Файл: 10 Компоновка каркаса 10 Конструктивная схема зданий 10 2 Система связей.ppt
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ШайбаГайкаАнкерный болтБалка (ферма)КолоннаБалка (ферма)Закладной листв колоннеШайбаГайкаМГТУ им. Г.И. Носова В результате прогиба стропильной балки (фермы) опорныедавления на площадке «С» распределяются по законутреугольника и их равнодействующая, уравновешивающаясилу Р, приложена на расстоянии С/3 от внутренней граниплощадки опирания.Распределение опорных давлений по ширине площадки опирания по закону треугольникаВоздействие покрытия наоголовок колонныТаким образом, сила Р передается на колонну вобщем случае с эксцентриситетом е0, и,следовательно, вертикальная нагрузка от покрытия должна учитываться в расчетной схеме в видесилы Р, приложенной по оси оголовка колонны, и момента М=Ре0.10.2.2. Постоянная нагрузка от веса покрытия МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.2. Постоянная нагрузка от веса покрытия Нагрузка от веса навесных стен считается приложенной в местах расположенияопорных столиков. Линия действия этой нагрузки проходит посередине толщины стены и должна учитываться в расчетной схеме в виде осевой силы Р и момента.Нагрузка от собственного веса колонн считается приложенной по оси колонн, соответственно для подкрановой и надкрановой её частей. Нагрузка от собственного веса подкрановых балок и кранового пути прикладывается в точке, которая расположенной в центре опорной площадки подкрановой балки. Схема передачи нагрузкиот собственного весанавесных панелей наколонну МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.3. Временная нагрузка от снегаВременную нагрузку от снегаустанавливают в соответствии с географическим районом строительства и профилем покрытия. Она передаётся на колонну так же, как вертикальное опорное давление ригеля, и подсчитывается по той же грузовой площади, что и нагрузка от веса покрытия.В местах образования снеговых мешковкоэффициент принимается с>1.Нормативная снеговая нагрузкаопределяется формулой: р0 – вес снегового покрова на 1 м2 поверхности земли, принимаемой в зависимости от района строительства;с – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.
Принимается в зависимости от схем распределения снеговой нагрузки на покрытии. При расчете рам и колонн пром. зданий допускается учет только равномерно распределенной снеговой нагрузки(с = 1), за исключением мест перепадов покрытий. МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов Определяют от двух мостовых кранов, работающих в сближённом положении. Коэффициент надёжности для определения расчётных значений вертикальной и горизонтальной нагрузок от мостовых кранов γf=1,1.Мостовой кран перемещается вдоль пролета цеха по рельсам, уложенным на подкрановые балки. По мосту поперек цеха перемещается тележка с грузом. Схема расположения мостового крана в пролете промздания.Схема распределениякрановых нагрузок Общий видМГТУ им. Г.И. Носова 10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов Наибольшее вертикальное давление крана на рельс получается при крайнем положении тележки с грузом, т. е. при а = аmin. При этом нормативное значение максимального давления крана на одно колесо Pнmax определяется по стандартам на мостовые краны.Соответствующее давление на одно колесо противоположной стороны Pнmin вычисляется по формуле: где Q - грузоподъемность крана; QM - вес моста; G - вес тележки; n0 - число колес на одной стороне крана. При движении моста крана вдоль цеха в момент его торможения на рельс передается продольная сила: где n – число тормозных (ведущих) колес рассматриваемой стороны крана.МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов При движении тележки по мосту крана в момент ее торможения возникает тормозная сила, направленная поперек цеха:Для кранов с гибким подвесом грузов Кп=0,05; для кранов с жесткимподвесом груза Кп=0,1.Сила Тнпоп может быть направлена как наружу, так и внутрь пролета.Считается, что она передается на один (любой) рельс, приложена в уровне верха подкрановой балки и распределяется поровну между колесами одного ряда.На колонну эта сила передается через ребровые планки.1 – ребровые планки; 2 – закладная детальподкрановой балки; 3 – анкеры, выпущенныеиз колонны; 4 – закладные детали колонныКонструкция крепленияподкрановых балок кколоннам здания МГТУ им. Г.И. Носова
10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов Крановую нагрузку на колонну вычисляют по линиям влияния реакций опор под-крановых балок, которые имеют одинаковый вид, как для вертикальных, так и для горизонтальных сил поперечного торможения.Краны располагают невыгоднейшим образом.Линия влияния для определениядавления на колонну от крановых вертикальных и горизонтальных поперечных нагрузок Условные обозначения:В1 и В2 –габаритные размеры кранов;К1 и К2 – расстояния между колесами крана; Ш – шаг колонн, равен номинальному пролету подкрановых балок.МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.5. Нагрузки от подвесных крановПодвесные краны перемещаются вдоль цеха по монорельсам, прикрепленным(«подвешенным») к несущим конструкциям покрытия здания:стропильным балкам и фермам, оболочкам, складкам, аркам.Возможны несколько схем расположения подвесных кранов. Нагрузки передаются через монорельсы на стропильную конструкцию и далее на колонны здания в виде вертикальных сил, приложенных в тех же точках, что и вертикальная нагрузка от веса покрытия.Горизонтальная нагрузка от торможения подвесных кранов при расчете колонн не учитывается ввиду ее малой величины. Величина нагрузок и параметры подвесных кранов регламентируются соответствующими ГОСТами.Схемы расположения подвесных кранов МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.6. Временная ветровая нагрузкаПринимают в зависимости от географического района и высоты здания, устанавли-вая её значение на 1 м2 поверхности стен и фонаря.С наветренной стороны действует положительное давление, с подветренной – отрицательное.Стеновые панели передают ветровое давление на колонны в виде распределённой нагрузки: , где а – шаг колоннНеравномерную по высоте здания ветровую нагрузку приводят к равномерно распределённой, эквивалентной по моменту в заделке консоли.Ветровое давление, действующее на фонарь и часть стены, расположенную выше колонн, передаётся в расчётной схеме в виде сосредоточенной силы W. МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийДля статического расчёта поперечной рамы на различные нагрузки и воздействия наиболее удобен метод перемещений с одним неизвестным ∆ – горизонтальное единичное перемещение ригеля рамы.
Вводя по направлению неизвестного перемещения стерженёк-связь, получим основную систему.Основную систему подвергают единичному воздействию неизвестного, при этом в колоннах возникают реакции R∆ и изгибающие моменты. Основная системапоперечной рамы Эпюра моментов, от единичноговоздействия неизвестного МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийЗатем основную систему последовательно загружают постоянными и временными нагрузками N, M, H, p, которые вызывают в стойках соответствующие реакции и изгибающие моменты. Эпюры моментовот вертикальной нагрузки от кранового моментана крайней колонне от торможения тележки крана от ветровой нагрузки МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещений Составляют каноническое уравнение: где ΣRi,p – реакция в i-ой стойке от внешней нагрузки; Δ1 – величина фактического смещения верха колонны при действии нагрузки; cdim – коэффициент, учитывающий пространственную работу каркаса (взаимосвязь отдельных поперечных рам).Из уравнения находят неизвестное ∆, а затем упругую реакцию: Влиянием смещения верха колонн от крановой нагрузки и от подвесного транспорта можно пренебречь, за исключением: однопролетных зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью более 30 т; двухпролетных зданий с кранами грузоподъемностью более 50 т; зданий с перепадом высоты.МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийСледовательно, расчетная схема в случае крановых нагрузок при не учете смещения будет такая, как показано на рисунке, т. е. речь идет о расчете отдельно стоящих колонн с неподвижным верхом.Расчет таких стоек (т. е. определение в них усилий М, N и Q) также производится по готовым формулам.Расчетная схема рамы при не учете смещения верха колоннЭквивалентная схемаотдельной колонны Общая схема МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийПри учете смещения верха колонн в расчетах на горизонтальные крановые нагрузки Т необходимо учитывать, кроме поступательного смещения рам, еще и смещение, обусловленное поворотом диска покрытия из-за несовпадения местоположения равнодействующей горизонтальной смещающей силы Т с центром вращения.
Смещение верха каркаса от действия веса покрытия и снега допускается не учитывать, если длины пролетов отличаются друг от друга не более чем на 6 м. При числе пролётов рамы, равном трём и более, верхнюю опору колонн при действии всех нагрузок, кроме ветровой, рассматривают как неподвижную и принимают ∆ = 0.В этом случае рама разбивается на систему отдельных стоек, расчёт каждой из которых ведётся самостоятельно. Стойка при этом рассматривается как консольная балка.Если пролёты поперечной рамы имеют разную высоту, то статический расчёт выполняется методом сил (разрезают ригели, их действие на колонну заменяют сосредоточенными силами).МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийВращение диска покрытия одноэтажного промышленного зданияпри действии горизонтальной силы поперечного торможения кранаТРама № 2Сdim∙r11 Центр вращенияМГТУ им. Г.И. Носова Схема для расчета каркаса натемпературные воздействия10.3. Расчёт на температурные воздействияВ ряде случаев не удаётся разбить здание на температурные блоки необходимой длины (не позволяет технология), т. е. размеры каркаса превосходят предельно допустимые, и необходимо произвести расчёт каркаса на действие температуры.Определяется положениенулевой точки(сечение ригеля не перемещается): Определяем : где l отсчитывается от нуля; ∆T = T1 – T2.Реакция в i-ой стойке от температурноговоздействия: Полученные значения М используются при составлении сочетаний.
Принимается в зависимости от схем распределения снеговой нагрузки на покрытии. При расчете рам и колонн пром. зданий допускается учет только равномерно распределенной снеговой нагрузки(с = 1), за исключением мест перепадов покрытий. МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов Определяют от двух мостовых кранов, работающих в сближённом положении. Коэффициент надёжности для определения расчётных значений вертикальной и горизонтальной нагрузок от мостовых кранов γf=1,1.Мостовой кран перемещается вдоль пролета цеха по рельсам, уложенным на подкрановые балки. По мосту поперек цеха перемещается тележка с грузом. Схема расположения мостового крана в пролете промздания.Схема распределениякрановых нагрузок Общий видМГТУ им. Г.И. Носова 10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов Наибольшее вертикальное давление крана на рельс получается при крайнем положении тележки с грузом, т. е. при а = аmin. При этом нормативное значение максимального давления крана на одно колесо Pнmax определяется по стандартам на мостовые краны.Соответствующее давление на одно колесо противоположной стороны Pнmin вычисляется по формуле: где Q - грузоподъемность крана; QM - вес моста; G - вес тележки; n0 - число колес на одной стороне крана. При движении моста крана вдоль цеха в момент его торможения на рельс передается продольная сила: где n – число тормозных (ведущих) колес рассматриваемой стороны крана.МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов При движении тележки по мосту крана в момент ее торможения возникает тормозная сила, направленная поперек цеха:Для кранов с гибким подвесом грузов Кп=0,05; для кранов с жесткимподвесом груза Кп=0,1.Сила Тнпоп может быть направлена как наружу, так и внутрь пролета.Считается, что она передается на один (любой) рельс, приложена в уровне верха подкрановой балки и распределяется поровну между колесами одного ряда.На колонну эта сила передается через ребровые планки.1 – ребровые планки; 2 – закладная детальподкрановой балки; 3 – анкеры, выпущенныеиз колонны; 4 – закладные детали колонныКонструкция крепленияподкрановых балок кколоннам здания МГТУ им. Г.И. Носова
10.2.4. Временная нагрузка от мостовых кранов Крановую нагрузку на колонну вычисляют по линиям влияния реакций опор под-крановых балок, которые имеют одинаковый вид, как для вертикальных, так и для горизонтальных сил поперечного торможения.Краны располагают невыгоднейшим образом.Линия влияния для определениядавления на колонну от крановых вертикальных и горизонтальных поперечных нагрузок Условные обозначения:В1 и В2 –габаритные размеры кранов;К1 и К2 – расстояния между колесами крана; Ш – шаг колонн, равен номинальному пролету подкрановых балок.МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.5. Нагрузки от подвесных крановПодвесные краны перемещаются вдоль цеха по монорельсам, прикрепленным(«подвешенным») к несущим конструкциям покрытия здания:стропильным балкам и фермам, оболочкам, складкам, аркам.Возможны несколько схем расположения подвесных кранов. Нагрузки передаются через монорельсы на стропильную конструкцию и далее на колонны здания в виде вертикальных сил, приложенных в тех же точках, что и вертикальная нагрузка от веса покрытия.Горизонтальная нагрузка от торможения подвесных кранов при расчете колонн не учитывается ввиду ее малой величины. Величина нагрузок и параметры подвесных кранов регламентируются соответствующими ГОСТами.Схемы расположения подвесных кранов МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.6. Временная ветровая нагрузкаПринимают в зависимости от географического района и высоты здания, устанавли-вая её значение на 1 м2 поверхности стен и фонаря.С наветренной стороны действует положительное давление, с подветренной – отрицательное.Стеновые панели передают ветровое давление на колонны в виде распределённой нагрузки: , где а – шаг колоннНеравномерную по высоте здания ветровую нагрузку приводят к равномерно распределённой, эквивалентной по моменту в заделке консоли.Ветровое давление, действующее на фонарь и часть стены, расположенную выше колонн, передаётся в расчётной схеме в виде сосредоточенной силы W. МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийДля статического расчёта поперечной рамы на различные нагрузки и воздействия наиболее удобен метод перемещений с одним неизвестным ∆ – горизонтальное единичное перемещение ригеля рамы.
Вводя по направлению неизвестного перемещения стерженёк-связь, получим основную систему.Основную систему подвергают единичному воздействию неизвестного, при этом в колоннах возникают реакции R∆ и изгибающие моменты. Основная системапоперечной рамы Эпюра моментов, от единичноговоздействия неизвестного МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийЗатем основную систему последовательно загружают постоянными и временными нагрузками N, M, H, p, которые вызывают в стойках соответствующие реакции и изгибающие моменты. Эпюры моментовот вертикальной нагрузки от кранового моментана крайней колонне от торможения тележки крана от ветровой нагрузки МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещений Составляют каноническое уравнение: где ΣRi,p – реакция в i-ой стойке от внешней нагрузки; Δ1 – величина фактического смещения верха колонны при действии нагрузки; cdim – коэффициент, учитывающий пространственную работу каркаса (взаимосвязь отдельных поперечных рам).Из уравнения находят неизвестное ∆, а затем упругую реакцию: Влиянием смещения верха колонн от крановой нагрузки и от подвесного транспорта можно пренебречь, за исключением: однопролетных зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью более 30 т; двухпролетных зданий с кранами грузоподъемностью более 50 т; зданий с перепадом высоты.МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийСледовательно, расчетная схема в случае крановых нагрузок при не учете смещения будет такая, как показано на рисунке, т. е. речь идет о расчете отдельно стоящих колонн с неподвижным верхом.Расчет таких стоек (т. е. определение в них усилий М, N и Q) также производится по готовым формулам.Расчетная схема рамы при не учете смещения верха колоннЭквивалентная схемаотдельной колонны Общая схема МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийПри учете смещения верха колонн в расчетах на горизонтальные крановые нагрузки Т необходимо учитывать, кроме поступательного смещения рам, еще и смещение, обусловленное поворотом диска покрытия из-за несовпадения местоположения равнодействующей горизонтальной смещающей силы Т с центром вращения.
Смещение верха каркаса от действия веса покрытия и снега допускается не учитывать, если длины пролетов отличаются друг от друга не более чем на 6 м. При числе пролётов рамы, равном трём и более, верхнюю опору колонн при действии всех нагрузок, кроме ветровой, рассматривают как неподвижную и принимают ∆ = 0.В этом случае рама разбивается на систему отдельных стоек, расчёт каждой из которых ведётся самостоятельно. Стойка при этом рассматривается как консольная балка.Если пролёты поперечной рамы имеют разную высоту, то статический расчёт выполняется методом сил (разрезают ригели, их действие на колонну заменяют сосредоточенными силами).МГТУ им. Г.И. Носова 10.2.7. Расчёт по методу перемещенийВращение диска покрытия одноэтажного промышленного зданияпри действии горизонтальной силы поперечного торможения кранаТРама № 2Сdim∙r11 Центр вращенияМГТУ им. Г.И. Носова Схема для расчета каркаса натемпературные воздействия10.3. Расчёт на температурные воздействияВ ряде случаев не удаётся разбить здание на температурные блоки необходимой длины (не позволяет технология), т. е. размеры каркаса превосходят предельно допустимые, и необходимо произвести расчёт каркаса на действие температуры.Определяется положениенулевой точки(сечение ригеля не перемещается): Определяем : где l отсчитывается от нуля; ∆T = T1 – T2.Реакция в i-ой стойке от температурноговоздействия: Полученные значения М используются при составлении сочетаний.