2.3. Крановые нагрузки

Технические характеристики крана:

Q=10т; Lк=16,5м;

В (ширина моста)=6300мм; К (база крана)=4400мм;

Нкр (высота крана)=1900мм; В1 (зазор)=260мм;

Pn,max (давление колёс)=125 кН ;Рn,min=28 кН

Масса, т:

-тележки: 4.0;

-крана с тележкой:21.0

Расчетная схема для определения крановых нагрузок на рисунке 5

Рис.5 Расчетная схема для определения крановых нагрузок

Определяем вертикальные нагрузки от крана по формуле

Определим горизонтальную составляющую нагрузки, которая возникает при торможении тележки:

, где 0.05-величина коэффициента трения тележки о подкрановый рельс при гибком подвесе.

2.4. Ветровые нагрузки

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле:

,

где — нормативное значение ветрового давления, для III ветрового района кН/м².

— коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (определяется по табл.6 СНиП 2.01.07-85*);

— аэродинамический коэффициент, определяемый по направлению ветра (с=0,8 – для наветренной стороны; с=-0,6 – для подветренной стороны).

,

где =1,4 – коэффициент надежности по нагрузке.

Определим наивысшую точку здания:

,

где 3000мм-высота фермы.

Для наветренной стороны:

Для подветренной стороны:

Составляем расчетную схему действия ветровой нагрузки:

Рис.6 Эпюра фактической ветровой нагрузки

В качестве расчетной схемы для колонны принимается стойка, жестко закрепленная в нижнем сечении, нагруженную равномерной нагрузкой, которая создает изгибающий момент в опорном сечении такой же, как от нагрузки, распределенной по фактическому закону.

Для наветренной стороны:

_{Для подветренной стороны:}

2.6 Определение эквивалентной равномерно распределенной

нагрузки для расчета каркаса рамы.

Равномерно распределенная ветровая нагрузка, приходящаяся на 1 колонну:

кН/м;

кН/м;

где l-шаг колонн.

Ветровая нагрузка, действующая на участке от низа ригеля до точки вершины здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы.

Рис.7 Эпюра эквивалентной ветровой нагрузки

Далее расчет ведем в программе KISRGB.

3.Расчет сечений сплошной колонны по крайнему ряду

Колона армируются арматурой класса А400: , . Хомуты класса А240. Бетон тяжёлый класса В20: , .

Надкрановая часть колонны

Мmax = 10748 кН·см, N = 465,23 кН;

М_L = 8002 кН·см, N_L = 482,51 кН.

Расчетная длина стержня колонны в плоскости рамы находится из выражения:

где: - коэффициент приведения длины; – геометрическая длина верхней части колонны

То же из плоскости рамы:

Эксцентриситет приложения нагрузки:

Случайный начальный эксцентриситет:

Принимаем максимальный случайный эксцентриситет:

Радиус инерции сечения колонны:

Гибкость колонны:

Определяем критическую силу по формуле:

Определяем моменты относительно центра тяжести менее сжатой арматуры, при этом принимаем защитный слой равный

кН·см

кН·см

Вычислим коэффициент , учитывающий длительность действия нагрузки:

<1+ =2

где: -коэффициент зависящий от вида бетона, для обычного тяжелого бетона

Относительный эксцентриситет определим из выражений: ;

Коэффициент армирования принимаем в зависимости от гибкости, принимаем , тогда:

Момент инерции арматурных стержней равен:

Момент инерции сечения:

Коэффициент приведения площади сечения арматуры к бетону:

Тогда, подставляя соответствующие значения в формулу для критической силы, получим:

Определяем коэффициент продольного изгиба:

Определяем расчётный эксцентриситет от усилий, действующих в сечении:

см

Делаем вывод, что присутствует растянутая арматура в сечении.

Площадь арматуры при симметричном армировании найдём из формулы:

Арматура по расчету не требуется, устанавливаем конструктивно, исходя из минимального процента армирования: 2 Ø20 А-III.

Расчет из плоскости рамы

Радиус инерции сечения:

Гибкость:

Полученная гибкость из плоскости рамы меньше гибкости в плоскости рамы, поэтому расчет не производим.

Подкрановая часть колонны

Мmax = 1735 кН·см, N = 820,66 кН;

М_L = 114 кН·см, N_L = 510 кН.

Эксцентриситет приложения нагрузки:

см

Сравним расчётный эксцентриситет со случайным:

Принимаем максимальный случайный эксцентриситет:

Радиус инерции сечения колонны:

Гибкость колонны:

Определяем критическую силу по формуле:

Определяем моменты относительно центра тяжести менее сжатой арматуры, при этом принимаем защитный слой равный

Относительный эксцентриситет определим из выражений:

Принимаем большее значение:

Коэффициент армирования принимаем в зависимости от гибкости, принимаем , тогда: Момент инерции арматурных стержней равен:

Момент инерции сечения:

Коэффициент приведения площади сечения арматуры к бетону:

Тогда, подставляя соответствующие значения в формулу для критической силы, получим:

Определяем расчётный эксцентриситет от усилий действующих в сечении:

;

.

Определим требуемую площадь арматуры:

По расчёту арматура не требуется, поэтому принимаем .

Расчёт из плоскости рамы

Радиус инерции сечения:

Гибкость:

Полученная гибкость из плоскости рамы меньше гибкости в плоскости рамы, поэтому расчет не производим.

Поперечную арматуру устанавливаем также конструктивно, принимая хомуты с шагом . Всю продольную и поперечную арматуру объединяем в два сварных каркаса.