Конструктивная схема одноэтажного промышленного здания (стр. 5 из 6)

X_g= 3*71,64*(1-0,355²)/2*11,2(1+0,355³*9)=5,98кН

где

;

Рекомендуется принимать n= 8…12

В стойках будут действовать изгибающие моменты (рис.17 ):

в сечении 1-1 =71,64-5,98*11,2=-4,7кНм

в сечении 2-2 =71,64-5,98*3,97=47,9кНм

в сечении 3-3 =-5,98*3,97=-23,74кНм

Нормальная сила в стойках рамы (кН) =286,56кН

Поперечная сила в левой стойке

=5,98кН

Рис. 17. Эпюра усилий в раме от постоянной нагрузки

Усилия в стойках рамы от снеговой нагрузки

Значения усилий в стойках рамы от снеговой нагрузки определяются путем умножения соответствующих усилий от постоянной нагрузки на переходной коэффициент К= V_p/ V_g=50,4 /286,56 =0,18

Усилия в стойках рамы от вертикальных крановых нагрузок

От действия сил вертикального давления кранов на уровне консолей в стойках рамы возникают моменты

M_max= D_max·e_c

e_c=0, 5 м

M_max= 717,36 ·0,5=358,68 кН·м

M_min= D_min·e_c

M_min=223,68 ·0,5=111,84 кН·мСхема к определениюес

,

где

Изгибающие моменты в расчетных сечениях левой стойки

M_{с 1-1}= X_сl- M_max=19,6·11,2-358,68 = -139,16 кН·м

M_{с 2-2}= X_сl₂- M_max=19,6·3,97-358,68 = -280,87 кН·м

M_{с 3-3}= X_сl₂ =19,6·3,97=77,8кН·м

Изгибающие моменты в расчетных сечениях правой стойки

M_с ^´_1-1= X_сl- M_min=19,6·11,2-111,84=107,7 кН·м

M_с ^´_2-2= X_сl₂- M_min=19,6·3,97-111,84= -34кН·м

M_с ^´_3-3= X_сl₂ =19,6·3,97=77,8кН·м

Нормальная сила в левой и правой стойках (кН):

N= D_max=717,36 кН

N’= D_min=223,68 кН

Поперечные сили в левой и правой стойках (кН):

Q= -19,6 кН

Q’= 19,6 кН

Усилия в стойках рамы от горизонтальных крановых нагрузок

Усилие Х в ригеле (кН):

Изгибающие моменты в расчетных сечениях левой стойки:

M_{Т 1-1}=±[ 23,6*7,23-4,1*11,2] =±124,7 кН·м

M_{Т 2-2}= M_{Т 3-3}=±4,1·3,97=±16,3Н·м

Изгибающие моменты в расчетных сечениях правой стойки:

M_{Т 1-1}=±4,1·11,2=±45,92 кН·м

M_{Т 2-2}= M_{Т 3-3}=±4,1·3,97=±16,3 Н·м

Поперечная сила в нижней части левой стойки Q=±( X_с-T_c)= ±4 кН

в правой стойке Q=±X_Т=±4,1 кН

Эпюры моментов в раме от горизонтальной крановой нагрузки

Усилия в стойках рамы от ветровой нагрузки

Нормальная сила в ригеле (кН) от положительного ветрового давления:

Усилия в левой колонне при ветре слева

Изгибающие моменты в расчетных сечениях левой стойки:

M_w1-1= (12,1-17,5) ·11,2-(3,2·11,2²/2)=-261 кН·м

M_w2-2= M_w3-3=(12,1-17,5) ·3,97-(3,2·3,97²/2) = - 46,7 кН·м

Нормальная сила:Nw=0

Поперечная сила:

-в верхней точке колонны

Q_w=17,5-12,1=5,4 кН

-в заделке колонны

Q_w(1-1) =17,5-12,1+3,2*11,2=41,24 кН

Эпюры усилий в рамеот ветровой нагрузки (ветер слева)

Эпюры усилий в раме от ветровой нагрузки (ветер справа)

Усилия в правой колонне при ветре слева

Изгибающие моменты в расчетных сечениях:

M_w1-1= 12,1·11,2+(2,4·11,2²/2)=286кН·м

M_w2-2= M_w3-3=12,1·3,97+(2,4·3,97²/2)=67 кН·м

Нормальная сила :

Поперечная сила:

в верхней точке колонны Q_w=X_w

Q_w=12,1кН

в заделке колонныQ¢_w(1-1)=X_w+q¢_wl

Q¢_w(1-1)=12,1+2,4·11,2=38,98 кН

Эпюры усилий в раме от ветровой нагрузки (ветер слева)

При ветре справа колонны как бы меняются местами, при этом изменяется знак поперечной силы Q.

Таким образом:

Усилия в левой колонне при ветре справа:

Изгибающие моменты в расчетных сечениях:

M_w1-1= 12,1·11,2+(2,4·11,2²/2)=286кН·м

M_w2-2= M_w3-3=12,1·3,97+(2,4·3,97²/2)=67 кН·м

Нормальная сила :

Поперечная сила:

в верхней точке колонны Q_w=-X_w

Q_w=-12,1кН

в заделке колонныQ¢_w(1-1)=-(X_w+q¢_wl)

Q¢_w(1-1)=-(12,1+2,4·11,2)=-39 кН

Усилия в правой колонне при ветре справа

Изгибающие моменты в расчетных сечениях левой стойки:

M_w1-1= (12,1-17,5) ·11,2-(3,2·11,2²/2)=-261,2 кН·м

M_w2-2= M_w3-3=(12,1-17,5) ·3,97-(3,2·3,97²/2) = - 46,7 кН·м

Нормальная сила:Nw=0

Поперечная сила:

-в верхней точке колонны

Q_w=12,1кН

-в заделке колонны

Q_w(1-1) =12,1+2,4*11,2=39 кН

Полученные результаты заносим в сводную таблицу.

Сводная таблица усилий в левой стойке рамы

Ном.загр.	Видзагружения	Схемы рамы и эпюр М	Коэф.соче-таний	Часть стойки
				нижняя					верхняя
				Сечения
				1-1			2-2		3-3
				МкН·м	NкН	QкН	МкН·м	NкН	МкН·м	NкН
1	Постоянная нагрузка, собственный вес ригеля		1,0	-4,7	286,6	5,98	47,9	286,6	-23,7	286,6
2	Снеговая нагрузка		1,0	-0,9	51,6	1,1	8,6	51,6	-4,3	51,6
3	Крановые моменты(тележка слева)		1,0	-139,2	717,4	-19,6	-280,9	717,4	77,8	717,4
4	Крановые моменты(тележка справа)		1,0	107,7	223,7	19,6	-34	223,7	77,8	223,7
5	Поперечное торможение кранов (сила приложена к левой стойке)		1,0	±124,7	±4	±16,3
6	Поперечное торможение кранов (сила приложена к правой стойке)		1,0	±45,9	±4,1	±16,3
7	Ветровая нагрузка(ветер слева)		1,0	-2,61	41,2	-46,7
8	Ветровая нагрузка(ветер справа)		1,0	261,2	39	-46,7

6.Расчетколонны

Определение расчетных усилий.

Расчетные усилия для верхней (сечение 3-3) и нижней (1-1) частей колонны принимаем по таблице

М₁=392 кН·м

N₁=1279 кН

М₃=128 кН·м

N₃= 1279 кН

Определение расчетных длин.

l₁ =7230мм– длина подкрановой части колонны;

l₂ =3970мм– длина надкрановой части колонны.

Расчетные длины частей колонны в плоскости рамы

l_x2^ef=μ₂l₂=3·3,97=11,9м

l_x1^ef=μ₁l₁=2,5·7,23=18,1м

Расчетные длины частей колонны из плоскости рамы

l_у2^ef=l₂-h_g=3,97-0,6=3,37м

l_y1^ef=l₁=7,23м

Расчет верхней части колонны.

Предварительный подбор сечения.

Требуемая площадь поперечного сечения (см²)

А_тр>Nγ_n(1,25+2,8e_x/h₂)/R_yγ_c

где е_х=M/N=400/1300=0,31м

А_тр>1300·1(1,25+2,8·0,31/0,5)/33·1=118 см²