Сталевий каркас одноповерхового промислового будинку, страница 4

де α – коефіцієнт що залежить від висоти будинку. Приймаємо за таблицею 2.2. (М. В.).

Вітрове навантаження, що діє в межах висоти ферми з ліхтарем, замінюється зосередженими силами W^a та W^п, прикладеними на рівні верха кров’яної ферми на опорі:

           W^a =h₁ ( ω^а _вф+ ω^а _вл)/2=4.5*(4.04+4.19)/2=18.52кН/м;

           W^п=h₁ ( ω^п _вф+ ω^п _вл)/2=4.5*(3,03+3,14)/2=13,89кН/м,

де  h₁=4,5м.

2.1.4.Навантаження від крану.

В курсовому проекті раму розраховуємо на дію двох зближених кранів. Вертикальний та горизонтальний тиск коліс крана передається на раму підкра- 

новими балками у вигляді вертикальних та горизонтальних тисків, які визначаються за допомогою лінії впливу.  При  цьому  розраховуємо схему з двох суміжних балок, опорами яких є колони. 

Максимальний тиск колеса крана F_max1=400 кН, F_max2=410 кН.

Рекомендована висота балки – 2100 мм.

Вага візка G=700кН.

Вага крана з візком. G_к=2150кН.

Тип підкранової рейки КР – 170

Розрахунковий вертикальний тиск на колону, до якої приближений візок з вантажем:       D_max=γ_r×ψ×ΣF_max×y_i+G_к=1,1×0,85×(400×(1+0,925+0,767+0,692+0,567+0,492+0,33) +410×(0,842+0,767+0,608+0,533+0,408+0,333+0,175+0,1))=3326,41кН.

Вага підкранових конструкцій

G_пк =(0,03...0,035)*D_max=0,03*3326,41=99,79 кН.

На протилежну колону рами:

D_min=γ_r×ψ×ΣF_min×y_i+G_к=1,1×0,85×(118,75*(1+0,925+0,767+0,692+0,567+0,492+0,333+0,258)+108,75*(0,842+0,767+0,608+0,533+0,408+0,333+0,175+0,1))+2150=1041,65кН,

де γ_r=1,1 – коефіцієнт надійності за навантаженням;

ψ – коефіцієнт сполучень при взаємодії двох кранів,

ΣF_max та ΣF_min – суми добутків відповідно максимального й мінімального нормативних тисків кранових коліс на ординати ліній впливу.

Мінімальний тиск катка крана:

F_min1=[(Q+G_кр)/n₀]- F_max=[(2000+2150)/8] – 400=118,75кН;

F_min2=[(Q+G_кр)/n₀]- F_max=[(2000+2150)/8] – 410=108,75кН.

Розрахунковий горизонтальний тиск від гальмування візка з максимальним вантажем на колону:

T= γ_r× ψ× ΣT_k× γ_i=1,1×0,85×(16,88*(1+0,925 +0,767+0,692+0,567+ 0,492+ 0,333+ 0,258+0,842+0,767+ 0,608+0,533+0,408+0,333+0,175+0,1))=138,89кН,

де ΣT_k – сума добутків горизонтальних сил поперечного гальмування на відповідні ординати лінії впливу.

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

T_k=f(Q+G_в)/n_o=0.05×(2000+700)/8=16,88кН,

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

Вертикальні навантаження D_max і D_min від кранів по відношенню до осі нижньої частини колони передаються з ексцентриситетом е_к, тому в рамі від вертикального тиску виникають зосереджені моменти: М_max= D_max× е_к та М_min= D_min× е_к

    Знайдемо ці моменти:

    М_max=3326,41×0,75=2494,81кНм;

    М_min=1041,65×0,75=781,24кНм,

де е_к =0,5*b_н =0,5*1500=750мм.

2.2.Складання розрахункової схеми рами.

2.2.1.Визначення жорсткості елементів рами.

2.2.1.1.Визначення еквівалентної жорсткості наскрізного ригеля.

Наближені значення геометричних характеристик ригеля визначаємо з умов рівності максимальних прогинів наскрізної ферми й еквівалентної   їй суцільної балки.

Знаходимо еквівалентний момент інерції наскрізного ригеля:

      см⁴ ,

де  k – коефіцієнт, що враховує вплив ухилу верхнього поясу й піддатливість решітки. При і>1,5% k=0.9;

R_y=24кН/cм² - розрахунковий опір матеріалу ригеля по межі плинності;

М_max – згинальний момент по середині прольоту простої балки від дії розрахункового постійного та снігового навантажень за формулою:

М_max=(q + s)×L²/8= (52,72+33,6)×30²/8= 9711кНм.

Знаходимо площу перерізу поясів ригеля:

А_р=4I_p/h_гр ²=4×5735560/765²= 39,2см².

Знайдена величина розподіляється між верхнім та нижнім поясами таким чином: А_в.п.=45% А_р;  А_н.п.=35% А_р; площа перерізу елементів решітки ферми приймається А_реш.=20% А_р.

     А_в.п.=17,6см² вибираємо 2 кутики з поличкою b=120мм товщина Т=8мм;

     А_н.п.=13,8см² вибираємо 2 кутики з поличкою b=90мм товщина Т=8мм;

     А_реш.=7,8см² вибираємо 2 кутики з поличкою b=80мм товщина Т=6мм.

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

Знаходимо момент інерції нижньої частини колони:        ,

де N=(q + s)×L/2=(52,72+33,6)×30/2=1294,8кН;

b_n – ширина перерізу нижньої частини колони, b_n =1500мм;

k₂ – коефіцієнт, що залежить від типу перерізу колон, кроку рам та їх висоти. Якщо крок рам 12м то k₂ =3,2 – 3,8,якщо цей крок 6м то k₂ =2,5 – 3