЕДНЕЙ КОЛОННЫ (СМ)                              380.0        _

¦3.ВЫСОТА КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ (СМ)                                    975.0        _

¦4.ВЫСОТА СРЕДНЕЙ КОЛОННЫ (СМ)                                    975.0        _

¦5.МОМЕНТ ИНЕРЦИИ ВЕРХА КРАЙНЕЙ KОЛОННЫ (СМ^4)                 182900.0        _

¦6.МОМЕНТ ИНЕРЦИИ ВЕРХА СРЕДНЕЙ КОЛОННЫ (СМ^4)                 720000.0        _

¦7.МОМЕНТ ИНЕРЦИИ НИЗА КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ (СМ^4)                 1706700.0        _

¦8.МОМЕНТ ИНЕРЦИИ НИЗА СРЕДНЕЙ КОЛОННЫ (СМ^4)                 1706700.0        _

¦9.МОМЕНТ ИНЕРЦИИ ВЕТВИ КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ (СМ^4)                      0.0        _

¦10.МОМЕНТ ИНЕРЦИИ ВЕТВИ СРЕДНЕЙ КОЛОННЫ (СМ^4)                     0.0        _

¦11.ЧИСЛО ПАНЕЛЕЙ В КРАЙНЕЙ КОЛОННЕ                                   0        _

¦12.ЧИСЛО ПАНЕЛЕЙ В СРЕДНЕЙ КОЛОННЕ                                   0        _

¦13.МОДУЛЬ УПРУГОСТИ БЕТОНА (кН/cm^2)                            2700.0        _

¦14.ЧИСЛО СРЕДНИХ КОЛОНН                                              1        _

¦15.КОЭФФИЦИЕНТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ РАБОТЫ КАРКАСА ЗДАНИЯ Cdim=        4.0        _

¦                                                                              _

¦16.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ ВЕСА ПОКРЫТИЯ НА КРАЙНЮЮ КОЛОННУ (кН)         197.5  _

¦17.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ СОБСТВЕННОГО ВЕСА                                    _

¦     ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ (кН)                                 15.1  _

¦18.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ СОБСТВЕННОГО ВЕСА                                    _

¦     НИЖНЕЙ ЧАСТИ КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ (кН)                                  55.9  

¦19.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ ВЕСА СТЕН, ОСТЕКЛЕНИЯ,                               ‑

¦     ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК НА КРАЙНЮЮ КОЛОННУ (кН)                         113.2  _

¦20.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ ВЕСА ПОКРЫТИЯ НА СРЕДНЮЮ КОЛОННУ (кН)         395.0  _

¦21.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ СОБСТВЕННОГО ВЕСА                                    _

¦   ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ СРЕДНЕЙ КОЛОННЫ (кН)                                   23.8  _

¦22.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ СОБСТВЕННОГО ВЕСА                                    _

¦   НИЖНЕЙ ЧАСТИ СРЕДНЕЙ КОЛОННЫ (кН)                                    68.2  _

¦23.РАСЧЕТНАЯ НАГРУЗКА ОТ ВЕСА СТЕН, ОСТЕКЛЕНИЯ,                               _

¦   ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК НА СРЕДНЮЮ КОЛОННУ (кН)                            87.8  _

¦24.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ В ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ                                          _

¦   КОЛОННЫ ОТ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКИ (кН*м)                                -3.0  _

¦25.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ В УРОВНЕНЕ УСТУПА                                        _

¦   КОЛОННЫ ОТ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКИ (кН*м)                               -64.0  _

¦26.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКИ(кН*м)         0.0  _

¦                                                                              _

¦27.РАСЧЕТНАЯ СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА НА КРАЙНЮЮ КОЛОННУ (кН)               107.8    _

¦28.РАСЧЕТНАЯ СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА НА СРЕДНЮЮ КОЛОННУ (кН)               215.5    _

¦29.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ В ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ                                          _

¦   КОЛОННЫ ОТ СНЕГОВОЙ НАГРУЗКИ (кН*м)                                -1.6    _

¦30.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ В УРОВНЕНЕ УСТУПА                                        _

¦   КОЛОННЫ ОТ СНЕГОВОЙ НАГРУЗКИ (кН*м)                               -22.6   

¦31.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ СНЕГОВОЙ НАГРУЗКИ (кН*м)        0.0    ‑

¦                                                                              _

¦32.ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАГРУЗКА ОТ ДВУХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                            _

¦   Dmax НА КРАЙНЕЙ КОЛОННЕ (кН)                       161.0                   _

¦33.ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАГРУЗКА ОТ ДВУХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                            _

¦   Dmin НА КРАЙНЕЙ КОЛОННЕ (кН)                        57.0                   _

¦34.ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАГРУЗКА ОТ ДВУХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                            _

¦   Dmax НА СРЕДНЕЙ КОЛОННЕ (кН)                       161.0                   _

¦35.ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАГРУЗКА ОТ ДВУХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                            _

¦   Dmin НА СРЕДНЕЙ КОЛОННЕ (кН)                        57.0                   _

¦36.ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАГРУЗКА ОТ ЧЕТЫРЕХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                         _

¦   Dmax НА СРЕДНЕЙ КОЛОННЕ (кН)                       322.0                   _

¦37.ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НАГРУЗКА ОТ ДВУХ КРАНОВ (кН)          5.9                   _

¦38.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ Dmax НА КРАЙНЕЙ КОЛОННЕ (кН*м)         56.4           _

¦39.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ Dmin НА КРАЙНЕЙ КОЛОННЕ (кН*м)         20.0           _

¦40.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ Dmax НА СРЕДНЕЙ КОЛОННЕ (кН*м)       -120.8           _

¦41.ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ Dmin НА СРЕДНЕЙ КОЛОННЕ (кН*м)        -42.8           _

¦                                                                              _

¦42.СОСРЕДОТОЧЕННАЯ СИЛА В УРОВНЕ ВЕРХА КОЛОННЫ ОТ ВЕТРА (кН)         9.5      _

¦43.ПОГОННАЯ ВЕТРОВАЯ АКТИВНАЯ НАГРУЗКА (кН/м)                    1.99500      _

¦44.ПОГОННАЯ ВЕТРОВАЯ ПАССИВНАЯ НАГРУЗКА (кН/м)                   1.53900     

+------------------------------------------------------------------------------+

+------------------------------------------------------------------------------+

¦+----------------------------------------------------------------------------+‑

¦¦   РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ ПРОМЗДАНИЯ ИЗ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ    ¦_

¦¦----------------------------------------------------------------------------¦_

¦¦СЕЧ.¦                      РАСЧЕТНЫЕ УСИЛИЯ  В КОЛОННАХ                     ¦_

¦¦0 ¦1¦-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦1 ¦0¦        М(кН*cм)       ¦         N(kH)         ¦         Q(kH)         ¦_

¦¦1 ¦2¦-----------------------+-----------------------+-----------------------¦_

¦¦2 ¦1¦  КРАЙНИХ  ¦  СРЕДНИХ  ¦  КРАЙНИХ  ¦  СРЕДНИХ  ¦  КРАЙНИХ  ¦  СРЕДНИХ  ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦                1.ПОСТОЯННАЯ НАГРУЗКА                                  ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦ 0-1¦     -296.0¦        0.0¦      197.5¦      395.0¦        6.3¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦     2091.6¦        0.0¦      212.6¦      418.8¦        6.3¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦    -4308.4¦        0.0¦      325.8¦      506.6¦        6.3¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦     -569.9¦        0.0¦      381.7¦      574.8¦        6.3¦        0.0¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦                 2.СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА                                   ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦

¦¦ 0-1¦     -162.0¦        0.0¦      107.8¦      215.5¦        2.4¦        0.0¦‑

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦      733.4¦        0.0¦      107.8¦      215.5¦        2.4¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦    -1530.6¦        0.0¦      107.8¦      215.5¦        2.4¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦     -128.5¦        0.0¦      107.8¦      215.5¦        2.4¦        0.0¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦   3.КРАНОВАЯ НАГРУЗКА. Mmax на крайней колонне, Mmin на средней.      ¦_

¦¦    ¦                ОТ ДВУХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                              ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦ 0-1¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦       -4.9¦        5.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦    -1879.4¦     1953.6¦        0.0¦        0.0¦       -4.9¦        5.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦     3760.6¦    -2326.4¦      161.0¦       57.0¦       -4.9¦        5.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦      817.9¦      732.6¦      161.0¦       57.0¦       -4.9¦        5.1¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦   4.КРАНОВАЯ НАГРУЗКА. Mmin на крайней колонне, Mmax на средней.      ¦_

¦¦    ¦                ОТ ДВУХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                              ¦

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦‑

¦¦ 0-1¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦       -2.7¦       13.3¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦    -1024.6¦     5042.0¦        0.0¦        0.0¦       -2.7¦       13.3¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦      975.4¦    -7038.0¦       57.0¦      161.0¦       -2.7¦       13.3¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦     -628.9¦      856.7¦       57.0¦      161.0¦       -2.7¦       13.3¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦   5.КРАНОВАЯ НАГРУЗКА. Mmin на крайней колонне, Mmax=0 на средней.    ¦_

¦¦    ¦                ОТ ЧЕТЫРЕХ СБЛИЖЕННЫХ КРАНОВ                           ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦ 0-1¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦       -1.6¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦     -615.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦       -1.6¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦     1385.0¦        0.0¦       57.0¦      322.0¦       -1.6¦        0.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦      422.1¦        0.0¦       57.0¦      322.0¦       -1.6¦        0.0¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦‑

+------------------------------------------------------------------------------+

+------------------------------------------------------------------------------+

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦‑

¦¦    ¦         6.ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ КРАНОВАЯ НАГРУЗКА. Hmax на крайней колонне.  ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦ 0-1¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦       -2.2¦        0.2¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦     -175.9¦       93.6¦        0.0¦        0.0¦        3.7¦        0.2¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦     -175.9¦       93.6¦        0.0¦        0.0¦        3.7¦        0.2¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦     2006.0¦      240.1¦        0.0¦        0.0¦        3.7¦        0.2¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦         7.ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ КРАНОВАЯ НАГРУЗКА. Hmax на средней колонне.  ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦ 0-1¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.2¦       -3.0¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦       93.6¦     -463.7¦        0.0¦        0.0¦        0.2¦        2.9¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦       93.6¦     -463.7¦        0.0¦        0.0¦        0.2¦        2.9¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦      240.1¦     1267.6¦        0.0¦        0.0¦        0.2¦        2.9¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦         8.ВЕТЕР СЛЕВА.                                                ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦ 0-1¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        8.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦     1449.9¦     3069.8¦        0.0¦        0.0¦        7.6¦        8.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦     1449.9¦     3069.8¦        0.0¦        0.0¦        7.6¦        8.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦     9507.0¦     7876.6¦        0.0¦        0.0¦       19.5¦        8.1¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦    ¦         9.ВЕТЕР СПРАВА.                                               ¦_

¦¦----+-----------------------------------------------------------------------¦_

¦¦ 0-1¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦        0.0¦       -1.4¦       -8.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-0¦    -1626.6¦    -3069.8¦        0.0¦        0.0¦       -7.2¦       -8.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 1-2¦    -1626.6¦    -3069.8¦        0.0¦        0.0¦       -7.2¦       -8.1¦_

¦¦----+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------+-----------¦_

¦¦ 2-1¦    -8637.5¦    -7876.6¦        0.0¦        0.0¦      -16.4¦       -8.1¦_

¦+----------------------------------------------------------------------------+

¦  Направление положительных моментов - по часовой стрелке

Похожие материалы

Информация о работе