697
.pdfТаким образом, осредненные коэффициенты на 1-м и 2-м участках
определяются по формуле kср, j = |
∑kсрi |
, |
j hij |
, |
hj |
|
|||
|
|
|
||
где j – участок осреднения; i – |
|
участок с однозначной эпюрой; |
hi (h1; h2 ; h3 , h4 )− высоты, характеризующие однозначную эпюру давления;
hi |
(h1 |
; h |
2 |
; h3 |
; h |
3 |
, h4 ) |
|
− протяженность участков с однозначными эпюрами на |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
j |
1 |
1 |
|
1 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
осредненных участках. |
|
|
j с однозначной эпюрой i |
найдем осредненный |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
На каждом участке |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
коэффициент |
kсрi |
, j по формуле |
|
|
kсрi |
, j = kнi , j + |
hij |
tgi , где tgi – тангенс угла |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Участок i =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Участок i = 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Участок i =3 |
|
Участок i = 4 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
k5 |
|
|
|
|
tg1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
k10 |
tg2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
k20 |
|
|
tg3 |
|
k40 |
|
tg4 |
|||||||||||||||||
|
0,5 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,65 |
|
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,85 |
|
|
|
|
0,02 |
|
1,1 |
|
0,0125 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
Осредненные коэффициенты на участках |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
h1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= k |
|
|
+ |
|
1 |
|
tg1 = k5 =0,5, |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср,1 |
|
н,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
kср2 |
,1 = kн2,1 |
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
|
1 |
tg2 = k5 + |
1 |
|
tg2 =0,5 + |
|
|
|
0,03 = 0,575, |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
k3 |
|
= k3 |
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,95 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ |
|
|
1 |
|
tg3 = k |
|
+ |
|
|
1 |
|
|
|
tg3 = 0,65 + |
|
|
|
|
|
· 0,02 = 0,720; |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ср,1 |
|
|
н,1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
k3 |
|
= k3 |
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
|
|
|
+ h3 tg3) + |
h3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
+ |
|
|
2 |
|
tg3 =(k |
2 |
tg3 = 0,65 + 6,95 · 0,02 + |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
ср,2 |
|
|
н,2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0,02 = 0,820; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
kср4 |
|
|
= kн4,2 |
|
|
h4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,075 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
,2 |
+ |
|
2 |
|
tg4 = k20 + |
|
2 |
|
|
tg4 = 0,85 + |
|
|
|
|
|
|
0,0125 = 0,8504. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осредненные коэффициенты на 1-м и 2-м участках
kср,1 = |
kср1 |
,1 h11 + kср2 |
,1 h12 + kср3 |
,1 h13 |
|
= |
0,5 5 + 0,575 5 + 0,718 6,95 |
= 0,612, |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
h1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
k 3 |
|
h3 |
+ k 4 |
|
h4 |
|
|
|
0,82 3,05 + 0,8504 0,075 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
kср,2 = |
ср,2 |
2 |
ср,2 |
|
2 |
|
= |
|
|
= 0,8205. |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетное значение эквивалентной ветровой нагрузки Wi |
кН/м2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
– на 1-м участке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
для наветренной стороны W |
нав = γ |
f |
|
С |
е |
k |
ср,1 |
W = 1,4 · 0,8 · 0,612 · 0,3 = |
|||||||||||||||||||||||||
|
кН/м2; |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
= 0,205 |
для |
|
подветренной |
|
стороны |
W подв = γ |
f |
С |
е3 |
k |
ср,1 |
W |
= |
||||||||||||||||||||
= 1,4 · 0,6 ·0,612· 0,3 = 0,154 кН/м2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
– на 2-м участке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
для наветренной стороны |
W нав |
= γ |
f |
С |
е |
k |
ср,2 |
W = 1,4 · 0,8 · 0,8205 · 0,3 = |
|||||||||||||||||||||||||
|
кН/м2; |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
= 0,276 |
для |
|
подветренной |
|
стороны |
W подв = γ |
f |
С |
е3 |
k |
ср,2 |
W |
= |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
0 |
|
= 1,4 ·0,6 ·0,8205· 0,3 = 0,207 кН/м2.
Расчетная погонная ветровая нагрузка на раму W (кН/м) на участке h1 передается в виде равномерно распределенной:
–с наветренной стороны здания W нав =W1нав Вк = 0,205 ·6 = 1,23 кН/м;
–с подветренной стороны здания W под =W1под Вк = 0,154 ·6 = 0,924 кН/м,
где Вк – шаг поперечных рам, Вк = 6 м.
С грузовой площади шатра А1 (м2) нагрузка в виде сосредоточенной силы Fнав, Fпод (кН) переносится на узел сопряжения верхней части колон-
ны с ригелем.
Fнав =W2нав А1 =W2нав h2 Bк = 0,276 · 3,125 · 6 = 5,17 кН; Fпод =W2под А1 =W2под h2 Bк = 0,207 · 3,125 · 6 = 3,88 кН.
Таким образом, ветровая нагрузка, действующая с отметки ±0,000 по 1-му варианту, и с отметки – 0,150 по 2-му варианту, что соответствует в расчетной схеме координате у = 0, практически не отличается.
4.4. Нагрузка от мостовых кранов
Производственное здание оборудуется двумя мостовыми кранами в каждом пролете грузоподъемностью Q1 = 100 т и Q2 = 50 т. При движении
мостового крана на крановый рельс передаются вертикальные нагрузки от колес мостовых кранов Fк и горизонтальные воздействия Тк.
Определим нагрузки на поперечную раму от мостовых кранов пролета А-Б (см. загружения 5, 6 рис. 29).
Для крайних колонн. Расчетным загружением рамы мостовыми кранами является такое, при котором на одну из колонн пролета действует наибольшее вертикальное давление кранов Dmax , а на другую – минимальное
Dmin (см. рис. 29). Вертикальные давления кранов Dmax и Dmin в виде
опорных реакций подкрановых балок передаются на колонны, и определяются с помощью линий влияния (рис. 30). Максимальное вертикальное давление Dmax будет отвечать такой схеме загружения подкрановых балок кра-
нами, когда сумма ординат линий влияния опорных реакций ( ∑уi ) будет
максимальной. При этом тележка с грузом должна находиться на минимальном расстоянии от колонны.
Вертикальная нагрузка на подкрановые балки и колонны пролета определяется от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов
Q1 = 100 т и Q2 = 50 т.
1. Определяем расчетное максимальное вертикальное давление на колонну Dmax (кН) по оси А, к которой приближена тележка крана
Dmax = γ f Ψ ∑Fin,max yi + γпкf Gпк .
Линия влияния от двух сближенных кранов показана на рис. 30 в наиболее невыгодном положении.
Здесь γ f – коэффициент надежности по нагрузке для крановой нагрузки, γ f =1,1; Ψ – коэффициент сочетаний, для трехпролетного здания Ψ
принимается при 4 кранах, режим работы 3К Ψ = 0,7 ; Fin,max – нормативное
максимальное вертикальное давление колес мостовых кранов, определяется по табл. рис. 21; yi – ордината линии влияния, соответствующая i-му поло-
жению колеса крана; γпкf – коэффициент надежности по нагрузке для
подкрановых конструкций, γпкf =1,05 ; Gпк– собственный вес подкрановой
конструкции,
Gпк = qпкn Bк L21 = 0,15 6 302 =13,5 кН,
где qпкn = 0,15 кН/м2; Bк – шаг колонн (длина подкрановой балки 6 м); L1 – пролет А–Б, L1 =30 м.
∑Fi,nmax yi =500 0,612 + 480 1 + 480 0,867 + 450 0,1 =1247,16 кН;
Dmaxкр =1,1 0,7 1247,16 +1,05 13,5 =974,49 кН.
2. Определяем расчетное минимальное вертикальное давление на колонну поосиА Dmin (кН)
Dmin = γ f Ψ ∑Fin,min yi + γпкf Gпк ,
где Fin,min – нормативное минимальное вертикальное давление колес мосто-
вых кранов, |
F n |
= |
Q + Gкт. |
|
− F n |
; G – полный вес крана с тележкой, |
|||||||||
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
i,min |
|
|
nккo . |
|
|
max |
|
кт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G |
= 1450 кН, G |
кт2 |
= 780 кН; nо |
– число колес крана с одной стороны, |
|||||||||||
кт1 |
|
|
|
|
|
|
|
кк |
|
|
|
|
|
||
nо |
= 4 |
, nо |
= 2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кк1 |
|
|
кк2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F n |
|
= |
1000 +1450 |
|
− 480 =132,5 кН; F n |
= |
1000 +1450 |
− 450 =162,5 кН; |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
1,min |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
500 + 780 |
1,min |
4 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
F n |
= |
|
−500 =140 кН; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
2,min |
|
4 |
|
|
|
|
|
∑Fi,nmin yi =140 0,612 +132,5 1 +132,5 0,867 +162,5 0,1 =349,31 кН; Dmiкрn =1,1 0,7 349,31 +1,05 13,5 = 283,14 кН.
Давления Dmaxкр и Dmiкрn передаются по осям подкрановых балок, ко-
торые установлены с эксцентриситетом по отношению к оси нижней части колонны. Поэтому на поперечную раму передаются крановые моменты
Мmaxкр , Мminкр (кНм) (см. рис. 29).
3.Определяем крановые моменты, передаваемые на крайние колонны
Мкр |
= D е , |
Мкр |
= D е , |
max |
max к |
min |
min к |
где ек − расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести сечения нижней части колонны, для крайних колонн ек= (0,5 –
–0,6) bнкр= (0,5 −0,6) 1500 =750 −900мм. Принимаем ек = 800 мм = 0,8 м.
Мmaxкр. = Dmax ек =974,49 0,8 = 779,6 кНм.
Мmiкрn. = Dmin ек = 283,14 0,8 = 226,51 кНм.
Для средних колонн. Для определения крановой нагрузки в пролете А–Б на средние колонны воспользуемся той же линией влияния (см. рис. 30).
1. Определяем расчетное максимальное вертикальное давление на колонну Dmax (кН) по оси Б, к которой приближена тележка крана:
Dmax = γ f Ψ ∑Fin,max yi + γпкf Gпк .
Gпк = qпкn Bк L1 +2 L2 = 0,15 6 30 +2 24 = 24,3 кН;
∑Fin,max yi = 500 0,612 + 480 1 + 480 0,867 + 450 0,1 =1247,16 кН;
Dmaxср =1,1 0,7 1247,16 +1,05 24,3 =985,83 кН.
2. Определяем расчетное минимальное вертикальное давление на колонну по оси Б Dmin (кН)
Dmin = γ f Ψ ∑Fin,min yi + γпкf Gпк ,
F n |
|
= |
1000 +1450 |
− 480 =132,5 кН; F n |
= |
1000 +1450 |
− 450 =162,5 кН; |
||||||
|
|
4 |
|
||||||||||
1,min |
|
|
|
|
|
500 + 780 |
1,min |
4 |
|
||||
|
|
|
|
|
F n |
|
= |
−500 =140 кН; |
|||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|||||||
|
|
|
|
|
2,min |
|
|
|
|
|
|||
∑Fi,nmin yi =140 0,612 +132,5 1 +132,5 0,867 +162,5 0,1 =349,31 кН; |
|||||||||||||
|
|
|
|
Dкр |
=1,1 |
0,7 349,31 +1,05 24,3 = 294,48 кН. |
|||||||
|
|
|
|
min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Определяем крановые моменты, передаваемые на средние колонны, |
|||||||||||
|
|
|
|
Мср |
= D е , |
Мср |
= D е , |
||||||
|
|
|
|
|
max |
|
|
max к |
min |
|
min к |
||
где |
ек – |
расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через |
центр тяжести сечения нижней части колонны, для средних колонн ек= λ =
=1000 мм = 1,0 м.
Мmaxср = Dmax ек = 985,83 · 1 = 985,83 кНм;
Мminср = Dmin ек = 294,48 · 1 = 294,48 кНм.
4. Определяем величину давления на колонну от сил поперечного торможения. Принимаем ту же линию влияния, что и при определении Dmax
и Dmin (см. рис. 30).
Расчетная горизонтальная сила Тпоп (кН), передаваемая подкрановыми балками на колонну от сил Ткn : Тпоп = γ f Ψ ∑Тin,к уi .
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
(Q + Gт) nткт |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Нормативное значение |
|
Тi,к |
= f |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
nкт nкко |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где γ f |
− коэффициент надежности по нагрузке, |
γ f =1,1; |
Ψ − коэффициент |
||||||||||||||||||||
сочетаний, |
Ψ принимается при 2 кранах, режим работы 3К Ψ = 0,85; f − |
||||||||||||||||||||||
коэффициент трения, при гибком подвесе f =0,1; nо |
– число колес крана с |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
nо |
= 4 , nо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кк |
|
|
|
|
|
|
|
одной стороны, |
|
= 2 ; n |
ткт1 |
− число тормозных колес тележки |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
кк1 |
|
кк2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
nткт1 = 4, |
nткт2 = 2; |
|
nкт1 |
− |
число |
колес |
тележки |
|
nкт1 =8 , |
|
nкт2 = 4 ; |
||||||||||||
|
nткт1 |
= 4 = 1 ; |
nткт2 |
= 2 = 1 ; |
Q =1000 |
|
кН; |
Q |
2 |
=500 |
|
кН; G |
т1 |
= 410 кН; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
nкт1 |
8 |
2 |
nкт2 |
4 |
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Gт2 =180 кН; |
(1000 + 410) 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(500 +180) 2 |
|
||||||||||||
|
|
|
Тn |
= 0,1 |
=17,625 кН; Тn =0,1 |
=17 кН; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
8 4 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
к1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к2 |
|
|
|
|
4 2 |
|
кН. |
||
|
|
|
Тпоп =1,1 0,85 [17,625(1 + 0,867 + 0,1) +17 0,612] = 42,14 |