Значення величин

Характеристики мостового крану за ГОСТ

табл. 1.1

Вантажо- підйомн. крана, кН	Проліт крана, м	Розміри крана, мм	Тиск колеса на підкранову рейку, Fmax	Вага, кН	Тип кранової рейки
Ширина В	База К	Висота Нк	візка Gв	крану з візком, Gк
30/5	22,5							КР - 70

B₁

F_max =315 F_max=315

H_к =2750

K=5100

B=6300

L_к=22500

L=24000

Рис. 1. Схема крану

1.2 Вибір конструкцій та компоновка поперечної рами

Для проектування каркасу будівлі приймаємо типові залізобетонні конструкції згідно серій типових конструкцій та каталогів, крім висотних розмірів колон, оскільки висота будівлі відмінна від типової. Вибрані конструкції зводимо в таблицю 1.2.

Конструкції каркасу будівлі

табл. 1.2

Назва конструкцій	Серія або ДСТУ	Ескіз і переріз	Маса, т
Плита покриття	1.465 - 7		12,7
Ферма з паралельни-ми поясами	1.463-1-16		12,5
Балка підкранова	1.426.1- 4.1		10,7
Панелі стінові	1.432 - 9		3,16/ 4,22/ 6,39
Балка фундаментн	ФБН3		3.2
Колони	1.424.1-5		9,3/ 10,7

Висоту надкранової частини колони визначаємо за формулою:

Н_в = Н_п.б.+ h_к.р.+Н_к + 100 = 1400 + 120 + 2750 + 100 = 4370 мм.,

де Н_в - висота верхньої частини колони,

Н_п.б.- висота підкранової балки,

Н_к - висота мостового крану,

h_к.р.- висота кранової рейки.

Приймаємо Н_в = 4400 мм.

Висота підкранової частини рівна:

Н_н = Н + 0,15 – Н_в = 9,0+ 0,15 – 4,4= 4,75 м.,

де Н - висота до низу кроквяної конструкції.

Прив’язку колон крайніх рядів вздовж будівлі при кроці колон 12м приймаємо 500мм. Колони торцевих рядів зміщуємо в середину будівлі на 500 мм від розбивочних осей.

Для даної будівлі потрібно влаштувати температурний шов в поперечному напрямку, оскільки її довжина перевищує 72 м і становить 96 м. Шов виконуємо посередині будівлі. Він утворюється двома рядами колон, відстань між якими становить 1000 мм, прив¢язка – становить 500 мм від осі в середину температурного відсіку кожного ряду колон. В поздовжньому напрямку - температурний шов влаштовуємо, оскільки ширина будівлі становить 72 м.

Для забезпечення просторової жорсткості будівлі передбачаємо вертикальні хрестові в’язі між колонами в нижній їх частині по середині температурних блоків. Вертикальні в’язі між ригелями розташовуємо в крайніх прольотах.

РОЗДІЛ ІІ. Статичний розрахунок рами

2. Визначення навантажень, що діють на раму

2.1 Постійні навантаження від маси покриття

Навантаження на 1 м² покриття

Таблиця 2.1.

№ п/п	Вид навантажень	Характерис-тичне навантаження кПа	Коеф-т надійності за експл. навантаж. γfе	Експлуатаційне навантаження, кПа	Коефіцієнт надійності за гр. навантаж., γfm	Граничне розрахункове навантаження, кПа
	Захисний шар гравію втоплений в бітумну мастику 0,015*16*0,95=0,228	0,228	1,0	0,228	1,3	0,296
	Три шари на бітумній мастиці 0,2*0,95=0,19	0,19	1,0	0,19	1,3	0,247
	Стяжка з цементно-піщаного розчину 0,03*18*0,95=0,598	0,513	1,0	0,513	1,3	0,667
	Утеплювач – Мінераловатні плити підвищеної жорсткості 0,08*2,5*0,95=0,19	0,19	1,0	0,19	1,2	0,228
	Пароізоляція – синтетична плівка 0,0015*0,95=0,0014	0,0014	1,0	0,0014	1,2	0,0017
	Плита покриття G = 69 кН	1,9	1,0	1,9	1,1	2,09
Всього	qm = 3,02		qекс = 3,02		q = 3,53

Обчислюємо величину поздовжньої сили, що діє на колону крайнього ряду:

F₁ = 0,5 g L a + 0,5 G_p(10)g_fm g_n = 0,5 × 3,53 × 24 × 12 + 0,5 × 12,5×10 × 1,1× 0,95 = 573,6кН.

На колону середнього ряду діє сила F₁^В = 2 × F₁^А = 2 × 573,6=1147,2кН.

Ексцентриситет прикладання сили в колоні крайнього ряду:

е₁^А=250+150–0,5h_в=250+150–0,5´600=100 мм.

Рис.2.1 До визначення ексцентриситетів прикладання сил на верхню і на підкранову частину колони.

2.2 Навантаження від ваги підкранових балок

F₂ = (G_пб (10)g_fm + g_кр.р а g_fm) g_n = (10,7 × 10 × 1,1 + 0,6 ×12 × 1,05)0,95 = 118,9 кН.

Визначимо ексцентриситети за рис. 2.1:

е₂^А = l - 0,5 h_н = 750-0,5×800 = 350 мм;

Для колон середнього ряду

е₂^Б =l= 750 мм.

2.3 Навантаження від власної ваги колони

Колона крайнього ряду:

F₃^А = H_в bh_в r_в(10) g_fm g_fn = 4,4 × 0,6 × 0,5 × 2,5 ×10 ×1,1× 0,95= 34,5 кН,

F₄^А = (H_н b h_н + V_кон) r_в(10) g_fm g_fn = (4,75 × 0,5 × 0,8 + 0,08) × 2,5 × 10 × 1,1× 0,95 = 51,72 кН,

де V_кон=0,08 м³.

Колона середнього ряду:

F₃^Б = H_в b h_в r_в(10)g_fm g_fn = 4,4 × 0,6 × 0,5 × 2,5 ×10 ×1,1× 0,95 = 34,5 кН,

F₄^Б = (H_н b h_н + V_кон) r_в(10) g_fm g_fn = (4,75 × 0,5 × 0,8 + 0,576) × 2,5 × 10 × 1,1× 0,95 = 64,6 кН,

де V_кон=2(0,9 × 0,4 × 0,6 + 0,5 × 0,6 × 0,6 × 0,4) =0,576 м³.

2.4 Навантаження від маси стін та вікон

Підбираємо висоти стінових панелей та вікон (рис. 2).Навантаження від навісних панелей та віконного заповнення передається на колони в місцях їх опирання на опорні столики, що кріпляться до закладних деталей колон. Цокольні панелі опираються на фундаментні балки і не впливають на роботу колони.

Розкладку стінових панелей та вікон виконуємо із стандартних панелей висотою 1,8 і 1,2 м.

Навантаження від ваги стіни, що діє на верхню частину колони:

+10,800

+9,000

F₅ = Н₁ · а · t_ст · ρ_ст (10) · γ_fm· γ_n =

+8,400

=2,4 · 12 · 0,2 · 1,2(10) · 1,2· 0,95 = 78,8 кН,

+4,600

+6,000

F₆ =(Н₂ · q_вік · а · γ_{f e} + Н₃ · а · t_ст · ρ_ст (10) · γ_fm)γ_n = (2,4 · 0,5 · 12 · 1,1 + 1,8 · 12 · 0,2

+4,200

1,2(10) · 1,2)0,95 = 74,15 кН.

Ексцентриситет дії сили F₅ і F₆

+1,200

± 0,000

Рис.2.2 Розташування стінових панелей та віконних блоків.

2.5 Тимчасові навантаження

2.5.1 Величина сили від ваги снігу

Величина зосередженого снігового навантаження на колону крайнього ряду становить:

Q_s = 0,5 × L × a ×g_n × S_m = 0,5 × 24 × 12 × 0,95 × 1,456 = 199,2 кН;

де S_m – граничне розрахункове значення снігового навантаження:

S_m= γ_fm × S₀ × c=1,04 × 1,4 × 1 = 1,456 кПа;

γ_fm– коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням снігового навантаження залежно від середнього періоду повторюваності Т, за табл. 8.1 [1], γ_fm=1.04.

-характеристичне значення снігового навантаження, згідно завдання.

С – коефіцієнт, що визначається за формулою:

=1 × 1 × 1 = 1;

де – коефіцієнт переходу від ваги снігового покриву на поверхні ґрунту до снігового навантаження на покрівлю, який визначається за 8.7, 8.8 [1], =1;

Місце прикладання сили F_s співпадає з місцем прикладання сили F_1. На середню колону діє сила: 2 Q_s=2×199,2=398,4 кН.

Квазіпостійне розрахункове значення снігового навантаження:

S_p = (0,4×S₀ - S’) ×С = (0,4×1,4 – 0,16) ×1,0 = 0,4 кПа.

2.5.2 Кранові навантаження

Sy_i = y₁ + y₂ + y₃ + y₄= 1 + 0,84 + 0,63 +0,47 = 2,94;

V_max = F_max γ_fm ψ Σ_у γ_fn = 315 × 0,85 × 1,1 × 2,94 × 0,95 = 822,6 кН;

V_min = F_min y g_{f m}Sy_i γ_fn = 95 × 0,85 × 1,1 × 2,94 × 0,95 = 248,1 кН; де

F_min = = =95 кН.

V_h = F_h * γ_fm * ψ * Σ_у *γ_fn = 10,5 * 1,1 * 0,85 * 2,94 *0,95= 27,4 кН.,

де F_h = 0,025 (Q + G_B) = 0,025 (300 + 120) = 10,5 кН.

Місце прикладання сил V_max, V_min співпадає з місцем прикладання F₂. Горизонтальна гальмівна сила V_h прикладена до колони на рівні верху підкранової балки.

Рис. 2.3 Для розрахунку навантажень від крана

2.5.3 Вітрові навантаження

Вітрове навантаження на колону має розподілений характер і збирається з вертикальної полоси шириною, рівною кроку колон. Обчислюємо тиск на будівлю з навітряної сторони:

1) 5 м: W₁ = W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,32 × 1,035 × 12× 0,95 = 2,07 кН/м;

C₁=0,8× 0,4× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,32,

2) верх підкранової вітки колони 4,6 м:

W₂ = W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,38 × 1,035 × 12× 0,95 = 2,46 кН/м;

C₂=0,8× 0,47× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,38,

3) верху колони (9,0 м):

W₃= W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,5 × 1,035 × 12× 0,95 = 3,24 кН/м;

C₃=0,8× 0,62× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,50,

4) верху стіни (10,8 м):

W₄= W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,53 × 1,035 × 12× 0,95 = 3,44 кН/м;

C₄=0,8× 0,66× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,53,

Визначаємо тиск вітру із завітреної сторони:

W₁¹ = W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,2 × 1,035 × 12× 0,95 = 1,29 кН/м;

C₁¹=0,5× 0,4× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,2,

W₂¹ = W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,23 × 1,035 × 12× 0,95 = 1,49 кН/м;

C₂¹=0,5× 0,47× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,23,

W₃¹ = W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,31 × 1,035 × 12× 0,95 = 2,01 кН/м;

C₃¹=0,5× 0,62× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,31,

W₄¹ = W_o C g_fm B g_n = 0,55 × 0,33 × 1,035 × 12× 0,95 = 2,14 кН/м;

C₄¹=0,5× 0,66× 1,0× 1,0× 1,0× 1,0=0,33,

Обчислюємо величину згинаючого моменту від фактичного тиску вітру на рівні обрізу фундаменту з навітряної сторони:

Еквівалентне рівномірно розподілене навантаження:

кН/м.

З завітреної сторони тиск вітру

q_w¹ = 0,75 × q_w = 0,75 × 2,23 = 1,67 кН/м.

Обчислюємо величину зосередженої сили, яка діє на рівні верху колони:

- з навітреної сторони:

кН.

- з завітреної сторони:

кН.

Значення величин

табл. 2.2

Позначення	Величина	Розмірність	Позначення	Величина	Розмірність	Позначення	Величина	Розмірність
F1	573,6	кН	F4^Б	64,6	кН	Vmin	261,15	кН
F2	118,9	кН	F5^А	78,8	кН	Vmax	822,6	кН
F3^A	34,5	кН	F6^А	74,15	кН	Vh	27,4	кН
F3^Б	34,5	кН	FS	199,2	кН	W	9,74	кН
F4^A	51,72	кН	qw	2,23	кН	qw^’	1,67	кН/м

Дата добавления: 2015-07-11