Проектирование здания цеха по выпуску мини-тракторов
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
?е метода перемещений:
сdinr11D1+R1p=0,
гдеR1p - реакция верха колонн от внешнего воздействия;
сdin - коэффициент, учитывающий пространственный характер работы каркаса здания.
Постоянная, снеговая и ветровая нагрузка действуют одновременно на все рамы здания, при этом пространственный характер работы каркаса не проявляется,
сdin=1.
Крановая же нагрузка приложена только к нескольким рамам здания, однако благодаря жесткому диску покрытия в работу вовлекаются все рамы здания, проявляется пространственная работа, сdin>1.
Подвергнем основную систему единичному перемещению:
D1=1.
и вычислим реакцию верхнего конца сплошной и двухветвевой колонн RD по формулам [1, прил.XII]
Рисунок 7 - К определению усилий в колоннах от нагрузок
Для сплошной крайней колонны
a=а/l=4,2/12,3=0,34,
гдеа=H2 - высота надкрановой части колонны;
l=Hk=12,3 м - полная высота колонны.
,
гдеJ1=(50803)/12=213104 см4 - момент инерции подкрановой части колонны;
J2=(50603)/12=90104 см4 - момент инерции надкрановой части колонны;
k1=0;
.
Для средней двухветвевой колонны при числе панелей n=4:
a=а/l=4,2/12,3=0,34.
.
гдеJ1=2bh(c/2)2=25025/(135/2)2=1139 см4 - момент инерции подкрановой части колонны;
J2=(50903)/12=304104 см4 - момент инерции надкрановой части колонны;
гдеJ2=(50253)/12=6,51104 см4 - момент инерции одной ветви подкрановой части колонны;
n=4 - число панелей.
.
Суммарная реакция:
r11=SRD=(23,310-3+12,110-3)Eb=18,710-3Eb.
1.1.14Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки
смотреть рисунок 75(б)
Крайняя колонна
Рисунок 8 - К определению эксцентриситетов продольных сил в
крайней колонне
В верхней подкрановой части
Постоянная нагрузка от массы покрытия передается на колонну как вертикальное опорное давление фермы F1покр=689 кН. Эта нагрузка на крайней колонне действует с эксцентриситетом:
е=0,25+0,175-0,5h=0,25+0,225-0,50,6=0,175 м.,
где0,25 м - привязка крайних колонн к разбивочным осям;
0,225 м - расстояние от продольной разбивочной оси до оси передачи давления на колонну.
М1=F1покре=6890,175=120,5 кНм
В нижней подкрановой части корме силы F1покр=689 кН, действующей с эксцентриситетом:
при этом М=F1покрe0=6890,1=68,9 кНм,
действуют:
- расчетная нагрузка от стеновых панелей и остекления
- Fст.п.=288,4 кН.
- с эксцентриситетом е0=0,3/2+0,8/2=0,55 м,
- при этом М=Fст.пe0=288,40,55=158,6 кНм.
- расчетная нагрузка от веса подкрановых балок
- Fпод.б.=120,2 кН.
- с эксцентриситетом е0=l+0,25-0,5h=0,75-0,50,8=0,6 м,
- при этом М=Fпод.бe0=120,20,6=72,1 кНм.
- расчетная нагрузка от веса надкрановой части колонны
F=32,9 кН.
с эксцентриситетом е0=0,1 м,
при этом М=Fe0=32,90,1=3,3 кНм.
Суммарное значение момента в нижней, подкрановой части колонны учетом знаков:
М2=-68,9+(-158,6)+72,1-3,3=-158,8 кНм.
Реакция верхнего конца левой колонны по формуле [1, прил.XII]
Реакция направленная влево - отрицательная R1=-4,5 кН;
Реакция правой колонны - положительная R3=+4,5 кН;
Реакция средней колонны R2=0 кН, т.к. она загружена центрально.
Суммарная реакция связей в основной системе:
R1p=-4,5+0+4,5=0,
при этом из канонического ур-я:11D1+R1p=0, следует, что D1=0.
Упругая реакция левой колонны:
Re=R1+D1R1p=-4,5 кН,
Изгибающие моменты в сечениях крайней колонны равны по рисунку 5 (а):
М0-1=М1=120,5 кНм;
М10=М1+ReН2=120,5+(-4,5)4,2=101,6 кНм;
М12=М10-М2=101,6-194,8=-93,2 кНм;
М21=М1-М2-ReН=120,5-194,8-4,512,3=-124,7 кНм.
Продольные силы в крайней колонне:10=689+32,9=721,9 кН,12=721,9+288,4+120,2=1130,5 кН,21=1130,5+83,1=1213,6 кН.
Поперечная сила в крайней колонне:
=-4,5 кН.
Продольные силы в средней колонне:10=1349+32,9=1381,9 кН,12=1381,9+2120,2=1622,3 кН,21=1622,3+51,9=1674,2 кН.
1.1.15Усилия в колоннах рамы от снеговой нагрузки
Снеговая нагрузка на крайние колонны F=188,1 кН.
Снеговая нагрузка на средние колонны F=376,2 кН.
На крайние колонны:
- в верхней надкрановой части: F=188,1 кН, е=0,125, М1=188,10,125=32,9 кНм;
- в нижней подкрановой части: F=-188,1 кН, е=0,1, М2=188,10,1=-18,8 кНм.
Изгибающие моменты в сечениях крайней колонны от снеговой нагрузки получены умножением соответствующих изгибающих моментов от постоянной нагрузки на коэффициент равный отношению продольных сил, т.е:
F/F1покр=188,1/689=0,27.
Тогда:
М10=0,27101,6=27,7 кНм;
М12=0,27(-93,2)=-25,2 кНм;
М21=0,27(-124,7)=-33,7 кНм.
Реакция верхнего конца левой колонны по формуле [1, прил.XII]
Поперечная сила в крайней колонне [1, прил.XII]
Q=R1=-2,5 кН
Продольные силы в крайней колонне:
N10=N12=N21=188,1 кН.
На средней колонне:
Изгибающие моменты в сечениях колонны:
М0-1=М10=М12=М21=0 кНм, т.к. эксцентриситет равен 0.
Продольные силы в колонне:
N10=N12=N21=376,2 кН.
Поперечная сила в колонне:=0 кН.
1.1.16Усилия в колоннах рамы от ветровой нагрузки (слева)
При действии ветровой нагрузки слева реакция левой колонны от нагрузки р1=1773 Н/м по формуле:[1, прил.XII]
.
Реакция правой колонны от нагрузки р2=-1330 Н/м по формуле:
.
Реакция связей от сосредоточенной нагрузки:=35 кН.
Суммарная реакция в основной системе:1p=(-11,3)+(-8,3)+35=15,4 кН.
Из канонического ур-я:11D1+R1p=0, следует, что D1=R1p/r11=15,4/18,710-3=823,51/Еb.