Проектирование железобетонного промышленного здания (стр. 2 из 12)

А_ш=

=72 м²

Нагрузка от собственного веса шатра и надкрановой части колонны:

G_ш= q_ш A_ш+

= q_ш A_ш+

=3,32·72+0,95·1,1·25·0,6·0,4·4,3=239,04+26,96=266 кН

где р = 25кН/м³ - объемный вес железобетона.

2.2.2. Постоянная нагрузка от собственного веса стены

По принятой конструкции стены определяем ее вес:

G_СТ=

В(q_CTh_CTb_CT +1,75·q₀h₀b₀)=

G_CT =0.95·1.1·6· (29·6·0.3+ 1.75·25·1,2·0.008) = 330 кН,

где q_CT - объемный вес материала стеновой панели:

q_CT =

= 29кН/м³;

q₀ = 25 кН/м³ - удельный вес стекла; b₀ = 8 мм - толщина двойного остекления; 1,75 - коэффициент, учитывающий вес оконной коробки и переплетов; h_CT - суммарная высота стеновых панелей без цокольной панели в м; h₀ - высота верхней полосы остекления в м.

2.2.3. Нагрузки от веса подкрановой части колонны и подкрановой балки

Расчетная нагрузка от подкрановой части колонны равна:

0,95·1,1·25·0,4·0,7·8,45=61,8 кН.

Расчетная нагрузка от подкрановой балки при шаге колонн 6 м равна:

G_пб =

=0,95·1,1·35 = 36,58 кН.

2.2.4. Нагрузка от снега

Расчетная снеговая нагрузка на 1 м² горизонтальной поверхности земли определяется по формуле:

= 0,95·1,4·1·1,5=2 кН/м² [2, п.5.1]

где S₀ - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности, принимаемое по [2, табл.4] в зависимости от снегового района. По заданию местом строительства является г. Комсомольск-на-Амуре: IV снеговой район, S₀ =1.5 кН/м²;

- коэффициент конфигурации кровли. В соответствии с [2, прил.3*]

=1; y_f = 1.4 - коэффициент надежности по нагрузке.

Нагрузка от снега на колонну:

S_Ш = S·А_Ш = 2·72= 144 кН.

2.2.5. Крановые нагрузки

Максимальное вертикальное нормативное давление колеса крана

F_max_._n=380 кН (п. 1.2).

Минимальное вертикальное давление колеса крана при двух колесах по одному рельсовому пути:

= 112,5кН.

Горизонтальное нормативное давление колеса крана на рельс при поперечном торможении тележки

Т_кол,п =

кН. [2, п. 4.4]

Расчетные крановые нагрузки на колесо:

F_max = F_max_,_n

=380·0.85·1.1·0.95 = 338кН;

F_min=F_min_,_n

=112,5·0.85·1.1·0.95 =60 кН;

Т_кол = Т_кол,_n

=15,9·0.85·1.1·0.95 =14,1 кН,

где

=0.85 - коэффициент сочетания при режиме крана 6К [2, п. 4.17];

=1.1 [2, п. 4.8].

Расчетные вертикальные нагрузки Д_max и Д_min, а так же горизонтальная нагрузка Т на колонну определяются при расчете крайней колонны от неблагоприятного воздействия двух сближенных кранов [2, п. 4.11].

Линия влияния опорной реакции R на колонне при загружении соседних пролетов балки ходовыми колесами двух кранов для получения R_max(Д_max, Д_min, T) изображена на рис. 2.1.

Рис. 2.1- Размещение колес двух кранов на линии влияния опорной реакции.

Д_max=

=338· (0,067+1+0,79)=627,7 кН

Д_min=60·(0,067+1+0,79)=111,4 кН

=14,1·(0,067+1+0,79)=26,2 кН

2.2.6. Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка прикладывается к раме в виде равномерно распределенной по высоте колонны нагрузки и сосредоточенной нагрузки в уровне верха колонны W действующей на участке площадью h_nB, где h_n-высота парапета.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки

определяется по формуле:

[2, п.6.3]

где где

- нормативное значение ветрового давления. По заданию местом строительства является г. Комсомольск-на-Амуре: III ветровой район,

=0,38 кН/м² [2, табл.5]; k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте; с - аэродинамический коэффициент;

= 1.4 - коэффициент надежности по нагрузке.

Аэродинамический коэффициент активного давления с наветренной стороны С_е = 0.8; коэффициент пассивного давления с подветренной стороны С_е3 определяется по [2, прил. 4]: при отношении высоты цеха к его ширине Н / L = 12,6 / 24 = 0.525 и отношении длины здания к его ширине В_зд/ L =96 / 24 = 4; С_е3= -0,5.

Коэффициент k определяется интерполяцией по нормативным значениям [2, табл.6] и приведён в таблице 2.2:

Таблица 2.2 – Нормативные и рассчитанные коэффициенты k.

Высота, м	k	Высота, м	k
10	0,65	12,6	0,702
20	0,85	15	0,75

Найдём нормативное значение ветрового давления на каждой высоте без учёта аэродинамического коэффициента (рис. 2.2):

=0,38·0,5·0,95·1,4=0,253 кН/м²;

= 0,38·0,65·0,95·1,4=0,329 кН/м²;

= 0,38·0,702·0,95·1,4=0,355 кН/м²;

= 0,38·0,75·0,95·1,4=0, 379кН/м²;

Рис. 2.2 –Эпюра ветрового давления.

Найдём площади полученных трапециевидных эпюр и их среднее значение, являющееся эквивалентной нагрузкой:

S₁=0.253·5=1,265 кН/м;

S₂=(0.253+0.329) ·0,5·5=1,455 кН/м;

S₃=(0.329+0.355) ·0,5·2,6= 0,889кН/м;

ω_ср=(1,256+1,455+0.889)/12,6=0.285 кН/м²;

Получаем давления с наветренной и подветренной стороны при шаге 6 м:

ω_Н =ω_ср·С_е B= 0.285 кН/м²·0,8·6 м= 1,368 кН/м;

ω_П =ω_ср·С_е3В= 0.285 кН/м²·(-0,5) ·6 м= -0,855кН/м.

Ветровая нагрузка W, действующая выше верха колонны, прикладывается в уровне низа ригеля рамы. Определяем площадь эпюры ветрового давления в пределах высоты парапета:

S_пр=(0.355+0.379)·0,5·2,4=0,881 кН/м;

Тогда W₁= S_прВ=0,881·6 =5,286 кН – расчетное давление без учета аэродинамических коэффициентов.

Суммарное давление ветра на парапет с наветренной и подветренной сторон:

=5,286·(0,7+0,5)=6,343кН.

3. Расчет каркаса на ПЭВМ

Необходимые исходные данные:

1 строка

1. Расчетная высота колонны:

Н_р= Н + 0.15 = 12,6 + 0,15 =12,75 м.

2. Высота верхней части колонны: Н₂ = 4.3 м.

3. Расстояние от подкрановой балки до низа фермы:

Н₂-Н_пб=4.3 - 0,8 = 3,5 м.

4. Число рам в температурном блоке - 9.

2 строка

5. Отношение жесткостей рассматриваемой колонны

(ЕI₂ – верхняя часть колонны, EI₁ - нижняя часть колонны): для крайней колонны: