поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузки в торце здания устраивается фахверк. Торцовый фахверк состоит из колонн и ригелей.
Освещение здания – через боковое остекление.
В качестве ригелей рамы применяются фермы из уголков в «тавр» из стали с390, которые имеют параллельные пояса с уклоном верхнего пояса 1.5 % и панелью 3 м. Высота фермы на опоре равна 3150 мм по обушкам. Малый уклон кровли допускает устройство защитного слоя из мелкого щебня на битумной основе.
Рисунок 1.2. – Схема стропильной фермы.
Расстояние от головки рельса до низа фермы при высоте крана по ГОСТ 6711 – 81:
h2 =Hк+ f = 4000+400 = 4400 мм
где f = 250…400 мм – учитывает крановый зазор, прогиб фермы и выступающие части связей.
Полная высота рамы при заглублении колонны h3 = 0.15 м:
H = h1 + h2 +h3=18400 + 4400 + 150 = 22950 мм
где h1 = 18400 мм – отметка головки рельса.
Длина верхней части колонны:
hв = h2 + hp +hб = 4400 + 171 + 1330 = 5900 мм
Крановый рельс КР – 120, hp = 170 мм
hб – высота подкрановой балки ,принимаемой :
hб = (1/8…1/10)*lб = 1/9 * 12 = 1330 мм
Длина нижней части колонны:
hн = H – hв = 22950 – 5900 = 17050 мм
Высота здания:
h = h1 + h2 = 16900 + 5900 = 22800 мм
Верхняя часть колонны выполняется из сварного двутавра индивидуального изготовления.
Высота сечения верхней части колонны:
bв = (1/8…1/10)*hв =1/9 * 5900 = 655 мм =>принимаю 750 мм (кратно 250 )
Пролёт крана Lк = L – 2*λ
Расстояние от оси подкрановой балки до разбивочной оси колонны:
λ = B1 + c + bв - a
где B1 – свес кранового моста;B1=B2=400 мм ,
с – зазор между колонной и краном, обычно равный 60…75 мм , с = 70 мм
Расстояние от разбивочной оси рамы до наружной грани колонны a=500, т.к. одновременно
Q>100 т, b>12 м , h1>18 м =>:
λ = 400 + 70 + 750 – 500 = 720 мм =>принимаю 750 (кратно 250)
Отсюда Lк = 24000 – 2*750 = 22500 мм
Высота сечения нижней части колонны:
bн = a + λ = 500 + 750 = 1250 мм
bн ≥ H/20 = 22950/20=1147.5мм
bн =1250≥ H/20=1147.5 мм =>
нижняя часть колонны выполняется сплошной.
Рисунок 1.3. – Основные размеры поперечной рамы.
1.2. Связи.
В систему связей каркаса входят горизонтальные связи в плоскости верхних и нижних поясов ригеля и вертикальные – между фермами и по колоннам.
Связи в плоскости верхних поясов ферм состоят из поперечных связей и распорок. Они служат для обеспечения устойчивости верхнего пояса и удобства монтажа.
Связи по нижним поясам ферм состоят из поперечных и продольных связевых ферм и растяжек. Они обеспечивают пространственную работу каркаса, неподвижность верхних частей колонны и воспринимают давление ветровой нагрузки.
Поперечные связевые фермы расположены в торцах здания и в промежутке через 30 м.
Для связевых ферм принят треугольный тип решётки.
Распорки по верхним поясам устраиваются через 6 м, т.к. кровля тяжёлая (используются железобетонные плиты).
Вертикальные связи между фермами служат для увеличения их боковой жёсткости и удобства при монтаже. Связи устроены по опорам ферм и в промежутке при пролёте 24 м – 1 шт. Вдоль здания эти связи размещены в плоскости поперченных связей и в промежутке 3 шагов ферм.
Вертикальные связи между колоннами обеспечивают общую устойчивость и неизменяемость сооружения, а также воспринимают усилия от продольного торможения кранов и давления ветра на торец здания. Нижние связи по колоннам размещены в середине здания на расстоянии 39 м от оси 1.
Верхние связи по колоннам устроены двухъярусными. Нижний и верхний ярусы выполнены в виде треугольной решётки.
а) связи каркаса в плоскости верхних поясов
б) связи каркаса в плоскости нижних поясов
в) связи по колоннам
2. Статический расчёт поперечной рамы.
2.1. Определение нагрузок на раму.
Нагрузки на ригель. На ригель действует постоянная и временная нагрузки. Их определяют исходя из состава кровли и района строительства. Все вычисления сведены в таблицу.
Таблица 2.1.1. – Нагрузки на ригель рамы.
Наименование нагрузок |
нормативная, kПа |
|
расчётная |
1 |
2 |
3 |
4 |
1. Постоянная:
3-х слойные плиты с эффективным утеплителем; Прогон собственный вес ригеля со связями. |
0.6 0.1 0.115 |
1.05 1.05 1.05 |
0.63 0.105 0.121 |
Итого: |
0.815 |
0.856 |
|
2. Временная::
снеговой покров |
1.5 |
1.6 |
2.4 |
Погонные нагрузки на ригель:
_
- постоянная g= g * b = 0.856 * 12 = 10.272 кН/м
_
- временная s = s * b = 2.4 * 12 = 28.8 кН/м
Опорные давления стропильных ферм от этих нагрузок:
Fg = 0.5 * g * L = 0.5 * 10.272 * 24 =123.264 кН
Fs = 0.5 * s * L = 0.5 * 28.8 * 24 = 345.6 кН
Постоянные нагрузки на колонну.
Рисунок 2.1.1. – Схема приложения постоянных нагрузок к раме.
|
e1=bв/2=0,75/2=0,375 м e2=bк+e1=0.15+0.375=0.525 м e۪=bн-bв/2=1,22-0,75/2=0,235 м e3=bн/2=1,22/2=0,61 м e4=bк+e3=0,15+0,61=0,76 м N1=Fg=123.264кН N2=N1+G1=123.264+144.9=268.16кН N3=N2+Gв+Gб=333,124 кН N4=N3+G2=432.024 кН N5=N4+Gн=455,24 кН
|
Вес стеновых панелей размером 12 х 1.2 м = 28,0 кН/шт.; 12 х 1.8 м = 35 кН/шт.
Вес остекления равен 0.5 кПа.
Тогда:
G1=(35*2+2*28)*1.15=144.9 кН
G2=(2*28+30)*1.15=98.9 кН
Расчётная нагрузка от собственного веса подкрановой балки:
Gб=1,1(αб*lб+gр)*lб
где αб –коэффициент веса подкрановой и тормозной балок, αб=3,5…4,5
lб – пролёт балки, м
gр -вес одного кранового рельса
Gб=1,1*(4*12*1,183)=62,46 кН
Расчётная нагрузка от веса верхней части колонны:
Gв =0,6*Nв*hв/Rу
где Nв,Nн –нормальные силы в верхней и нижней частях колонны, кН
Nв =Fg+G1=123.264+144.9=268.164 кН
Nн =Nв+Gб+G2+Dmax+Gв=268,164+62,46+98,9+1313+2,5=1745,024 кН
Gв = 0,6*268,164*5,9/380=2,5 кН
Расчётная нагрузка от веса нижней части колонны:
Gн =0,3*Nн*hн/Rу=0,3*1745,024*17,05/380=23,5 кН
Все вертикальные нагрузки, приложенные к колонне, переносим в центр тяжести сечения с добавлением моментов.
Mc = Fg*e1-G1*e2=123.264*0.375-144.9*0.525= -29.85 кН*м
Mв = -(Fg+G1+Gв)*e0+Gб*e3-G2*e4= -100.67 кН*м
Временные нагрузки на колонны:
Рисунок 2.1.2. – Схема приложения снеговой и крановой нагрузок к рамам.
Воздействие снеговой нагрузки на колонну передаётся через стропильную ферму.
Давление стропильной фермы Fs=345.6 кН
Сила переносится в центр тяжести сечения с добавлением моментов (рисунок 2.1.2.).
Mcs=Fs*e1=345.6*0.375=129.6 кН*м
Mbs=-(Fs+Fns)*e0 =-162.4 кН*м
Давление кранов определяем при крайнем положении тележки с грузом. При этом одна из колонн испытывает максимальное давление другая – минимальное (рис. 2.1.2.).
Dмакс=φ*Fмакс*∑yi=1313 кН
Dмин=φ*Fмин*∑yi=265.176 кН
Fмин= Q+Gкр/n –Fмакс=1250+1200/4-561=51,5 кН
Рисунок 2.1.3. – Линии влияния опорных реакций подкрановых балок.
Моменты от крановых нагрузок:
Ммакс=Dмакс*eз=1313*0,61=800,93 кН*м
Ммин=Dмин*eз=256,8*0,61=156,65 кН*м
Определяем расчётную горизонтальную силу от поперечного торможения кранов:
Т=ψ*Т۪ *∑yi=ψ*k*γf*Q+Gт/n۪
где К=0,05- для кранов с гибким подвесом груза
γf- коэффициент надёжности по нагрузке, равный 1.1
Q,Gт- вес груза и тележки крана, кН
n۪ – число колёс крана, расположенных на одном рельсе
Т=0,85*0,05*1,1*(400+1200/4)*5,507=102,98 кН
Ветровая нагрузка.
Нормативное внешнее давление статической составляющей ветровой нагрузки определяется по формуле:
– нормативное давление ветра, (табл. 5 [2]);
К – коэффициент учёта изменения ветрового давления по высоте
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.