Расчетно-конструктивный раздел

Расчетная схема

Исходя из архитектурных решений, расчетная схема примет следующий вид:

Рисунок 14 — Расчетная схема проектируемого цеха, изометрическая проекция

Элементам пространственной плиты покрытия присвоен 4 КЭ тип конечного элемента, т.е. каждый узел автоматически заменяется шарниром. Колонны а так же портальные связи имеют 10 КЭ тип конечного элемента, т.е. каждый узел имеет жесткую связь. Примыкание плиты к колонне шарнирное. Колонны в основании имеют заделку, в соответствии с требованиями рекомендаций по проектированию пространственных структур.

Предварительно для пространственной плиты покрытия назначаю следующие жесткости:

Верхний пояс — труба электросварная прямошовная 180х5;

Средний пояс — труба электросварная прямошовная 130х5;

Нижний пояс — труба электросварная прямошовная 180х5;

Верхние раскосы — труба электросварная прямошовная 130х6;

Нижние раскосы — труба электросварная прямошовная 130х6.

Для колонны назначаю двутавр колонный 40К2, связи — уголок равнополочный 150х6. Монорельс 24М.

Сбор нагрузок

Постоянная нагрузка

Таблица 9 — Постоянная нагрузка

Расчетная узловая нагрузка:

1) Рядовой узел:

(3.1)

где, — расчетная нагрузка от весса покрытия;

— высота расчетного блока;

— высота расчетного блока.

2) Крайние узлы:

3) Угловые узлы:

Постоянная нагрузка от весса люков дымоудаления.

Вес люка дымоудаления по паспорту: .

Нагрузка от одного люка будет приходиться на два узла, нагрузка на каждый из них будет равна:

(3.2)

Постоянная нагрузка от весса колонн

Для предварительного расчета примем колонну двутавровую сечением 40К2,

(3.3)

где, — коэффицент наде

Рисунок 15 — Схема приложения постоянной нагрузки в осях А-Б/1-2

Временная нагрузка

Снеговая нагрузка

Собирается согласно [15]

(3.4)

где — коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра и иных факторов;

— термический коэффициент;

— коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие,

Для 1 варианта загружения , для второго варианта слева и справа;

Согласно приложению Ж [15] Первоуральск относится к 4 району по весу снегового покрова.

— вес снегового покрова на 1 м², по таблице 10.1, [15].

1 Вариант загружения:

(3.5)

Узловая нагрузка

(3.6)

где — ширина расчетного блока;

— длина расчетного блока;

Рисунок 16 — Схема приложения снеговой нагрузки, первый вариант загружения, в осях А-Б/1-2

2 Вариант загружения:

Слева:

Узловая нагрузка слева:

Справа:

Узловая нагрузка справа:

Рисунок 17 — Схема приложения снеговой нагрузки, второй вариант загружения, в осях А-Б/1-2

Крановая нагрузка

Является динамической, поэтому ее необходимо собирать по линиям влияния. Расчетным принимаем наиболее нагруженный (неблагоприятный для конструкции) случай, т.е. от двух сближенных кранов. все коэффициенты приняты в соответствии с [15].

1) Вертикальная крановая нагрузка

	(3.7)
	(3.8)

где, — коэффициент надежности по назначению;

— коэффициент надежности по нагрузке;

— коэффициент влияния двух сближенных кранов;

— нормативное максимальное вертикальное давление крана на рельс, принимаем по ГОСТ 7890-93;

— сумма ординат линий влияния.

Рисунок 18 — линия влияния

(3.9)

где, — грузоподъемность крана;

— вес крана;

— число колес с торца одного крана;

Рисунок 19 — Схема приложения крановой нагрузки, положение кранов левое, в осях А-Б/7-8

2) Горизонтальная крановая нагрузка

Собираются при том же положении кранов, являются нагрузками от ускорения и торможения.

(3.10)

где — тормозная нормативная нагрузка;

— коэффициент перехода от вертикальной к горизонтальной нагрузке, принимается согласно п 9.4 [15].

(3.11)

где, — тормозная нагрузка приходящаяся на один монорельс;

Ветровая нагрузка

Нагрузку собираем по [15], с расчетного блока в поперечном направлении, действующую на продольные стены здания. Город Первоуральск находится в I ветровом районе, тогда

— число монорельсов, крановых путей.

Рисунок 20 — Схема приложения тормозной крановой нагрузки, в осях А-Б/1-2

Зоны характеризуются коэффициентом аэродинамичности: для зоны напора с=0,8, для зоны отсоса: с=0,5.

Нормативные значения ветровой нагрузки определяют как сумму средней и пульсационной составляющих.

(3.12)

Считаем зону напора:

(3.13)

где — нормативная ветровая нагрузка;

— коэффициент учитывающий высоту сооружения;

(3.14)

где — нагрузка в зоне подпора;

— коэффициент учитывающий форму сооружения;

Тогда:

(3.15)

Расчетное значение ветровой нагрузки:

(3.16)

где, — коэффициент надежности по нагрузке;

— шаг колонн;

— коэффициент надежности по назначению.

Считаем зону отсоса:

Тогда:

Расчетное значение ветровой нагрузки:

Рисунок 21 — Схема приложения ветровой нагрузки, ветер слева, в осях А-Б/1-2

Расчетные сочетания усилий

Расчет выполнен в ПК ЛИРА-САПР.

1 — Постоянная нагрузка приложена как равномерно распределенная к верхнему поясу плиты покрытия;

2 — Снеговая нагрузка, 1 вариант, приложена как равномерно распределенная к верхнему поясу плиты покрытия;

3 — Снеговая нагрузка, 2 вариант, приложена как равномерно распределенная к верхнему поясу плиты покрытия, слева с , справа с ;

4 — Ветровая нагрузка, приложена как равномерно распределенная к колонам, действует слева направо;

5 — Ветровая нагрузка, приложена как равномерно распределенная к колонам, действует справа налево;

6 — Крановая нагрузка, вертикальная, приложена как сосредоточенная к нижнему поясу плиты покрытия, положение кранов влево;

7 — Крановая нагрузка, вертикальная, приложена как сосредоточенная к нижнему поясу плиты покрытия, положение кранов вправо;

8 — Крановая нагрузка, вертикальная, приложена как сосредоточенная к нижнему поясу плиты покрытия, положение кранов в центр;

9 — Крановая нагрузка, вертикальная, приложена как сосредоточенная к нижнему поясу плиты покрытия, положение кранов по краям;

10 — Крановая нагрузка, горизонтальная, тормозная, приложена как сосредоточенная к нижнему поясу плиты покрытия, положение влево;

11 — Крановая нагрузка, горизонтальная, тормозная, приложена как сосредоточенная к нижнему поясу плиты покрытия, положение вправо;

Взаимоисключающие группы позволяют составить сочетания усилий без повторного приложения одной и той же нагрузки, всего групп 3:

1 группа — снеговая нагрузка;

2 группа — ветровая нагрузка;

3 группа — крановая нагрузка.

3.1.3 Сводная таблица усилий

Таблица 10 — Сводная таблица усилий

Моменты и поперечные усилия в стержнях пространственной фермы не возникают за счёт шарнирного соединения стержней.

Рисунок 22 — Схема расположения расчетных элементов

Рисунок 23 — схема расположения расчетных элементов, оси А-Б/7-8

Расчетные характеристики

Принимаем сталь С345, расчетное сопротивление принимаем по таблице В.5, [16].

Предельные гибкости стержней, согласно таблице 32 и 33 [16].

· Для всех растянутых стержней ;

· Для сжатых поясов и опорных раскосов ;

· для остальных сжатых стержней ;

Обработка результатов

Расчетные усилия N берем из таблиц РСУ

Требуемая площадь сечения, для растянутых стержней:

(3.17)

где, — расчетное сопротивление стали;

— коэффициент условий работы определяется по таблице 1 [16].

Для сжатых стержней:

(3.18)

— для предварительного расчета, для последующего расчета определяется по таблице Д.4 [16].

Условную приведенную гибкость определяется по формуле:

	(3.19)
	(3.20)

Для всех элементов структурной плиты

Подбор сечений фермы

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: