Панин А.В., Лисицын Н.А. Методическое пособие к курсовому проекту стального каркаса промышленного здания - файл n1.doc

Панин А.В., Лисицын Н.А. Методическое пособие к курсовому проекту стального каркаса промышленного здания
скачать (2200.5 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc

2201kb.

01.01.2013 11:20

скачать

n1.doc

3. РАБОЧИЙ ПРОЕКТ

3.1 Сбор нагрузок

На каркас производственного здания действуют постоянные и временные нагрузки.

Нагрузки от собственного веса несущих и ограждающих конструкций являются постоянными нагрузками.

Нагрузки снеговые, ветровые и от мостовых кранов являются временными.

3.1.1 Постоянные нагрузки

Нагрузки от собственного веса покрытия обычно принимают равномерно распределёнными по длине ригеля. Расчётную линейно распределённую нагрузку на ригель g кН/м получают, собирая её с ширины, равной шагу стропильных ферм В_f и проектируя на горизонтальную поверхность

g = g₀ B_f / cos, кН/м;

величину расчётной постоянной нагрузки g₀ кН/м² можно принять в соответствии с табл.3.1,

- угол наклона кровли к горизонту.

К постоянным нагрузкам относятся также нагрузки от веса стенового ограждения, веса подкрановых балок, подкрановых рельс, собственного веса колонн и др. В курсовом проекте обычно эти нагрузки на колонны учитывают, увеличивая значение продольной силы на 5 %. При этом эксцентриситет приложения перечисленных нагрузок не учитывают вовсе.

Таблица 3.1. Нагрузки от веса конструкций покрытия
Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке, ?f	Расчетная нагрузка, кН/м2
Ограждающие элементы кровли
Гравийная защита (15—20 мм)	0,3—0,4	1,3	0,4—0,52
Гидроизоляционный ковер из 3—4 слоев рубероида	0,15—0,2	1,3	0,2-0,36
Асфальтовая или цементная стяжка (20 мм)	0,4	1,3	0,52
Утеплитель:
пенобетон, = 600 кг/м3 : минераловатные плиты, = 100— 300 кг/м3; пенопласт =50 кг/м3.	— — —	1,3 1,2 1,2	— — —
Пароизоляция из одного слоя руберо­ида или фольгоизола	0,5	1,3	0,065
Несущие элементы кровли
Профилированный настил (0,8— 1 мм)	0,13—0,16	1,05	0,14—0,17
Волнистые листы: асбоцементные, стальные (1—1,75мм)	0,2 0,12—0,21	1,1 1,05	0,22 0,13—0,22
Плоский стальной настил (3—4 мм)	0,24—0,32	1,05	0,23—0,34
Железобетонные панели из тяжелого бетона (с заливкой швов) размером, м: 3 х 6 3 х 12	1,6 1,8	1,1 1,1	1,75 2
Прогоны: сплошные, пролетом, м: 6 12 решетчатые	0,05—0,08 0,10—0,15 0,07—0,12	1,05 1,05 1,051	0,055-0,085 0,105-0,160 0,075-0,125
Каркас стальной панели размером, мм: 3 х 6 3 х12	0,10—0,15 0,15—0,25	1,05 1,05	0,105—0,16 0,16—0,26
Стропильные фермы	0,10—0,40	1,05	0,105—0,42
Подстропильные фермы	0,05—0,10	1,05	0,055—0,105
Каркас фонаря	0,08—0,12	1,05	0,085—0,125
Связи покрытия	0,04—0,06	1,05	0,040—0,065

3.1.2 Временные нагрузки

Снеговая нагрузка

Значение расчётной снеговой нагрузки на 1п.м. ригеля рамы находят из выражения

s = s_g B_f, кН/м;

где s_g –расчётное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности, принимаемое в зависимости от снегового района;

- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение снега по покрытию , в курсовом проекте при расчёте рамы принимают = 1.

Нагрузка от мостовых кранов

Мостовые краны каждым колесом передают на нижележащие конструкции (рельсы, подкрановые балки, колонны) вертикальные давления F_k от веса груза и собственного веса и горизонтальные T_k нагрузки от торможения крановой тележки (рис. 3.1). Когда тележки с грузом расположены в непосредственной близости от одной колонны (например, левой), вертикальные давления колёс кранов на левый рельс будут максимальные F_{k max}. В это время давление колёс на правый рельс будут минимальными – F_{k min}. У кранов грузоподъёмностью 80 т и более давления колёс крана на разных тележках различны (F_k1 и F_k2). Поскольку у мостовых кранов не менее четырёх колёс, опирание крана на рельсы статически неопределимо. При движении крана происходит перераспределение вертикальных сил между колёсами, движущимися по рельсам с одной стороны крана. Это перераспределение учитывается при расчёте подкрановых балок, а при расчёте рам вертикальная направляющая считается квазистатической и одинаковой для всех колёс с одной стороны крана. Значения максимальных давлений (F_k1 и F_k2) приводится в технических характеристиках кранов. При расчёте рамы в курсовом проектировании принимают среднее значение максимальных давлений колёс:

F_{k max} = (F_k1 + F_k2) / 2.

Минимальное давление вычисляют:

F_{k min} = (Q+G)/n₀ - F_{k max}, кН,

Q - грузоподъёмность крана;

G - вес крана с тележкой (см. технические характеристики кранов);

n- число колёс на одной стороне крана.

Нагрузки от мостовых кранов определяют исходя из совместной работы двух кранов.

Н
агрузка от колёс кранов через подкрановую балку передаётся на колонны. На ближайшую к тележке колону колонну будет передаваться наибольшее давление D_max, в то время как на противоположную колонну будет передаваться наименьшее давление D_min. Эти давления определяют по линиям влияния опорных реакций подкрановых балок (рис. 3.2).

D_max= _{fК max} y_i, кН,

D_min=_{fК min} y_i, кН.

В этих формулах F_{К max} и F_{К min} соответственно максимальное и минимальное нормативное давление на колесо крана.

_f = 1,1 – коэффициент надёжности по нагрузке;

- коэффициент сочетаний; = 0,85 при учёте работы двух кранов с режимами работы 1К-6К; =0,95 при режимах работы 7К-8К;

y_i - ордината линии влияния опорной реакции подкрановой балки.

В рамах с колоннами ступенчато-переменного сечения силы D_max и D_min приложены с эксцентриситетом e_k по отношению к геометрической оси сечения нижнего (подкранового) участка колонны (рис. 3.3), вследствие чего в расчётные нагрузки включаются моменты

M_max= D_maxe_k , кНм ;

M_min= D_min e_k, кНм.

В первом приближении e_k можно принять равным 0,45h_n.

Горизонтальную силу от торможения тележек мостовых кранов Т определяют по линиям влияния опорных реакций тормозных балок аналогичных линиям влияний опорных реакций подкрановых балок (рис.3.2).

T = , кН;

Нормативное значение горизонтальной силы, приходящейся на одно колесо с одной стороны крана

T_cr = (Q + G_t)/n₀, кH, где

= 0,05 для кранов с гибким подвесом груза,

= 0,1 для кранов с жёстким подвесом груза.

G_t – вес крановой тележки (см. технические характеристики кранов).

Ветровая нагрузка

Расчётное значение ветровой нагрузки на 1м² вертикальной поверхности определяют в соответствии с

w = w₀k c_e , кН/м²;

где w₀ – нормативное значение ветровой нагрузки для данного ветрового района [2];

- коэффициент надёжности по нагрузке, принимаемый равным 1,4;

к – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности ;

с_е – аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимается равным +0,8 для наветренной стороны и -0,6 для подветренной стороны.

Интенсивность расчётной нагрузки на 1 п.м. колонны поперечной рамы

q_w = w B,

где В – ширина грузовой площади при шаге колонн 6 м,

В = В₁ при шаге колонн 12 м и наличии продольного фахверка, здесь В₁ – расстояние между основной колонной и соседней с ней стойкой фахверка.

В практических расчётах неравномерную по высоте здания ветровую нагрузку w часто заменяют эквивалентной равномерно распределённой w_eq. Интенсивность последней находят из условия равенства изгибающих моментов в основании условной стойки от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределённой нагрузки [5]. Эквивалентная ветровая нагрузка представляется в виде w_eq = k_eqw. Значения k_eq приведены в табл. 3.2.

В этом случае интенсивность расчётной нагрузки на 1 п.м. колонны поперечной рамы:

q_{w eq} = w_eq B, кН/м.

Таблица 3.2

Значения k_eq для местности типа В

Высота Н0, м	Значения keq для местности типа В
15	0,641
20	0,711
25	0,773
30	0,825
35	0,874
40	0,920
Н0 - расстояние от уровня земли (чистого пола) до низа ригеля; значения keq для промежуточных высот принимать по интерполяции.

При наличии продольного фахверка

q_{w eq} = w_eqB₁, кН/м.

Ветровая нагрузка на шатёр приводится к сосредоточенной, приложенной к нижнему поясу ригеля:

W = w_m А₂, кН

при шаге колон равном 6 м, и

W = w_m А₂ + 2 w_eq А₃), кН

при шаге колонн 12 м и наличии продольного фахверка (рис. 3.4).

Здесь w_m – усреднённое значение ветровой нагрузки на участке высотой равной высоте фермы.

Роль опорно-связевых элементов при этом выполняют продольные горизонтальные связи по нижним поясам ферм.

---

Скачать файл (2200.5 kb.)

Поиск по сайту:  

---