Металлические конструкции

- коэффициент продольного изгиба  опорного стрежня с гибкостью  , определенной относительно оси z-z по длине стрежня, равной высоте стенки балки :

,здесь

- момент инерции сечения опорного стрежня относительно оси z-z;

Тогда в зависимости  от  нахожу . Подставляя имеющиеся данные , сравнивая полученные результаты, получаю 13,85<24. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. РАСЧЕТ СТАЛЬНОЙ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

 

1.  Нагрузки на поперечную раму

4.1.1 Постоянные нагрузки

4.1.1.а Нагрузки  на ригель рамы

 

,

где вес несущих и ограждающих конструкций фермы, по [IX, табл. 1];

- вес железобетонных плит  покрытия, по [IX, табл. 1], для ПР.116-30(3х12)м

- вес покрытия фермы утепленное, по [IX, табл. 1];

-соответствующие нагрузкам коэффициенты  надежности по нагрузке:

 по [II, табл. 1];

 по [II, табл. 1];

В – шаг поперечных рам, В=12м.

 

4.1.1.б Вес стенового  ограждения

 

,

где - коэффициент надежности по нагрузке, по [II, табл. 1];

- осредненный нормативный вес  стенового и оконного ограждения, ;

-высота верхней части стены,  , здесь

- высота подкрановой балки,  ;

- высота рельса, , по [III, прилож.1];

- расстояние от головки подкранового рельса до оси нижнего пояса ригеля, ;

- толщина полки подкрановой балки, ;

;

, здесь

- расстояние от нулевой отметки  до головки кранового рельса, ;

- заглубление башмаков колонн рамы ниже уровня пола цеха, для ;

 

4.1.1.в Вес колонны

 

Общая нагрузка от веса колонны определяется по формуле:

,

где - вес подкрановых балок, ;

L- расчетный пролет ригеля рамы, L=22,8м;

Общая нагрузка от веса колонны распределяется соответственно:

;

;

 

4.1.1.г Вес подкрановых  балок

 

;

где - нормативная распределенная нагрузка от веса подкрановой балки, ;

 

4.1.2 Временные  нагрузки

4.1.2.а  Снеговая

 

При расчете  рам снеговую нагрузку принимают  равномерно распределению по длина  ригеля. Расчетная погонная снеговая нагрузка на ригель рамы:

,

где - коэффициент надежности по нагрузке, для снеговой нагрузки по [II, п.5.7]

- нормативное значение веса  снегового покрова  на 1 горизонтальной поверхности земли принимается в зависимости от снегового района.  Для города Астрахани, находящийся  во II-ом снеговом районе по [II, табл. 4];

- нормативное значение ветрового давления принимаемый в зависимости от ветрового района. Для города Астрахани, находящийся во II-ом ветровом районе   по [II, табл. 5];

 

4.1.2.б Ветровая

 

 Действие ветра на сооружение вызывает давление с наветренной стороны и отсос с противоположной стороны. Величина расчетного ветрового давления различна по высоте (рис 8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И учитывается  введением в расчетные формулы  коэффициент  , он учитывает изменение ветрового давления по высоте и определяется в зависимости от типа местности. Для типа местности В:

;

;

;

;

 

;

 

;

Для упрощения  статического расчета поперечника ветровую распределенную нагрузку, действующую на колонну от нулевой отметки до оси нижнего пояса ригеля заменяют, равномерно распределенной  нагрузкой на всю расчетную высоту колонны. С некоторым приближением эквивалентное распределенное давление равно:

;

Эквивалентное ветровое давление распределяется на активное и пассивное  согласно аэродинамическим коэффициентам  с=0,8 и с=0,6. В соответствии со значениям  этих коэффициентов по [II] получаем:

;

;

Сосредоточенное ветровое давление в пределах высоты фермы и парапета определяется по формуле:

,

где - высота парапета;

и распределяется на активное и пассивное сосредоточенное ветровое давление:

;

;

 

4.1.2.в  Нагрузка от мостовых кранов

 

Поперечные рамы воспринимают следующие виды нагрузок

 

 

Продольная  горизонтальная нагрузка от торможения моста крана воспринимается системой вертикальных связей между элементами каркаса и при расчете поперечных рам не учитывается.

При расчете однопролетных  рам крановую нагрузку учитывают  от одновременного действия двух кранов. Крановую нагрузку от вертикального давления и поперечного торможения на раму определяют в результате невыгоднейшего загружения линий влияния опорного давления (рис. 10).

 

 

 

 

 

 

 

,

где - наибольшие вертикальное давление кранов соответствующее расположению тележки с грузом на основном крюке у противоположной колонны;

-коэффициент надежности по  нагрузке, по [II, п.4.8];

- коэффициент сочетаний,  [II, п.4.17] для кранов группы режима работы 7К;

- максимальное давление колеса  крана на крановый рельс,  ;

- сумма ординат линии влияния под колесами ходовой части кранов, ;

,

где - наименьшие вертикальное давление кранов соответствующее расположению тележки с грузом на основном крюке у противоположной колонны;

- минимальное давление колеса  крана на крановый рельс:

,

где Q – грузоподъемность крана, Q=30т;

- масса крана с тележкой, по [III, прил.1];

- число колес с одной стороны крана, ;

Расчетная  горизонтальная сила Т, передаваемая подкрановыми балками на колонну от сил  , определяется при том же положении мостовых кранов:

,

где - нормативное горизонтальное давление колеса крана (от торможения тележки) на крановый рельс:

, здесь

- вес тележки крана,  по [III, прил.1];

 

2. Статический расчет стальной поперечной рамы

 

Поперечная рама является трижды статически неопределимой системой распределение внутренних усилий, в которой зависит от соотношения жесткостей отдельных ее элементов. Поэтому для статического расчета необходимо знать ориентировочные значения моментов инерции:

• Момент инерции ригеля

,

где q – расчетная нагрузка на 1п.м. ригеля от постоянной и снеговой нагрузок, ;

L – пролет  рамы, L=22,8м;

- высота сечения ригеля в  середине пролета, ;

R – расчетное сопротивление стали;

• Момент инерции сечения нижней части колонны

,

где N – нормальная сила в нижней части колонны от постоянной нагрузки и снега:

;

m – высота сечения нижней части колонны, m=0,9м;

- коэффициент равный при шаге  рам 12м 3;

• Момент инерции сечения верхней части колонны

,

где е –  высота сечения верхней части  колонны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. РАСЧЕТНЫЕ УСИЛИЯ В КОЛОННЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РАМЫ

Весовые характеристики

, кН	, кН	, кН	, кН	, кН
8,618	34,474	57,456	56,454	103,53

 

Геометрические  характеристики

hверх,, м	h, м	a, м	L, м	e, м	eкр,м	Jр, м4	, м4	, м4
4,228	17,3	3	22,8	0,2	0,45	0,0172	0,000957	0,004026

 

Силовые характеристики

, кН	, кН	, кН	, кН/м	, кН	, кН/м	, кН	, кН/м	, кН/м
1374,923	446,35	41,248	2,728	9,456	2,046	7,092	38,16	11,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. УСИЛИЯ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РАМЕ

Усилия от постоянных нагрузок (кНм и кН)
М1=-272,47	Q1=-20,114	N1=-435,02
М2=-187,42	Q2=-20,114	N2=-500,1
М3=-100,42	Q3=-20,114	N3=-557,55
М4=162,52	Q4=-20,114	N4=-695,56
М5=-272,47	Q5=435,02	N5=-20,114
М6=-272,47	Q6=-435,02	N6=-20,114
М7=-272,47	Q7=20,114	N7=-435,02
М8=-187,42	Q8=20,114	N8=-500,1
М9=-100,42	Q9=20,114	N9=-557,55
М10=162,52	Q10=20,114	N10-695,56
Усилия от снеговых нагрузок (кНм и кН)
М1=-83,967	Q1=-6,1988	N1=-134,06
М2=-57,759	Q2=-6,1988	N2=-134,06
М3=-30,946	Q3=-6,1988	N3=-134,06
М4=50,084	Q4=-6,1988	N4=-134,06
М5=-83,967	Q5=134,06	N5=-6,1988
М6=-83,967	Q6=-134,06	N6=-6,1988
М7=-83,967	Q7=6,1988	N7=-134,06
М8=-57,759	Q8=6,1988	N8=-134,06
М9=-30,946	Q9=6,1988	N9=-134,06
М10=50,084	Q10=6,1988	N10=-134,06
Усилия от ветровых нагрузок (кНм и кН)
М1=109,8	Q1=5,684	N1=10,034
М2=61,386	Q2=17,218	N2=10,034
М3=61,386	Q3=17,218	N3=0,034
М4=-396,76	Q4=52,878	N4=10,034
М5=109,8	Q5=-10,034	N5=-3,772
М6=-118,98	Q6=-10,034	N6=-3,772
М7=-118,98	Q7=10,864	N7=-10,034
М8=-54,755	Q8=19,515	N8=-10,034
М9=-54,755	Q9=19,515	N9=-10,034
М10=375,15	Q10=46,26	N10=-10,034
Усилия от крановых вертикальных нагрузок (кНм и кН)
М1=65,064	Q1=-33,983	N1=7,546
М2=208,74	Q2=-33,983	N2=7,546
М3=-409,97	Q3=-33,983	N3=-1367,4
М4=34,257	Q4=-33,983	N4=-1367,4
М5=65,064	Q5=-7,546	N5=-33,983
М6=-106,98	Q6=-7,546	N6=-33,983
М7=-106,98	Q7=33,983	N7=-7,546
М8=36,696	Q8=33,983	N8=-7,546
М9=-164,16	Q9=33,983	N9=-453,9
М10=280,07	Q10=33,983	N10=-453,9
Усилия от крановых тормозных нагрузок (кНм и кН)
М1=38,574	Q1=-17,637	N1=5,964
М2=62,49	Q2=23,611	N2=5,964
М3=62,49	Q3=23,611	N3=5,964
М4=62,49	Q4=23,611	N4=5,964
М5=38,574	Q5=-5,964	N5=-17,637
М6=-97,407	Q6=-5,964	N6=-17,637
М7=-97,407	Q7=17,637	N7=-5,964
М8=-22,837	Q8=17,637	N8=5,964
М9=-22,837	Q9=17,637	N9=5,964
М10=207,71	Q10=17,637	N10=5,964