Главная страница
Навигация по странице:

  • Исходные данные.

  • Нагрузки на подкрановую балку.

  • Определение расчётных усилий.

  • Расчет и конструирование колонны

  • Проектирование и расчет металлических конструкций I. МК Сатылганов Аслан. Сатылганов Аслан рпзс 196


    Скачать 4.52 Mb.
    НазваниеСатылганов Аслан рпзс 196
    АнкорПроектирование и расчет металлических конструкций I
    Дата07.12.2022
    Размер4.52 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаМК Сатылганов Аслан.docx
    ТипДокументы
    #832503
    страница5 из 9
    1   2   3   4   5   6   7   8   9

    Эпюра моментов (М1Δ+ МР) от ветровой нагрузки:


    на левой стойке на правой стойке



    Эпюра Q на левой стойке:



    Эпюра Q на правой стойке:

    При правильном решение сумма поперечных внизу должна быть равна сумме всех горизонтальных нагрузок.







    Рисунок 9. Эпюры усилий от ветровой нагрузки

    а – грузовая эпюра; б – эпюры моментов; в – эпюры поперечных сил.

    Определение расчетных усилий в сечениях рамы



    На основании расчета рамы на отдельные нагрузки необходимо установить неблагоприятные комбинации внутренних усилий в сечениях рамы от совместного действия нагрузок. Для этого составляются возможные комбинации следующих типов:

    ±Мmax; Nсоот.

    ±Nmax; Mсоот.

    ±Nmin; Mсоот.

    В комбинациях усилий набор нагрузок производится по следующим правилам:

    постоянная нагрузка учитывается обязательно;

    горизонтальные крановые усилия могут учитываться только совместно с вертикальными усилиями от кранов (в табл. 2.3 нагрузка 4 с нагрузкой 3 или 4* с 3*).

    нагрузки 3,4,5 и соответствующие им обратно симметричные 3*,4*,5* являются несовместимыми.

    Значения усилий в комбинациях устанавливаются с учетом двух видов основных сочетаний нагрузок:

    1. постоянная и одна временная нагрузки, здесь коэффициент сочетания ψ=1;

    2. постоянная и не менее двух временных нагрузок, где длительная нагрузка умножается на коэффициент сочетания ψ1=0,95, а кратковременная на ψ2=0,9.

    За одну кратковременную нагрузку принимается:

    1. снеговая нагрузка;

    2. крановая нагрузка (вертикальная вместе с горизонтальной);

    3. ветровая нагрузка.

    По результатам расчета составлена табл. 2.3 для четырех основных сечений левой колонны рамы. Из возможных комбинаций выбраны (подчеркнутые в таблице 2.3) наиболее неблагоприятные для определения усилий в стержнях стропильной фермы, подбора и проверки сечений колонн, расчета узлов рамы и анкерных болтов.

    Номера нагрузок для различных комбинаций и сечений отвечают конкретным условиям примера, для других примеров они могут быть иными.

    Если в комбинации Nmin; Mсоот, при расчете на растяжение анкерных болтов с внутренней стороны колонны, постоянная нагрузка разгружает болты (е=M/N<ρ≈h/2), то усилия от постоянной нагрузки принимаются с коэффициентом по нагрузке γfg=0,9. Ранее принят γfg=1,05, то есть необходимо умножить усилия на поправочный коэффициент 0,9/1,05. При е>ρ такой пересчет не требуется.

    Поперечная сила Qmax необходима для расчета элементов решетки сквозных колонн, а Qсоот для проверки местной устойчивости стенки сплошных колонн и других расчетов.


    3. Расчёт подкрановой балки

    Расчетные усилия (максимальные изгибающие моменты и поперечные силы) в подкрановых балках находят от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъёмности.

    Предельно допустимый прогиб подкрановых балок:

    - для кранов групп режимов работы 1К-6К.

    Исходные данные. Требуется рассчитать подкрановую балку пролётом 6 м под два крана грузоподъёмностью Qкр= 80/20 т однопролётного производственного здания. Материал балки – сталь С275; Ry =270 МПа (при t ≤ 20 мм); Rs= 0,58⋅ 270 = 157 МПа.

    Нагрузки на подкрановую балку. По приложению 1 для крана Qкр= 80/20 т режима работы 6К наибольшее вертикальное усилие на колесе вес тележки Gт= 323 кН.

    Для кранов режима работы 6К с гибким подвесом груза нормативное вертикальное усилие на колесе

    = =6.8 кН,

    где Qкр - номинальная грузоподъёмность крана; Gт – масса тележки, n0- число колёс с одной стороны крана.

    Определение расчётных усилий. Определение расчётного изгибающего момента от воздействия вертикальной крановой нагрузки. Допуская, что сечение с максимальным изгибающим моментом расположено в середине пролёта балки и, пользуясь линией влияния момента в этом сечении, устанавливаем краны не выгоднейшим образом






    y1 = 12/4=3 y2=0.54 y3=0.76 y4=0.18 y5=1.3

    y1 = 1 y2=0.75 y3=0.68 y4=0,32 y5=0,24


    Рисунок 10. Расчётные схемы подкрановой балки

    а – схема крановой нагрузки; б – к определению Mmax;

    в – к определению Qmax
    Расчетный момент от вертикальной нагрузки:


    =402*5,78*1,1*0,85*1,1*1,03*0,95=2 338,4

    где уi – ординаты линий влияния; γfk= 1,1 – коэффициент надёжности по крановой нагрузке; к =0,85 – коэффициент сочетания крановых нагрузок; к1=1,1 – коэффициент динамичности к вертикальным нагрузкам для подкрановых балок (по таблице 5); α= 1,03 – учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке (для балок пролётом 12 м α= 1,05 и для полёта 6 м α= 1,03); γn=0,95 – коэффициент надёжности по ответственности.
    Расчётный момент от горизонтальной крановой нагрузки:


    =6,8*5,78*1,1*0,85*1*0,95=34,9

    динамичности к горизонтальным нагрузкам (по таблице 5)
    Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре (рисунок 10,в).

    Расчётные значения поперечных сил на опоре балки от вертикальной и горизонтальной нагрузок:



    =402*2,99*1,1*0,85*1,1*1,03*0,95=1 209,6



    Таблица 5. Значения коэффициентов динамичностей


    Подбор сечения подкрановой балки

    Подкрановую балку принимаем симметричного сечения с тормозной конструкцией из рифленой стали толщиной t=6 мм и швеллера №16( при наличие промежуточной стойки фахверка, а также при шаге рам 6 м можно принимать швеллер №16 – 18, а при шаге 12 м – швеллер № 36).

    Условие прочности в наиболее напряжённой точке «А» сечения

    где  - коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжение в верхнем поясе подкрановой балки


    где - высота балки, её можно принимать в пределах (1/6…1/10)ℓб; hт= hн=1,0 м - ширина сечения тормозной конструкции.

    Минимальная высота балки:


    где - момент от загружения балки одним краном при определяемый по линии влияния (рисунок 10,б).

    Сумма ординат линии влияния при нагрузке от одного крана

    Для кранов группы режима работы 6К
    =118,96
    По таблице 6 задаемся гибкостью стенки балки

    Оптимальная высота по расходу стали :

    Принимаем hб=240 см (кратной 10 см).
    Таблица 6

    Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки


    Задаемся толщиной полок балки tf =2 см, тогда

    h0 = hб – tf = 240 – 2 = 238 см.

    Толщина стенки из условия сопротивления срезу силой



    =1,5*1 209,6/236*15,7=0,49
    Принимаем tст=14 мм, при этом

    Размеры поясных листов:




    Требуемая площадь поясов:





    По конструктивным требованиям bf min = 180 мм, поэтому принимаем пояс из стального листа сечением tf x bf = 20 x 180 мм; Af = 36 см2




    Рисунок 11. Сечение балки
    Устойчивость сжатого пояса обеспечена так как


    Отношение находится в рекомендуемых пределах

    По полученным данным компонуем сечение балки (рисунок 11).
    Проверка прочности сечения

    Геометрические характеристики сечения подкрановой балки относительно оси x-x:





    Геометрические характеристики подкрановой балки относительно оси у – у (в состав тормозной балки входят верхний пояс подкрановой балки, тормозной лист и швеллер; площадь поперечного сечения швеллера № 36 А=53,4 см2; ширина тормозного листа 870-70-50=750 мм).(110-40=70)

    Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения:

    ;
    Расстояние от центра тяжести сечения до наиболее напряженной точки “A” верхнего пояса подкрановой балки:

    .



    Проверка нормальных напряжений в верхнем поясе (в точке А) подкрановой балки:

    Большой запас прочности получен в связи с увеличением сечения по конструктивным требованиям по сравнению с расчётным.

    Проверка прогиба подкрановой балки и прочности стенки на действие касательных напряжений на опоре не нужны, так как высота балки hб больше минимального значения hmin , а принятая толщина стенки больше толщины определённой из условия среза.

    Расчет и конструирование колонны
    Верхняя часть ступенчатой колонны обычно проектируется сплошной, двутаврового сечения, нижняя часть принимается сплошной при ширине до 1 м, а при большей ширине ее экономичнее делать сквозного сечения.

    В раме ригель имеет жесткое крепление, поэтому для подбора симметричного сечения верхней части колонны расчетная комбинация усилий М, N устанавливается по сечению 1-1. Для подбора несимметричного сечения сплошной или сквозной нижней части следует рассмотреть несколько возможных комбинаций усилий: расчетные комбинации с + М в нижнем сечении колонны, при котором изгибающий момент догружает наружную ветвь и с -М в сечении под уступом, здесь изгибающий момент догружает подкрановую ветвь.
    Расчетные усилия указаны в таблице 4.

    Для верхней части колонны в сечении 1 – 1 М = 517 кН⋅м; N = 394 кН; Q = -320,16 кН; в сечении 2 – 2 при том же сочетании нагрузок (1, 2, 3* 4, 5*) M = 981 кН⋅м.

    Для нижней части колонны в сечениях 3 – 3 и 4 – 4 М1 = 2697 кН⋅м; N1 = 4154 кН; М2 = 904 кН⋅м; N2 = 1247 кН; Qmax= 1272 кН.

    Материал колонны – сталь С275, при толщине листового проката t20 мм, Rу=230МПа.

    В однопролетной раме с жестким сопряжением ригеля с колонной верхний конец колонны закреплен только от поворота.

    Так как Нвн = 6000/12000 = 0,5  0,6 и Nн/Nв= 4154/394=10,5> 3; и

    Iв/Iн=0,2 принимаем в = 3, н = 2. Из таблицы 4 в сечениях 1 – 1 и 4 -4 Nв =612 кН, Nн = 672,28кН)

    Расчетные длины для нижней и верхней частей колонны в плоскости рамы

    ⋅2=25,6 м;

    Расчетные длины колонны из плоскости рамы




    Таблица 7.


    1   2   3   4   5   6   7   8   9


    написать администратору сайта