Расчет поперечной рамы каркаса

Исходные данные для расчета

Схема поперечника здания — двухпролетное здание с двускатной кровлей в каждом пролете, сборочный цех.

Пролет —, отметка головки рельса подкранового пути ;

Нормативное давление на грунт ;

Место строительства — г. Братск.

Грузоподъемность кранов — кН Район по давлению ветра — II зона.

Район по снеговой нагрузке — III зона.

Общая длина здания ;

Конструктивное решение здания

Принимаем вариант конструктивного решения с шагом крайних и средних колонн 12 м.

Статический расчет поперечной рамы.

Данные для статического расчета.

1) Шифр 35.

Число ветвей крайней колонны — 1.

Число ветвей средней колонны — 2.

Привязка крайней колонны — 250 мм.

2) Крайний пролет — 24 м Средний пролет — 24 м Длина колонны h:

м.

Высота верха колонны — 11,02 м

Коэффициент пространственной жесткости — 3,4.

Тип панелей — самонесущие.

3) Высота сечения подкрановой части крайней колонны — 800 мм Высота сечения надкрановой части крайней колонны — 600 мм Высота сечения подкрановой части средней колонны — 1200 мм Высота сечения надкрановой части средней колонны — 600 мм Ширина сечения крайней колонны — 400 мм Высота сечения ветви крайней колонны — 0.

Ширина сечения средней колонны — 400 мм Высота сечения ветви средней колонны — 300 мм Толщина стеновой панели — 200 мм Постоянные нагрузки:

4) Собственный вес 1 м² покрытия:

Расчетная нагрузка, передаваемая фермой покрытия на крайнюю колонну,.

кН,.

— вес фермы, равный 150 кН; - коэффициент надежности.

Расчетная нагрузка на среднюю колонну.

кН;

расчетная нагрузка от собственного веса подкрановой балки и веса подкранового пути на колонну: кН;

расчетная нагрузка от собственного веса колонн:

крайней колонны:

надкрановой части.

кН;

подкрановой части.

кН, средней колонны:

надкрановой части.

кН;

подкрановой части.

кН, нагрузка от собственного веса самонесущих стен передается в данном случае через фундаментные балки на фундаменты, не оказывая существенного влияния на стойки.

Временные (кратковременно действующие) нагрузки:

снеговая нагрузка.

Для расчета колонн распределение снеговой нагрузки по покрытию принимается равномерным. Расчетная снеговая нагрузка на 1 м² площади покрытия.

Н/м²,.

где — вес снегового покрова для II района строительства.

Расчетная нагрузка от снега: на крайнюю колонну.

кН;

на среднюю колонну.

кН;

вертикальная нагрузка от кранов.

Для заданного мостового электрического крана грузоподъемностью Q=100 (ГОСТ 3332−54) имеем пролет крана L=22,5 м; ширина B=6,3 м; база крана k=4,4 м; наибольшее нормативное давление колеса на подкрановый рельс max N_n=145 кН, общий вес крана G=270 кН, вес тележки G_t=40 кН.

кН, где m — число колес на одной стороне крана.

Расчетные давления при коэффициенте надежности.

кН,.

кН.

Расчетные максимальное и минимальное давления на колонну от двух сближенных кранов определяем по линии влияния давления на колонну:

кН;

кН.

Здесь — коэффициент сочетания — равен 0,85 (для двух сближенных кранов среднего режима работы);

расчетная горизонтальная нагрузка от поперечного торможения крана с гибким подвесом груза.

кН, где 0,05 — коэффициент для кранов с гибким подвесом груза.

Горизонтальная нагрузка на колонну от поперечного торможения двух сближенных кранов.

кН;

горизонтальная ветровая нагрузка.

Нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки.

.

где — скоростной напор, принимаемый для II района строительства равным 30 кгс/м² = 300 Н/м²; - аэродинамический коэффициент для нагруженных стен: с наветренной стороны =+0,8; с заветренной =-0,6; k — коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте: на высоте 20 м k=1,25, на высоте 10 м k=1,0.

В рассматриваемом случае высота здания +13,20 м, отметка верха колонны+11,02 м.

Среднее значение увеличения нагрузок на участке высотой (13,2−10) м.

Расчетная ветровая нагрузка на каждую из колонн крайнего ряда, расположенных с шагом l=12 м, с наветренной стороны: равномерно распределенная в пределах высоты колонны.

;

дополнительная сосредоточенная ветровая нагрузка на участке от 10 м до 11,02 м, получающаяся за счет разных коэффициентов k и приложенная на уровне верха колонны,.

кН;

сосредоточенная ветровая нагрузка, действующая на стену выше верха колонны на участке от 13,37 м до 15,17 м,.

кН;

Суммарная сосредоточенная ветровая нагрузка в уровне верха колонны.

кН;

с заветренной стороны: равномерно распределенная нагрузка в пределах высоты колонны.

кН/м;

суммарная сосредоточенная ветровая нагрузка на уровне верха колонны здание каркас колонна фундамент.

кН.

Учитывая, что в поперечной раме ригель в продольном направлении условно принимается абсолютно жестким, можно действие сосредоточенных сил с наветренной и заветренной сторон здания принять как действие суммы этих сил, приложенных с наветренной стороны:

кН.

Расчет с помощью программы.

Исходные данные для статического расчета поперечной рамы.

Крайний пролет L1=24,00 м; средний пролет L2=24,00 м.

Шаг колонн B=12,00 м.

Высота рамы Н=11,02 м; высота надкрановой части колонны HB= 3,42 м.

Модуль упругости бетона колонн E= 0,300E+08кН/м2.

Привязка крайних колонн к продольным разбивочным осям PR=250мм.

Количество пролетов рамы N=3.

Количество распорок в сквозных колоннах NR=3.

Высота сечения надкрановой части крайней колонны Hbk=0,60 м;

Высота сечения подкрановой части крайней колонны Hhk=0,80 м.

Ширина сечения крайней колонны Bk= 0,4 м.

Высота сечения распорки крайней колонны Hdk=0,00 м.

Толщина стеновой панели Hs=0,20 м.

Высота сечения надкрановой части средней колонны Hbc=0,60 м;

Высота сечения подкрановой части средней колонны Hhc=1,20 м.

Ширина сечения средней колонны Bc=0,40 м.

Высота сечения распорки средней колонны Hdc=0,30 м.

Расчётная постоянная нагрузка, передаваемая ригелем на крайнюю колонну.

Gb1= 588,2кН.

Pасчётная постоянная нагрузка, передаваемая ригелем на среднюю колонну.

Gb2= 1176,4 кН.

Собственный вес подкрановой балки и подкранового пути Gcb=138,00кН.

Вес навесных стеновых панелей в уровне верха колонны Gs1= 0,00кН.

Вес навесных стеновых панелей и оконных переплетов в уровне консоли колонны Gs2= 0,00кН.

Вес надкрановой части крайней колонны Gc1k= 21,70кН;

Вес подкрановой части крайней колонны Gc2k= 65,5кН.

Bес надкрановой части средней колонны Gc1c= 21,70кН;

Вес подкрановой части средней колонны Gc2c= 80,0кН.

Расчётная нагрузка от снега на крайнюю колонну Psn1= 141,1кН.

Pасчётная нагрузка от снега на среднюю колонну Psn2= 282,2кН.

Pасчётное максимальное давление на колонну от двух сближенных кранов.

Dmax= 400 кН;

Расчётное минимальноедавление на колонну от двух сближенных кранов.

Dmin= 110 кН;

расчётная горизонтальная нагрузка на колонну от поперечного торможения двух сближенных кранов T1= 9,65кН.

Расчётная ветровая нагрузка (равномерно распределённая в пределах высоты колонны) с наветренной стороны WH= 3,46 кН/м;

Расчётная ветровая нагрузка (равномерно распределённая в пределах высоты колонны) с заветренной стороны W3= 2,38кН/м;

Расчётная суммарная сосредоточенная нагрузка на уровне верха колонн W= 14,33кН.

Результаты статического расчета поперечной рамы и комбинации наиболее неблагоприятных расчетных усилий в сечениях колонны.