Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Определение нагрузок и расчетных усилий





Определение нагрузок и расчетных усилий

В поперечной раме

Одноэтажного производственного здания

Методическое пособие

Составители:

Аржаков В.Г.,профессор, канд. техн. наук;

Рыков А.В., доцент, канд. техн. наук;

Якутск

ВВЕДЕНИЕ

 

При проектировании строительных конструкций следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие при возведении и эксплуатации зданий и сооружений, а также при изготовлении, хранении, монтаже и перевозке конструкций. [1]

По своей природе нагрузки и воздействия подразделяют на:

· нагрузки от собственного веса конструкций;

· технологические нагрузки (вес оборудования, складируемых материалов, людей, давление жидкостей, газов, сыпучих материалов и т.д.);

· атмосферные нагрузки (снег, ветер, гололед);

· температурные (технологические и климатические) воздействия;

· монтажные нагрузки;

· сейсмические и взрывные воздействия;

· аварийные нагрузки, возникающие при резком нарушении технологического процесса, поломках оборудования, обрывов проводов линий и т.д.

Все эти нагрузки и воздействия вызывают в конструкциях усилия и перемещения и могут быть отнесены к прямым воздействиям.[4, 5]

Собственный вес несущей конструкции и вес поддерживаемых ею неподвижных элементов и деталей относятся к постоянным нагрузкам. Основным отличием постоянной нагрузки является то, что она считается неизменной во времени. Постоянная нагрузка определяется по размерам сооружения, полученным в результате расчета и конструирования, т.е. после проектирования конструкции, и на эту нагрузку проверяется прочность, устойчивость и жесткость сооружения. Для учета же постоянной нагрузки в процессе проектирования ею задаются на основании общих соображений, эмпирических формул, справочных данных или путем предварительного приближенного расчета.



Технологические нагрузки – нагрузки, восприятие которых составляет целевое назначение сооружения. Эти нагрузки относятся к временным.

Основным отличием временной нагрузки является то, что она не постоянна во времени и в некоторые периоды может отсутствовать. Кроме того, она может занимать различные положения в сооружении, а ее численные значения могут быть различны в разные периоды работы сооружения, так как они зависят от условий эксплуатации и внешних условий, переменных во времени.

Полезная нагрузка определяется назначением здания и сооружения.

Для промышленных зданий полезной является нагрузка от оборудования, материалов и произведенной продукции. К ней относятся крановые нагрузки и их вертикальные и горизонтальные воздействия.

Для перекрытий гражданских зданий и складов полезной нагрузкой является вес оборудования и материалов, а иногда и подвижная нагрузка от движения людей или транспорта. Ввиду крайнего многообразия полезных нагрузок на перекрытия зданий и сооружений, они в нормах обычно задаются весьма осредненными в виде равномерно распределенных нагрузок различной интенсивности.

Для мостов полезной нагрузкой является вес подвижного состава и людей; для опор ЛЭП и радиомачт – натяжения проводов и антенн и т.д.

Все численные значения полезных нагрузок, приведенные в нормах, по возможности приближаются к наибольшим фактическим, имеющим место при нормальной эксплуатации зданий и сооружений.

В наших климатических условиях регулярной атмосферной нагрузкой является снег. В действующих нормах в расчетных значениях снеговой нагрузки учитывают различие снеговых покровов в разных районах России, а также условия залегания снега на кровле.

На неровных кровлях снег располагается неравномерно из-за впадин и зон сдувания. В некоторых местах возможно снегонакопление и образование, так называемых, «снеговых мешков».

Для сооружений, имеющих пологие, ровные кровли и расположенных в районах с открытым рельефом и большими ветрами, учитывается сдувание снега ветром, позволяющее уменьшить снеговые нагрузки.

При расчете строительных конструкций постоянно приходится иметь дело с ситуациями, когда точно неизвестны не только механические характеристики материалов, из которых эти конструкции изготовлены, но и будущие воздействия на конструкции, т.е. иметь дело с числами (величинами), имеющими случайную природу.

Сложность назначения нагрузок состоит в том, что для каждой нагрузки необходимо предсказать наибольшее ее значение за весь период эксплуатации здания или сооружения. А это можно сделать только с той или иной степенью вероятности на основе законов математической статистики и теории вероятностей.

В данном методическом пособии приводятся примеры определения основных нагрузок, действующих на каркас одноэтажного производственного здания: постоянных, снеговых, ветровых и крановых.

Но прежде, чем определять нагрузки, необходимо скомпоновать конструктивную схему рамы каркаса, а затем принять соответствующую расчетную схему рамы.

После сбора нагрузок выполняется статический расчет принятой расчетной схемы рамы. По данным статического расчета необходимо определить расчетные сочетания усилий (нагрузок) в характерных узлах (сечениях) рамы, по которым, в дальнейшем, осуществляется подбор сечений и соответствующие проверки прочности, устойчивости и жесткости элементов конструкций каркаса.

Пример 1.

Исходные данные : схема 1; пролет l = 24 м; шаг рам В = 6 м; грузоподъем –

ность крана Q = 125 т; режим работы - 8К; отметка ГКР –

– 5 м; ферма из круглых труб.

Р Е Ш Е Н И Е

1. Выпишем из приложения 3, табл. II 3.3 [2] параметры крана Lcr = 22 м; мм; мм; рельс КР120.

2. Определим размеры по вертикали.

мм.

Размер по условиям унификации должен быть кратен 200 мм.

мм.

Размер должен быть кратен 600 мм. Для этого увеличиваем размер на 200 мм. Тогда

мм.

Итак, полная высота колонны до низа фермы

мм.

Здесь мм - принятая высота базы колонны.

Высота верхней части колонны (от низа фермы до верха колонны)

мм.

Здесь мм; по таблице II.3.4 [2].

Примем высоту сечения консоли мм.

3. Определим размер по горизонтали.

Примем высоту сечения колонны мм. Окончательно назначим H = 700 мм.

Так как режим работы кранов – 8К, необходимо предусмотреть проходы вдоль крановых путей. Тогда расстояние от оси колонны до оси подкрановой балки

мм.

Этот размер должен быть кратен 250 мм. Следовательно, примем мм. Тогда:

L c r мм.

4. Схему фермы примем по приложению [2] .

5. Чертеж скомпонованной рамы (рис. 1.1).

Пример 2.

Исходные данные: схема 2, пролет 18 м; шаг рам В = 12 м; грузоподъем –

ность крана Q = 125 т; режим работы 6К; отметка ГКР – 6 м;

ферма из одиночных уголков.

Р Е Ш Е Н И Е

1. Параметры крана те же, что и в примере 1.

2. Определим размеры по вертикали

мм.

Т.к. размер должен быть кратен 200 мм, примем мм.

мм.

Размер должен быть кратен 600 мм. Для этого увеличиваем размер на 400 мм. Тогда

мм.

Примем высоту базы мм. Тогда полная высота колонны до низа фермы

мм.

Высота верхней части колонны (от низа фермы до уступа) 1500+170+4400 = 6070 мм. Здесь мм.

3. Определим размеры по горизонтали.

Из условия жесткости высота сечения в верхней части колонны должна быть

мм.

Примем мм и мм.

Нижняя часть колонны должна быть для обеспечения жесткости в плоскости рамы мм

Вычислим расстояние от оси колонны до оси подкрановой балки (при режиме работы крана 6К проходы не нужны):

мм.

Размер должен быть кратен 250мм, т.е. примем мм и мм.

мм.

Схему фермы примем по приложению [3].

5. Чертеж скомпонованной рамы (рис. 1.2).

 

Пример 3.

Исходные данные: схема 3; пролет 18 м; шаг колонн – 6 м; грузоподъем-

ность крана – 125 т; режим работы крана – 3К; отметка

ГКР – 6,8м; ферма малоэлементная.

Р Е Ш Е Н И Е

1. Параметры крана те же, что и в примерах 1 и 2.

2. Определим размеры по вертикали.

H2 = H cr мм.

Примем мм (кратно 200 мм).

м = 11200 мм.

3. Так как размер Ho должен быть кратен 600 мм, увеличим размер на 200 мм. Тогда

м =11400 мм.

Полная высота здания до низа фермы

мм.

4. Для определения других размеров необходимо знать размеры малоэлементной фермы, для чего воспользуемся данными [3].

 

На рисунке видно, что для определения высоты верхней части колонны надо добавить мм.

Высота основной колонны

мм;

высота примыкающей стойки

мм.

3. Определим размеры по горизонтали

Высота сечения основной колонны должна быть мм.

Примем мм.

Расстояние от оси колонны до оси подкрановой балки (как и до оси примыкающей стойки)

мм.

Примем мм.

Высота сечения примыкающей стойки

мм. Примем мм.

4. Чертеж скомпонованной рамы (рис. 1.3).

 

 

 

Рис. 1.1

Рис. 1.2

 

Рис. 1.3

Таблица расчетных усилий

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/ Госстрой России.. - М.: ФГУП ЦПП, 2004.

2. ТСН 20-301-97. Нагрузки и воздействия. (Снеговые нагрузки). - Минстрой РС(Я), 1998.

3. Снеговые нагрузки на покрытиях зданий в условиях Севера (на примере Якутии) / В.В. Филиппов, А.В. Рыков и др. - М.: Наука, 2000.

4. Металлические конструкции. В 3-х т. Т. 2. Конструкции зданий: Учеб. для строит. вузов / Под ред. В.В.Горева, 1999.

5. Аржаков В.Г. Основы проектирования строительных конструкций: Учебное пособие. Якутск: Изд-во Якутского ун-та, 2000.

 

 

Определение нагрузок и расчетных усилий

В поперечной раме









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

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 делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...





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


©2015- 2021 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.