Стальной каркас одноэтажного производственного здания
H20=20 м<H0=23.4 м<Hкр=26.88 м.
Расчетная сосредоточенная сила для активного давления (случай при H0>H20 или при H20>Hкр):
W=(ωm23.4+ωm26.88)*γf*В*Нш/2,
где γf =1.4 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке,
ωm23.4=ω0*k23.4*c=0.3*1.292*0.8=0.310 кН/м2 – давление ветра на отметке низа фермы H0=23.4 м,
ωm26.88=ω0*k26.88*c
=0.3*1.338*0.8=0.321 кН/м2 – давление ветра на отметке верха кровли Hкр=26.88 м,
Нш=Hкр-H0=26.88-23.4=3.48 м – высота шатра.
W=(0.310+0.321)*1.4*12*3.48/2=18.45 кН.
Расчетная сосредоточенная сила для отсоса:
W’=0.75*W=0.75*18.45=13.84 кН.
2.3 Статический расчет рамы с жесткими узлами
2.3.1 Расчетная схема рамы
Определим расчетные усилия в характерных сечениях элементов рамы (1-1, 2-2, 3-3, 4-4 рисунок 10), которые необходимы для подбора сечения элементов и для расчета сопряжений и узлов.
Принимаем: e=0.5*(bн-bв)=0.5*(1750-700)=525 мм.
На данном этапе сечения стоек и ригеля неизвестны, поэтому зададимся отношением жесткостей элементов рамы из условий (здесь q=gкрн+sgн=2.56+1.8*0,7=3.82 кН/м2):
=0.10,
,
=0.63,
,
примем IB/IH=0.1, IP/IH=2, тогда IB=1, IH=10, IP=20.
Расчетная схема изображена на рисунке 10.
Рисунок 10. Расчетная схема поперечной рамы
2.3.2 Учет пространственной работы каркаса
Коэффициент пространственной работы каркаса aпр зависит от типа кровли. При жестких кровлях из ж/б плит с замоноличиванием швов aпр находится по формуле:
,
где mр – число рам в блоке,
β=2*n0/Σyi=2*8/9=1.78 – коэффициент, учитывающий разгружающее влияние смежных рам по отношению к рассматриваемой (2*n0 – общее число колес у двух сближенных кранов на одном пути).
αпр=1.78*[1/11+962/(2*(1192+962+722+482+242))]=0.42.
Рисунок 11. Схема к учету пространственной работы каркаса
2.3.3 Определение усилий в сечениях рамы
Статический расчет рамы произведен на ЭВМ с помощью программы «Statik».
№ загружений в программе:
1 – G (постоянная),
2 – P(S) (снеговая),
3 – Mmax (момент от крана у левой колонны),
4 – Mmin (момент от крана у правой колонны),
5 – T (торможение тележки крана у левой колонны слева направо),
6 – T (торможение тележки крана у левой колонны справа налево),
7 – T (торможение тележки крана у правой колонны слева направо),
8 – T (торможение тележки крана у правой колонны справа налево),
9 – W (ветер слева направо),
10 – W (ветер справа налево).
Определим неизвестные величины для расчета программы:
K=1, так как сопряжение ригеля с колонной жесткое,
N=0,9*Sgнкр/Sgкр=0,9*2.56/2.87=0.80,
S=B/Bф=2,
NB=0, NH=0 – нагрузка от стеновых панелей.
Исходные данные для выполнения расчета занесены в таблицу 2.
Таблица 2
Исходные данные для расчета программы «Statik»
Величина |
L |
H |
H2 |
Hв |
Iн |
Iв |
Iр |
E |
АПР |
K |
N |
S |
Размерность |
м |
м |
м |
м |
- |
- |
- |
м |
- |
- |
- |
- |
Значение |
24 |
24.4 |
5.23 |
7.2 |
10 |
1 |
20 |
0.525 |
0.42 |
1 |
0.80 |
2 |
Величина |
Dmax |
Dmin |
Mmax |
Mmin |
G |
P(S) |
T |
GEK(ωв) |
W |
GEK1 (ωв’) |
W1 |
NB |
NH |
Размерность |
кН |
кН |
кН*м |
кН*м |
кН/м |
кН/м |
кН |
кН/м |
кН |
кН/м |
кН |
кН |
кН |
Значение |
3034.6 |
891.4 |
2655.3 |
780.0 |
17.21 |
10.8 |
126.3 |
4.53 |
18.45 |
3.39 |
13.84 |
0 |
0 |
3 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТАЛЬНОЙ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ
3.1 Схема стропильной фермы
Стропильную ферму проектируем на основе серии I.460.2-10/88 «Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий с фермами из парных уголков». Схема стропильной фермы представлена на рисунке 12.