пз. пз (1). 2. компоновка каркаса здания. Назначение размеров поперечной рамы
 Скачать 1.51 Mb.
|
 2. КОМПОНОВКА КАРКАСА ЗДАНИЯ. 2.1. Назначение размеров поперечной рамы. 2.1.1 Размеры по вертикали. Полная высота помещения определится по формуле (2.1): 𝐻=𝐻1+𝐻кр+𝛿1+𝑓𝑢=15+3,15+0,1+0,12=17,37 м. где   так как  м.Так как высота Н >10,8м , то принимаем высоту помещения кратно 1,8 м.  округлим до целого числа в большую сторону и получим 10 панелей на колонну, тогда Н=10 1,8=18м.По формуле (2.2) скорректируем отметку кранового рельса:  Длину нижней части колонны определим по формуле (2.3):   .По формуле (2.4) определим длину верхней части колонны:  Высота рамы от обреза фундамента:  2.1.2. Размеры рамы по горизонтали Определим высоту сечения верхней части колонны:  конструктивно принимаем  Определим высоту сечения нижней части колонны. Первоначально величину привязки колонны принимаем  тогда по формуле (2.5) привязка кранового рельса к разбивочной оси должна быть не менее:    примем кратно 0,25 м  м., тогда высота сечения нижней части колонны равна:  Должно соблюдаться условие  . Условие удовлетворяется  2.1.3. Размеры ригеля (фермы)  4,05м  2,25м  =36м  Рис. 2.2. Очертание ригеляПринимаем высоту фермы на опоре, равную  Высоту ригеля в середине пролета определим по формуле (2.7): где  .2.2. Разбивка сетки колонн Длина здания 84 м. Здание должно состоять из одного температурного блока (см. рис.2.3). Колонны, примыкающие к торцам здания либо к температурному шву, смещаются внутрь температурного блока на 0,5 м. 2.3. Разбивка фасада Принимается ленточное остекление. Высота здания  более  следовательно высота стеновых панелей и панелей остекления принимаем равными 1,8 м. Пример компоновки фасада показан на рис. 2.4. Рис. 2.4. Фрагмент фасадаРазмеры колонны по высоте определяются, исходя из конструктивных соображений. 3.СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАРКАСА ЗДАНИЯ 3.1. Расчетная схема рамы Эксцентриситет смещения осей верхней и нижней частей колонн, (см.рис.3.3) определяется по формуле:  м.Эксцентриситет приложения веса стены при ненесущих стенах определяется по формуле:  м.где  - толщина стеновой панели.Эксцентриситет приложения крановой нагрузки при условии совпадения осей подкрановой ветви колонны и подкрановой балки определяется по формуле:  м.  Рис.3.2 Расчётная схема рамы Рис.3.1 Конструктивная схема   Рис.3.3 - Эксцентреститеты  3.2. Сбор нагрузок на поперечную раму 3.2.1. Постоянные нагрузки 1. Собственный вес рамы (рис.3.4) на 1 м2 определяется в табличной форме  Рис.3.4. Схема приложения нагрузок на раму Таблица 2 – Нагрузка на шатёр
Линейная распределенная нагрузка на ригель (ферму) от веса шатра:  кН/м;где  - расчетная постоянная нагрузка на 1 м2, определяемая в табличной форме; В- шаг рам;  - здесь и далее коэффициент надежности по назначению.2. Собственные веса колонны и подкрановой балки определяются по формулам:    кН; кН.3. Собственный вес стенового ограждения подсчитывается по формуле:   кН.где  кН/м3- объемный вес материала стеновой панели;  кН/м3 - объемный вес стекла;  м и  м - суммарные высоты стен и остекления, соответственно не включая цокольную панель и первую полосу остекления;  м - толщина двойного остекления.3.2.2. Снеговая нагрузка Величина нормативной снеговой нагрузки на 1 м2 кровли определяется по следующей формуле:  где  - вес снегового покрова принимаемый в зависимости от района строительства (Архангельск);  - коэффициент перехода снеговой нагрузки на земле к нагрузке на 1 м2 проекции кровли. Так как уклон кровли менее  , то коэффициент  .Sn=1 Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от снега  определяется по следующей формуле: Коэффициент надёжности для снеговой нагрузки принимаем равным 1,4, так как выполняется отношение:   кН/м3.2.3. Нагрузки от мостовых кранов 1. Вертикальное давление кранов. Расчетная сила  , передаваемая на колонну колесами крана, определяется по линии влияния опорных реакций (Л.вл.  ) подкрановых балок (рис.3.5) при невыгоднейшем расположении двух кранов на балках по формуле:
  где  ;  коэффициент сочетаний, принимаемый для кранов режима работ  равным  ;  - нормативное давление  го колеса крана;  - ордината линии влияния под м колесом:  - количество колес двух кранов, уложившихся в пределах двух подкрановых балок. На противоположный ряд колонн также действует вертикальная сила от крана  , но значительно меньшая. Усилие определяется по формуле:  При кране грузоподъёмностью 80 т. число колёс с одной стороны крана равно 4, а масса крана с тележкой равна  т., тогда кН; кН.2. Поперечное торможение. Расчётная горизонтальная сила Т, передаваемая подкрановыми балками через тормозные балки на колонну определяется по формуле:  Сила горизонтального давления, передаваемая колесу крана равна:   кН;где  т. - масса тележки крана; кН.3.2.4. Ветровая нагрузка Нормативное значение ветрового давления  определяем в зависимости от ветрового района строительства. Город Архангельск расположен в 2 ветровом районе, следовательно,  кПа. Максимальная высотная отметка здания 21,6 м (рис. 3.6в). Построим эпюру коэффициента  (рис. 3.6а). Определим ординаты эпюры на отметках 21,600 м и 18 м: ; .Для удобства расчётов приведём эпюру к эквивалентной по площади  . Определим значение ординат : ;Ветровую нагрузку, линейно распределённую по колонне, определим по формуле:   кН/м.С наветренной стороны с аэродинамическим коэффициентом  : кН/м;С подветренной стороны с аэродинамическим коэффициентом  (при  и  по интерполяции (3, прил 4)): кН/м.Ветровая нагрузка, приходящаяся на парапет, прикладывается в уровне низа фермы на отметке 21,6. Определим площадь эпюры в пределах высоты парапета):  м, м,тогда сосредоточенное давление ветра, приходящееся на парапет, определится по формуле:  кНС наветренной стороны  кН/м;С подветренной стороны  кН/м.3.3. Жесткостные характеристики элементов рамы Жесткость сквозного ригеля (фермы) определяется по формуле, в которой примем  , так как ;  МПа при толщине фасона от 2 мм до 20 мм.   Жесткость нижней части колонны определяется по формуле:  где  , так как шаг рам 6м.где  - расчетное продольное усилие в основании свободно стоящей колонны от постоянной нагрузки и снега:  кН Жесткость верхней части колонны определяется по формуле:  где  - коэффициент учитывает неравенство площадей сечений нижней и верхней частей колонны; 3.4. Расчет рамы на отдельные нагрузки Расчет на отдельные нагрузки производится на ЭВМ по комплексу программ "КМК" (Конструкции металлического каркаса). На постоянные нагрузки, снег и ветер рассчитывается отдельная плоская рама. Для расчёта необходимы следующие дополнительные данные: Отношение  ;Отношение  ;Примем прогонное покрытие. Диск покрытия создается системой продольных горизонтальных связей покрытий. Жёсткость покрытия примем ориентировочно (при шаге рам 12м)  . Тогда отношение жесткостей будет равно: Таблица 3 – Исходные данные:
|
, кПа
, кПа
(от торможения)