4. Расчет поперечной рамы производственного здания

В соответствии с конструктивной схемой выбираем ее расчетную схему и основную систему.

Расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонн

Соотношение моментов инерции , если I_B =1 то I_Н =5 I_P=15. Сопряжение ригеля с колонной назначаем жестким.

Нагрузки на поперечную раму

Все нагрузки подсчитываются с учетом коэффициента надежности по назначению для большинства промышленных зданий ГОСТ 27751-88 п 5.2

Постоянные нагрузки

Нагрузки на 1м² подсчитываем по таблице

№	Вид нагрузки	Нормативная величина. кг/м²	Коэффициент надежности по нагрузке.	Расчетная величина нагрузки. кг/м²
1	Постоянная:
1.1	Защитный слой (Битумная мастика с втопленным гравием)	8	1.2	9.6
1.2	Гидроизоляция (4 слоя рубероида)	15	1.2	18
1.3	Утеплитель пенополистерол t=150мм	52.5	1.2	63
1.4	Пароизоляция	5	1.2	6
1.5	Профнастил	14.5	1.05	15.225
1.2	Собственный вес металлических конструкций(Прогоны ,Ферма; связи; фонари)	55	1.05	57.75
	Итого	150		169.6
2	Временная:
2.1	г.Салехард-5-й снеговой	224		320
	Всего	374		489.6

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ригель рамы по формуле

0.95·169.6·12/1=1933.44 кг/м

g_П – расчетная равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы

коэффициент надежности по назначению ()

g_КР – постоянная поверхностная распределенная нагрузка от покрытия

b_Ф – шаг колонн (ширина грузовой площади)

Опорная реакция ригеля рамы

1933.44·30/2=29001.6кг

Расчетный вес колонны (табл.12.1) (Беленя)

G_k=40кг/м²

Верхняя часть (20% веса) (0.95·1.05·0.5·12·30·40)/1000=7.18т

Нижняя часть (80% веса) 7.18·0.8/0.2=28.72т

В верхней части колонны (включая вес этой части колонны )

(1.2·0.05+(5.2–1.2+3.15)·0.3·0.6)·12·1.1+7.18=24.96т

В нижней части колонны (включая вес этой части колонны )

(2.4·0.05+(11.6–2.4)·0.3·0.6)·12·1.1+28.72=52.16т

Где 0,6т/м3-удельный вес материала панели

0,3м-толщина панели

0,05т/м2-поверхносная масса переплетов с остеклением

1.93т/м

24.96т

52.16т

29т

30000

Снеговая нагрузка для г.Салехард-5-й снеговой

Снеговую нагрузку определяем согласно СП 20.13330.2011 п. 10

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле:

S₀= 0,7c_ec_tmS_g,

где с_е- коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10,5 [2]

c_t- термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10,6[2] .

m- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10,4[2]

S_g- вес снегового покрова на 1 м²горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с 10.2[2]

Вес снегового покрова на 1(м²) горизонтальной поверхности земли, для площадок, расположенных на высоте не более 1500 м над уровнем моря, принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации по данным таблицы 10.1[2]

для г. г.Салехард-5-й снеговой, район Sg=320(кгс/м2),

Нормативное значение снеговой нагрузки

S₀=0.7·1·1·1·320=224кг/м2

Расчетное значение снеговой нагрузки

S= S₀*g_f=224·1.4=313.6кг/м2

где коэффициент надежности по снеговой нагрузке g_f=1,4 согласно п. 10,12 [2]

Вес снегового покрова S= 0.32т/м2

-расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от снега

S0=0.32

С – коэффициент перехода от нагрузке на земле к нагрузке на 1м2 проекции кровли при уклоне равен 1

b_ф- шаг ферм

0.32·12=3.84т/м

Опорная реакция ригеля рамы

3.84·30/2=57.6т/м

3.84т/м

57.6т

30000

Вертикальные усилия от мостовых кранов

Кран 50/10т

Шаг колонн 12м

Пролет крана 28.5 м

ширина моста В=6.65м

база крана К=5.25м

высота крана Н=3.15м

давление колеса Рмакс= 48.5т

давление колеса Рмин= 14.2т

масса тележки G_т=17.5т

- масс крана с тележкой G = 75.5т

Грузоподьемность Q= 50т

,

где

D_MAX – расчетное усилие передаваемое на колонну колесами крана

n – коэффициент перегрузки

n_C – коэффициент сочетаний

F_K.MAX – нормативное вертикальное усилие колеса

y – ордината линии влияния

G_П – нормативный вес подкрановых конструкций (условно включаемый во временную нагрузку)

g_H – полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке (1,3кн/м2)

b_T- ширина тормозной площадки

b - шаг колонн

n_C=0,95 зависит от условий работы крана (для тяжелого режима работы крана)

n=1,1 – нормативно установленное значение для крановой нагрузки

Нормативный вес подкрановой балки находиться по таблице 12.1 (Беленя)

(40·12·30/2)/1000=7.2т

Принимаю распределенный вес подкрановой балки 150кг/м²

b_T=1,5м b=12м

0.95·1.1·0.95·48.5·(0.563+1+0.88+0.45)·1.1·0.85+1.05·7.2+1.1·0.13·1.5·12=140.37т

0.95·1.1·0.95·14.2·(0.563+1+0.88+0.45)·1.1·0.85+1.05·7.2+1.1·0.13·1.5·12=48.27т

Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий

=0.5·1=0.5м

h_H=1м

140.37·0.5=70.18т

48.27·0.5=24.14т

Горизонтальная сила от мостовых кранов

передаваемая одним колесом по формулам (12.4) (12,8) (Беленя)

(50+17.5)/(2·20)=1.69т

Сила Т:

0.9·1.1·0.95·1.6875·(0.563+1+0.88+0.45)=4.59т

Считаем условно что сила приложена на уровне уступа колонны

T=4.59т

Ммакс=70.19т*м

Dмакс=140.37т

Dмин=48.27т

Ммин=24.14т*м

30000

Ветровая нагрузка:

4-й ветровой 3-скоростной напор ветра 0.048 т/м2

коэффициент надежности по нагрузке .

Коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания (тип местности - В):

Высота фермы 3.15

отметки	к
5	0.5
10	0.65
16.8	0.96
19.95	1.1

Скоростной напор ветра:

На уровне от 0 до 5м

w5=0.048·0.5·0.8·1.4·12=0.32т/м

На уровне от 5 до 10м

w10=0.048·0.65·0.8·1.4·12=0.42т/м

На уровне от 10 до 16.8 м

w16.8=0.048·0.96·0.8·1.4·12=0.62т/м

На уровне от 16.8 до 19.95 м

w19.95=0.048·1.1·0.8·1.4·12=0.71т/м

Расчетная сосредоточенная нагрузка, приложенная к верхней части колонны от ветреной нагрузки на парапет:

W1=0.5*(q16.8+q19.95)*(19.95-16.8)=0.5·(0.62+0.71)·(19.95–16.8)=2.09т

W2=2.09475·0.6/0.8=1.57т

Эквивалентный момент от ветровой нагрузки

Мэкв=0.5*0.32*5²+0.5*(0.32+0.42)*(10-5)*((10-5)/2+5)+0.5*(0.42+0.62)*(16.8-10)*((16.8-10)/2+10)=65.26т*м

Распределенная ветровая нагрузка на наветренную сторону_:

2*65.26/(16.8²)=0.46т/м

Распределенная ветровая нагрузка на заветренную сторону:

0.46·0.6/0.8=0.34т/м

W1=2.09т

W2=1.57т

qэк.1=0.46т/м

qэк.2=0.35т/м

30000