Эксцентриситет силы N относительно оси подкрановой части колонны:
e2 = 175-0,5*hн = 175-0,5*800 = 175-400 = -225 мм
(знак "-" при направлении момента против часовой стрелки)
Грузовая площадь средней колонны вдвое больше: N = 1118 кН, N1 = 956,8 кН
Сила N приложена к средней колонне с эксцентриситетом e = 0
3.2.2 Ветровая нагрузка
Определим ветровую нагрузку на поперечную раму двухпролетного здания.
Дополнительные данные:
высота шатровой части включает высоту фермы (принимаем 3 м) на опоре, что составляет h/l = 3/24 = 1/8 (рекомендуется 1/7 ÷ 1/9)
шаг узлов по верхнему поясу принимаем 3 м из условия опирания ребристых плит решетка треугольная, угол наклона раскоса 45°
высота шатровой части (над колонной): высота фермы 3000 мм на опоре, высота плит 300 мм, толщина кровли 240 мм (итого Нш = 3540 мм)
тип местности В (городская территория, г. Пермь).
Решение:
По карте и табл. 5 [9] определяет, что г. Пермь расположен во II-м ветровом районе с нормативным значением ветрового давления ω0 = 0,30 кПа. При высоте до 5 м – k1=0,5, при высоте 10 м k2=0,65, при высоте 20 м k3=0,85.
По схеме №2 прил. 4 [9] принимаем аэродинамические коэффициенты Се = 0,8 с наветренной стороны, Сe2 = 0,5 с подветренной стороны.
Высота здания до верха колонны 10,8 м, общая высота стены 10,8+3,54=14,34.
Значение k на уровне низа шатра (верха колонны) kн:
kн = ((k3-k2)*0,8 / 10) + k2
kн = ((0,85-0,65)*0,8 / 10) + 0,65 = 0,666
Значение k на уровне верха шатра kв:
kв = ((k3-k2)*(0,8+3,54) / 10) + k2
kв = ((0,85-0,65)*(0,8+3,54) / 10) + 0,65 = 0,737
Расчетные значения W определяем из объема фигуры ветрового давления на шатровую часть:
W = 0,5*ω0*(kн+kв)*Се*Hш*B*gf
W = 0,5*0,30*(0,666+0,737)*0,8*3,54*6*1,4 = 5,01 кН
Для приведения фактической нагрузки к эквивалентной qw равномерно-распределенной по высоте, удобнее найти в начале эквивалентное значение коэффициента k. Сделать это можно через равенство статических моментов S (относительно заделки колонн) площадей фактической и эквивалентной эпюр ветрового давления, принимая значения ω0 и Се равными 1.
От фактической эпюры:
S = (k1*10,8)*(10,8/2+0,15)+0,5*(kн-k1)*5,8*(5,8-2/3+5+0,15)
От эквивалентной (прямоугольной) эпюры:
S = (k*10,8)*(5,4+0,15)
Подставим в первое выражение k1=0,5 и kн=0,666 и приравняем оба выражения:
(0,5*10,8)*(5,4+0,15)+0,5*(0,666-0,5)*5,8*(5,8*2/3+5+0,15) = k*10,8*5,55
34,31 = k*10,8*5,55
откуда k= 0,57
Эквивалентная нормативная величина ветровой нагрузки:
ωm0 = ω0*k*Ce
ωm0 = 0,30*0,57*0,8 = 0,137 кПа
Велечина расчетной равномерно-распределенной нагрузки на раму:
qw = 0,137*gf*В
qw = 0,137*1,4*6 = 1,15 кН/м
С подветренной стороны все полученные значения уменьшаем в отношении:
Се3/Се = 0,5/0,8 = 0,625
Тогда q'w и W':
q'w = qw*0,625 = 1,15*0,625 = 0,72 кН/м
W' = W*0,625 = 5,01*0,625 = 3,13 кН
3.2.3 Крановая нагрузка
1/6000 = x/(5100-300) x = 4800/6000 = 0,8
1/6000 = x/(600+300) x = 900/6000 = 0,15
Дополнительные данные:
подкрановые балки ж/б пролетом 6 м высота сечения 0,8 м собственный вес Qв = 35 кН
Решение:
Из прил. 2 МУ для крана грузоподъемностью Q=30/5 м и пролетом Lk=22,5 м:
поперечный габарит Bк=6,3 м расстояние между колесами К=5,1 м давление одного колеса Рmax,n=315 кН
вес тележки Qt=112 кН
вес крана с тележкой Qk=505 кН
Нормативная величина Pmin,n:
Pmin,n = (Q+Qk)/2 – Pmax,n
Pmin,n= (300+505)/2 - 315 = 87,5 кН
Для крайних колонн при двух сближенных кранах Pmax и Pmin:
Pmax = Pmax,n*gf*ψ
Pmax = 315*1,1*0,85 = 294,5 кН
где gf = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке
ψ = 0,85 - коэффициент сочетаний
Pmin = Pmin,n*gf*ψ
Pmin = 87,5*1,1*0,85 = 81,8кН
Из линии влияния опорных реакций подкрановых балок:
åy = 0,15+1+0,8+0 = 1,95
Суммарное давление колес:
Dmax = Pmax*åy+Qв
Dmax = 294,5*1,95+35 = 609,3 кН
Dmin = Pmin*åy+Qв
Dmax = 81,8*1,95+35 = 194,5кН
Тормозная сила одного крана:
Tcr,n = (Q+Qt)*0,05
Tcr,n = (300+112)*0,05 = 20,6 кН
Расчетная горизонтальная сила на крайнюю колонну от двух кранов:
T = Tcr,n*gf*ψ*(åy/2)
T = 20,6*1,1*0,85*(1,95/2) = 18,78 кН
Для средних колонн при четырех сближенных кранах порядок определения нагрузок сохраняется. Лишь величина ψ=0,7:
Pmax = Pmax,n*gf*ψ
Pmax = 315*1,1*0,7 = 242,6 кН
Pmin = Pmin,n*gf*ψ
Pmin = 87,5*1,1*0,7 = 67,4 кН
Dmax = Pmax*åy+Qв
Dmax = 242,6*1,95+35 = 508,1 кН
Dmin = Pmin*åy+Qв
Dmin = 67,4*1,95+35 = 166,4 кН
T = Tcr,n*gf*ψ*(åy/2)
T = 20,6*1,1*0,7*(1,95/2) = 15,47 кН
Принимаем самонесущие стены, они в работе рамы не учавствуют.
3.3 Определение усилий
Для статического расчета рамы надо знать усилия в четырех расчетных сечениях:
1-1 расположена на отметке верха колонны
2-2 максимально приближена к консоли колонны сверху
3-3 расположена сразу же после изменения высоты сечения колонны
4-4 расположена на отметке -0,15 м
Величины Dmax и Dmin от двух кранов без учета веса подкрановых балок:
Dmax = 609,3-35 = 574,3 кН
Dmin = 194,5-35 = 159,5 кН
Усилия от массы покрытия:
для крайней колонны: Gкр = g*Aкр+55 = 4,20*72+55 = 357,4 кН
где 55 – вес половины фермы для средней колонны: G = 2*Gкр = 2*357,4 = 714,8 кН
Эксцентриситеты f силы Q относительно оси подкрановой части:
для крайней колонны: f = 75-40 = 35 см
для средней колонны: f = -75 см
Усилия от массы надкрановой части колонны:
для крайней колонны: Hв*b*hв*gf = 3,8*0,4*0,38*25*1,1 = 15,88 кН
для средней колонны:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
