Разработка архитектурно-конструктивного проекта станции нейтрализации промышленных стоков (стр. 7 из 16)

N_п.б. = 1,1 ∙ 0,95 ∙ (35 + 1,0 ∙ 6,0) = 42,85 кН

Эта нагрузка приложена с эксцентриситетом е_н относительно оси подкрановой части колонны - е_н = 750 – 600/2 = 450 мм.

5. Нагрузка от стеновых панелей.

Площадь участка всех стеновых панелей, приходящаяся на фундамент крайней колонны, будет:

А_ост = (1,2 + 1,8 + 1,2 + 1,2 + 1,2 + 1,8 + 1,2) х 6 + 3,0(1,8 + 1,8 + 1,2) = 72 м².

Расчетная нагрузка от двойного остекления при весе 1 м² его 0,07 т (0,7кИ) будет:

N_ост = 1,1 ∙ 0,95 ∙ 9 = 9,41 кН,

где А_ост = 2 ∙ 3,0 ∙ 1,8 + 3,0 ∙ 1,2 = 14,4 м²

6. Расчетная нагрузка отвеса крайней колонны.

Надкрановая часть -

= 1,1 ∙ 0,95 ∙ 0,4 ∙ 0,38 ∙ 2,9 ∙2,5 = 11,52 кН;

Подкрановая часть -

= 1,1 ∙ 0,95 ∙ (0,4 ∙ 0,6 (8,7 + 0,2) + ∙ 0,35 ∙ 0,4) ∙ 2δ = 58,1 кН

Временные нагрузки.

7. Снеговая нагрузка.

Расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли: S_ч = 180 кг∙с/м² (г. Арзамас III район).

Нормативная нагрузка от снегового покрова находится путем умножения расчетной нагрузки на коэффициент 0,7.

S_o = S_ч ∙ 0,7 = 1,8 ∙ 0,7 = 1,26 кН/м²

Расчетная нагрузка от снегового покрова на крайнюю колонну:

= 1,4 ∙ 0,95 ∙ 1,26 ∙ 6 ∙ 24/2 = 120,66 кН

8. Вертикальная нагрузка от кранов.

Для крана среднего режима работы Q = 10 т и пролете моста L = 22,5 м находим:

а) Наибольшая и наименьшая нормативная нагрузка пояса крана

Р_{max, n} = 60 кИ и Р_{min, n} = 16,8 кН;

б) База крана А_к = 3700 мм; ширина крана В = 4700 мм;

в) Масса крана конструктивная Q_n = 13 т;

Масса тележки G_т.н = 2 т.

Рис. П.2.1. Схема действия крановых нагрузок и линия влияния давления их на колонны.

Вертикальное расчетное давление от кранов на колонну с учетом коэффициентов сочетаний n_c = 0,85 – для двух кранов и коэффициентов надежности по нагрузке α_f = 1,1 и назначению α_n = 0,95:

D_max = n_c ∙ α_f ∙ α_n ∙ P_{max, n} ∙ k = 0,85 ∙ 1,1 ∙ 0,95 ∙ 60 ∙ 2,43 = 129,5 кН;

D_min = n_c ∙ α_f ∙ α_n ∙ P_{min, n} ∙ k = 0,85 ∙ 1,1 ∙ 0,95 ∙ 16,8 ∙ 2,43 = 36,26 кН

9. Горизонтальная нагрузка от поперечного торможения крана.

Нормативная величина поперечной тормозной силы Т_н от каждого из двух стоящих на подкрановой балке колес одного крана с гибким подвесом:

т = 3,75 кН

Величина расчетной тормозной нагрузки:

Т = h_c∙ α_f ∙ α_n ∙ Т_n ∙ k = 0,85 ∙ 1,1 ∙ 0,95 ∙ 3,75 ∙ 2,43 = 8,09 кН

10. Ветровая нагрузка.

Величина скоростного напора ветра на высоте до 10 м от поверхности земли для г. Арзамаса при типе местности Б:

кН/м²;

то же, на уровне верха колонны (+10,8 м):

кН/м²;

то же, на уровне верха панельной стены здания (+14,4 м):

кН/м².

Расчетная нагрузка на поперечные рамы с учетом аэродинамических коэффициентов: 0,8 для вертикальных поверхностей с наветренной стороны и о,6 – с подветренной:

а) Напор:

q_нап = 0,8 ∙ 0,95 ∙ 6 ∙ 1,4 ∙ 0,95 = 1,25 кН/м;

Отсос:

q_отс = 0,6 ∙ 0,195 ∙ 6 ∙ 1,4 ∙ 0,95 = 0,93 кН/м.

в) Сосредоточенная нагрузка на уровне верха колонны:

Рис. П.2.2. Схема действия ветровой нагрузки на раму при ветре слева.

Статический расчет рамы

Геометрические характеристики крайней колонны. Момент инерции сечения надкрановой части:

см^н.

То же для подкрановой части:

см^н.

Отношение этих моментов инерции:

h_кр =

Отношение высоты подкрановой части колонны к ее полной расчетной высоте:

λ_кр =

Смещение геометрических осей сечения верха и низа колонны:

е_кр =

см.

Определение усилий в колонне.

1. Постоянная нагрузка от покрытия

кН

Величина горизонтальной реакции

кИ,

где е = е_кр = 0,11 м и

для n_кр = 0,25; λ_кр = 0.26 и у_в = 1,0 И_в

Усилия в сечениях колонны:

а) Изгибающие моменты:

М_I-I = 419,62 ∙ 0,11 – 5,5558 ∙ 11 = - 14,9553 кН∙м;

М’_II-II = 419,62 ∙ 0,11 – 5,5558 ∙ 2,9 = 30,046 кН∙м;

М_II-II = 419,62 ∙ 0 – 5,5558 ∙ 2,9 = - 16,1118 кН∙м;

М_III-III = 0.

б) Продольные силы:

N_I-I = N’_II-II = N_II-II= N_III-III = 419,62 кН

в) Поперечные силы:

Q_{I – I}= -R_в = 5,5558 кН .

2. Снеговая нагрузка

= 120,66 кН

К =

= 120,66 / 419,62 = 0,2875 .

А) М_{I - I} = - 14,9553 * 0,2875 = - 4,300 кН*м ;

М_{II - II} = 30,0464 * 0,2875 = 8,6383 кН*м ;

М_{II - II} = - 16,1118 * 0,2875 = -4,6321 кН*м ;

М_{III - III} = 0

Б) N = 120,66 кН

В) Q_I-I = 5,5558 * 0,2875 = 1,5973 кН.

3.Вертикальная крановая нагрузка.

D_max= 129,51 кН

Величина горизонтальной реакции

= 1,324 * (129,51 * 0,45 / 11,0) = 7,015 кН ,

где l_н = 0,45 м ; к₂ =1,324 по табл.2 п VII. Для n = 0,25 ; λ= 0,26 и y_h= 1,0 Нм.

А) М_I-I = -129,51 * 0,45 + 7,015 * 11 = 18,8855 кН*м ;

М_II-II = -129,51 * 0,45 + 7,015 * 2,9 = - 37,936 кН*м ;

М_II-II = - 129,51 * 0 + 7,015 * 2,9 = 20,3435 кН*м ;

М_III-III=0 .

Б) N_I-I = N_II-II= 129,51 кН ; N_II-II= N_III-III= 0

В) Q_I-I= -R_в = - 7,015 кН.

4. Вертикальная крановая нагрузка.

D_min= 36,26 кН.

К =

= 36,26 / 129,51 = 0,2799

М_I-I = 18,8855* 0,2799 = 5,2879 кН*м ;

М_II-II = - 37,936 * 0,2799 = - 10,6183кН*м ;

М_II-II = 20,3435 * 0,2799 = 5,6962 кН*м ;

М_III-III= 0 .

Б) N_I-I = N_II-II= 36,26 кН ; N_II-II= N_III-III= 0

В) Q_I-I= -7,015 – 0,2799 = -1,964 кН.

5. Нагрузка от подкрановой балки с рельсом.

N_пб = 42,85 кН.

К =

= 42,85 / 129,51 = 0,331

М_I-I = +18,8855* 0,331 = 6,2511 кН*м ;

М_II-II = - 37,936 * 0,331 = - 12,5568 кН*м ;

М_II-II = 20,3435 * 0,331 = 6,7337 кН*м ;

М_III-III= 0 .

Б) N_I-I = N_II-II= 42,85 кН ; N_II-II= N_III-III= 0

В) Q_I-I= -7,015 * 0,331 = -2,322 кН.

6. Нагрузка от веса крайней колоны.

= 11,52 кН., = 11,52 кН.

К =

= 11,52/ 419,62 = 0,0275

М_I-I = - 14,9553* 0,0275 = - 0,41 кН*м ;

М_II-II = 30,0464 * 0,0275 = 0,825 кН*м ;

М_II-II = - 16,1118 * 0,0275 = -0,4424 кН*м ;

М_III-III= 0 .

Б) N_III-III= 0 N_II-II = N_II-II=

= 11,52 кН.;

N_I-I = 11,52 + 58,1 = 69,62 кН

В) Q_I-I = -7,015 * 0,0275 = 0,153 кН.

7. Горизонтальная крановая нагрузка

Т = 3,75 кН слева направо.

Горизонтальная реакция при торможении слева направо:

R_в= к₃ * Т = 0,71 * 3,75 = 2,6654 кН,

где к₃ = 0,71 по таб. 3 п VII для. n = 0,25;

λ= 0,26 и y_в = 1,95 / 2,9 * Н_в ≈ 0,67 Н_в

А)

М_I-I = - 3,75 * 9,05 + 2,6654 * 11= - 4,6181 кН*м ;

М_II-II = - 3,75 * 9,05 + 2,6654 * 2,9 = 4,1672 кН*м ;

М_II-II = 4,1672 кН*м ;

М_III-III= 0 .

М_т = 2,6654 * 1,95 = 5,1975 кН*м.

Б) N= 0 N

В) Q_I-I= Т - R_в = 3,75 – 2,6654 = 1,0846 кН.

7. Ветровая нагрузка слева направо.

По табл. 4 находим к_т = 0,3574. Горизонтальня реакция R_в в крайней колоне на оси О:

R_в⁰ = к₇ * g_отс * Н = 0,3574 * 1,25 * 11 = 4,9148 кН.

Горизонтальная реакция R_в в крайней колонне по оси А:

R_в^л = к₇ * g_отс * Н = 0,3574 * 0,93 * 11 = 3,657 кН.

Усилие в дополнительной связи.

R = ∑ R_в * W = 4,9148 + 3,657 + 8,49 = 17,06 кН.

Определяем по табл. 5 п. VII коэффициенты Kq^кр = 2,8403 и Kq^ср = 3,0.

Горизонтальная сила на крайние колонны: