Расчет и проектирование производственного здания
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
6 м / 1 = 9.063 кН/м,
где gкр - суммарная расчетная нагрузка (см. табл. 1);
Расчетный вес колонны
Верхняя часть (20 % веса):
B = 0,95•1,05•0,2•0,6•18/2 •12 = 13кН,
где
b = 6 м - шаг поперечных рам,= 18 м, 0,4 и 1,05 - коэффициенты,
b - шаг колонн;
l - пролет здания;
?н - коэффициент условия работы; ?н = 0,95;
nFg - коэффициент перегрузки: nFg = l,05.
Нижняя часть колонны (80 % веса):
H = 0,95•1,05 кН/м2•6 м• 0,2•0,6 •9•12= 21,6 кН,
где 0,8 - 80 % веса.
Поверхностная масса: стен - 200 кг/м2; переплётов с остеклением - 35 кг/м2;
в верхней части колонны:
1 = 0,95•[1,2•2•5,85•6 м + 1,1•0,35•1,2•6 м] = 82,7 кН;
в нижней части колонны:
2 = 0,95•[1,2•2 (9,3 - 4)•6 м + 1,1•0,35•4•6 м] + 13,18 = 81,3 кН;
Расчетная схема и нагрузки, действующие на неё показаны на рис. 3.
Снеговая нагрузка
Определяем распределенную нагрузку от снега на ригель рамы:
qсн = n•с•р0•bф = 0,95кН/м2•1,45•6 м• 1,5 =12,4 кН/м,
где
р0 - вес снегового покрова на земле, зависящий от района строительства и определяемый по СНиП Нагрузки и воздействия;
с - коэффициент перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1м2 проекции кровли, равный при уклоне а < 25 единице;
bф - шаг ферм;
n - коэффициент перегрузки;
коэффициент перегрузки n = 1,45.
Опорная реакция ригеля
R = qсн•l / 2 = 12,4 кН/м•18 м / 2 = 111,6 кН.
Определение нагрузки на ригель:
qPпост = qРпост•bф = 1,45 кН/м2•6 м = 8,7 кН/м
Ветровая нагрузка
Нормативный скоростной напор ветра gо = 0,27кН/м2.
Тип местности - Б: к типу местности Б относятся города с окраинами, лесные массивы и подобные местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м. Коэффициент k, учитывающий рельеф и застроенность местности:
k = 0,95;
йв = ?н•т•пщ•л•с•и б
гдеo - нормативный скоростной напор ветра, принимаемый по СНиП II-6-74
k - коэффициент, учитывающий высоту и защищенность от ветра другими строениями;
с - аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности. Для вертикальных стен с = 0,8 с наветренной стороны и с = 0,6 с подветренной стороны (отсос);
n - коэффициент перегрузки, который для зданий равен 1,2;
b - ширина расчетного блока,
qв = gвн kв •nв с b nc kн = 0,95 кН/м2 1,2 0,35 к 6 м 0,8 = 1,9к [кН/м],
Линейная распределенная нагрузка при высоте
м:1,9 0,65 = 1,2 кН/м;
м:1,9 0,9 = 1,7 кН/м;
м 1,9•1,05= 2 kH/м;
,2 м:1,2+ ((1,7 - 1,2)•4,2) / 10 = 1,41кН/м;
,6 м:1,2 + ((1,7 - 1,2)•8,6) / 10 = 1,63 кН/м;
Определим сосредоточенные силы от ветровой нагрузки по формулам
Fв = (q1 + q2)•h' / 2; Fв' = (q1' + q2')•h' / 2,в = [(1,4 + 1,6)•4,4/2 = 6,6 кН.в' = Fв•0,6 / 0,8 = 6,6 кН•0,6 / 0,8 = 5 кН.
Найдём эквивалентные погонные нагрузки по формулам:
qэ = qв10 •? = 1,2 1,05 = 1,26 кН/м; qэ = qэ 0,6 / 0,8 = 1,26 0,6 / 0,8 = 1
кН/м,
гдеэ - расчетная ветровая нагрузка на высоте 10 м;
? - коэффициент.
Вертикальные усилия от мостовых кранов
На. Количество колёс крана определяется в зависимости от его грузоподъемности Q. В данном проекте число колес равно 4.
Далее находим габариты крана и тележки (по Q = 50 / 10 т - весьма тяжелый режим работы - и пролету цеха):
Определяем максимальное вертикальное давление на колонну от крановых нагрузок:
Dmax = ?н (n nc Fi max уi + n Gn + n gn ат•b) = = 0,95 (1,1 0,95 470 1,855 м
+ 1,05 м 45 + 1,2м 1,5 1,5 6 м) = 925,5 кН.
Здесь:
n, nс - коэффициенты перегрузки и сочетания;
nс = 0,85 - для кранов тяжелого режимов работы;i max - нормативное вертикальное усилие колеса уi - ординаты линии влияния, см. рис.n - нормативный вес подкрановых конструкций;n - полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке (1,5 кН/м2);
bт - ширина тормозной площадки (1,5 м);
b - шаг колонн (6 м);
вес подкрановой балки
n = 0,95 кН•а•l / 2 = 0,95•1,05•0,8•0,6•9 •12= 52 кН.
Fi = (9,8•Q•Qk) / n0 - Fi max = (9,8•50•690) / 2 = 120 кН,
где- грузоподъемность мостового крана;k - вес крана с тележкой в кН;
n0 - число колёс с одной стороны крана.
Минимальное давление на колонну от крановых нагрузок:
Dmin = ?н [(n nc •Fi max •yi) Fk1 / Fk max + n Gn + n gn bт b] =
= 0,95 (1091•120кН / 470 кН + 47 + 16,2) = 342 кН.
Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий
max, Dmin Mmax = eк Dmax = 0,75 926 = 695 кН м;
Mmin = eк •Dmin = 0,7 342 = 257 кН м.
где ек - расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения нижней части колоны:
ек ? 0,5•1,5 = 0,75 м.
Горизонтальную тормозную силу от мостовых кранов, передаваемую одним колесом, определяем по формулам:
Ткн = 0,05•(9,8•Q + Gт) / n0 = 0,05 (9,8 50 т + 185 кН) / 2 = 16,875 кН;
Сила Т = ?н n nc Tiн yi = = 0,95 1,1 0,95 16,875 кН 1,855 м = 31кН,
4. Статический расчёт поперечной рамы
.1 Расчёт на постоянные нагрузки
Сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны.
= - (FR + F1)•ео = - (111,6 кН + 82,7 кН)•0,25м = - 48,6 кН•м
Определим необходимые для расчета параметры:
n = 1/5 = 0,2;
? = Нв / Нк = 4,8 м / 9,3 м = 0,52 ? 0,5.
Каноническое уравнение для левого узла
r11•?1 + r1р = 0.
Моменты от поворота узла:
MA = kA•i = 0,965•i
MС = kС•i = - 0,218•i
MB = kB•i = - 1,006•i
МВриг = 2•EIp / l = 2E•4Iн / l•H = 8•i•H / l = 8•14,1•i / 18 = 6,3•i.
Момент от нагрузки на стойках Мр:
МА = kА•М = 0,218•(- 48,6 кН•м) = -10,6 кН•м;
МВ = kВ•М = - 0,224•(- 48,6 кН•м) = 10,9 кН•м;
МCн = kC•М = - 0,647•(- 48,6 кН•м) = 31,4 кН•м;
MCв = (kС + 1)•M = (- 0,647 + 1)•(- 48,6 кН•м) = - 17,2 кН•м;
Моменты на опорах ригеля (защемленная балка постоянного по длине сечения):
MBриг = - q•l2 / 12 = - 9,1 кН/м (18 м)2 / 12 = - 246 кН•м.
&n