Постоянная нагрузка, приложенная после монтажа покрытия

Статический расчёт одноэтажной рамы промышленного здания в сборном железобетоне

Общая характеристика здания

К заданию на проектирование

Уровень ответственности здания – II - нормальный, коэффициент надёжности по ответственности γ_n = 0,95.

Выбор конструктивных элементов и компоновка здания

См. п. 2.

Поперечный разрез и фрагмент плана приведены на рис. 1 (ригели на рис. показаны условно).

Рис. 1 Фрагмент плана и поперечный разрез

Рис. 2 Общий вид и размеры колонн

Рис. 3 Цокольная панель

Рис. 4 Поперечная рама и грузовая площадь при разном шаге крайних и средних колонн

Сбор нагрузок

Поперечная рама промышленного здания состоит из колонн, жёстко заделанных в фундаменте и шарнирно соединённых с ригелем.

Расчёту подлежит вторая от торца рама, как находящаяся в наиболее невыгодных условиях.

В состав поперечной рамы входит:

При разном шаге крайних и средних колонн рама-блок, состоящая из двух поперечных рядов колонн с грузовой площадью шириной, равной шагу средних колонн.

При этом усилия, полученные в результате расчёта, для средней колонны будут расчётными, а для крайних колонн их следует уменьшить вдвое.

На расчётную поперечную раму действуют следующие виды нагрузок:

а) Постоянная, приложенная до монтажа покрытия от собственного веса колонн и подкрановых балок;

б) Постоянная, приложенная после монтажа покрытия от собственного веса покрытия и навесных стеновых панелей;

в) Временная - от снега, вертикальных и горизонтальных крановых нагрузок и ветра.

Все временные нагрузки относятся к кратковременным.

Для конструктивного расчёта колонн по первой группе предельных состояний определяю только расчётные нагрузки.

Коэффициенты надёжности по нагрузке γ_f определяю согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

Постоянная нагрузка, приложенная до монтажа покрытия

1 От собственного веса колонн

Крайняя колонна

общий вес G^кр. = 7,6 т = 76 кН

- надкрановая часть:

= 0,38 · 0,4 · 2,9 · 25 · 1,1 · 0,95 ≈ 11,5 кН

- подкрановая часть:

= 76 · 1,1 · 0,95 – 11,5 ≈ 67,9 кН

Средняя колонна

общий вес G^ср. = 9,7 т = 97 кН

- надкрановая часть:

= 0,6 · 0,4 · 2,7 · 25 · 1,1 · 0,95 ≈ 16,9 кН

- подкрановая часть:

= 97 · 1,1 · 0,95 – 16,9 ≈ 84,4 кН

2 От собственного веса подкрановых балок с рельсами

Масса 1 м. рельса типа КР70 52,8 кг.

Подкрановая балка пролётом 6 м с рельсом

= (35 + 0,528 · 6) · 1,1 · 0,95 ≈ 39,89 кН

Подкрановая балка пролётом 12 м с рельсом

= (103 + 0,528 · 12) · 1,1 · 0,95 ≈ 114,26 кН

Эксцентриситет приложения этой нагрузки:

e_с.в. = 0,75 - = 0,4 м

Рис. 5

Постоянная нагрузка, приложенная после монтажа покрытия

1 От собственного веса покрытия

Эта нагрузка состоит из двух частей - нагрузки от плит покрытия и кровли (2,54 кН/м²) и нагрузки от несущей конструкции покрытия (фермы).

Вес фермы стропильной пролётом 24 м - 11,2 т (112 кН), вес фермы подстропильной - 11,3 т (113 кН).

Расчётные нагрузка N_ф.,24м = 112 · 1,1 · 0,95 = 117,04 кН, N_п.ф. = 113 ·1,1 · 0,95 ≈ 118,09 кН.

Полные расчётные нагрузки от покрытия:

на крайние колонны (с одного пролёта)

= = 2,54 · · 6 · 0,95 + ≈ 232,26 кН (ось А, ось Г)

на средние колонны (с одного пролёта)

= = 2,54 · · 12 · 0,95 + 2 · + ≈ 523,56 кН (ось Б, ось В)

на средние колонны (с двух пролётов)

= = 2,54 · 24 · 12 · 0,95 + 2 · 117,04 + 118,09 ≈ 1147,11 кН (ось Б, ось В)

Нагрузка от покрытия приложена на расстоянии 200 мм от оси.

Т.к. в случае нулевой привязки величина эксцентриситета относительно невелика (10 мм), его можно не учитывать, т.е. принять e₁ = 0.

Рис. 6 Привязка опорной реакции от покрытия (для крайней и средней колонны)

2 От собственного веса стеновых панелей

Рис. 7

Вес цокольной панели первой ленты остекления (ниже отметки +7,800) передаётся непосредственно на фундамент через фундаментную балку, не оказывая влияния на колонну. Следовательно, усилие в колонне от веса стен и остекления возникают только в верхней, надкрановой части. Нагрузки от стен и остекления приложены по оси стеновых панелей с эксцентриситетами:

e_wp1 = 0,3/2 + 0,03 + 0,7/2 = 0,53 м

e_wp2 = 0,3/2 + 0,03 + 0,38/2 = 0,37 м

а) Нагрузка от стеновых панелей и остекления ниже отметки +7,800 (для расчёта фундамента)

- расчётная нагрузка от цокольной панели:

G_ст.п.1 = 1,48 · 0,3 · 6 · 16 · 1,2 · 0,95 ≈ 48,59 кН

- расчётная нагрузка от двойного остекления (при весе 1 м² 0,7 кН)

G_ост.1 = 0,7 · (1,8 · 4) · 6 · 1,1 · 0,95 ≈ 31,6 кН

Полная нагрузка от стеновых панелей и остекления ниже отм. +7,800:

G_wp1 = G_ст.п.1 + G_ост.1 = 48,59 + 31,6 = 80,19 кН

Нагрузка приложена в уровне обреза фундамента.

б) Нагрузка от стеновых панелей и остекления между отметками +7,800 и +12,400 (в пределах надкрановой части колонны).

- расчётная нагрузка от стеновых панелей:

G_ст.п.2 = (1,8 + 1,2 · 2) · 0,3 · 6 · 16 · 1,2 · 0,95 ≈ 137,89 кН

- расчётная нагрузка от двойного остекления (при весе 1 м² 0,7 кН)

G_ост.2 = 0,7 · 1,2 · 6 · 1,1 · 0,95 ≈ 5,27 кН

Полная расчётная нагрузка от стеновых панелей и остекления в пределах надкрановой части:

G_wp2 = G_ст.п.2 + G_ост.2 = 137,89 + 5,27 = 143,16 кН

Нагрузка приложена в уровне верха подкрановой балки.

в) Нагрузка от верхней (парапетной) стеновой панели:

G_wp3 = G_ст.п.3 = 1,2 · 0,3 · 6 · 16 · 1,2 · 0,95 ≈ 39,4 кН

Временные нагрузки

1 Снеговая нагрузка

Расчётная нагрузка от снега на крайнюю колонну:

= 1,8 · · 6 · 0,95 = 123,12 кН (ось А, Г);

То же, на среднюю колонну с одного пролёта:

= 1,8 · · 12 · 0,95 = 246,24 кН (ось Б, В);

с двух пролётов:

= 2 · 246,24 = 492,48 кН

Нагрузка приложена так же, как и нагрузка от собственного веса покрытия.

2 Крановая нагрузка

При расчёте поперечных рам зданий с мостовыми кранами для колонн крайнего ряда учитывают вертикальную и горизонтальную нагрузки от двух предельно сближенных кранов на одном пути. Колонны средних рядов нагружены четырьмя кранами (по два крана в соседних пролётах).

Необходимые для расчёта характеристики мостовых кранов по ГОСТ 25711-83 приведены в табл. 1.

Таблица 1

Значения P_мин.,н. и T_н. в ГОСТе не приведены, их можно определить по формулам:

P_мин.,н. = - P_{макс.,н.} = - 10,1 = 4,9 т = 49 кН

T_н. = 0,025 · (Q_кр. + Q_т.) = 0,025 · (5 + 2,2) ≈ 0,18 т = 1,8 кН - для кранов с гибкой подвеской груза (18 и 24 м)

Вертикальное и горизонтальное давления от кранов на колонны должны быть взяты с коэффициентом сочетаний (для кранов групп режимов 1К-6К):

n_c = 0,85 (для двух кранов), n_c = 0,7 (при учёте четырёх кранов),

а также коэффициентом надёжности по нагрузке γ_f =1,1 (для крановых нагрузок) и коэффициентом надёжности по ответственности γ_n = 0,95.

До конца постараюсь до делать завтра

Поиск по сайту: