Материал: Расчет поперечной рамы железобетонного промышленного здания с мостовыми кранами на ЭВМ. методические указания для подготовки студентов. Поликутин А.Э
чения распорок принимают равной 400 мм. Сечения сплошной (а), сквозной (б) колонны и распорки (в) показаны на рис. 3.
а) |
б) |
|
в) |
|
Рис. 3. Сечения: а) – сплошной колонны, б) – сквозной колонны, |
||
|
в) – распорки |
|
|
|
Размеры поперечного сечения средней колонны |
||
|
принимаются следующие: ширина соответствует ши- |
||
|
рине сечения крайних колон, а высота принимается в |
||
|
1,5 раза больше высоты сечения крайних колонн (или |
||
|
по иным указаниям, при необходимости уточняются |
||
|
расчетом). |
|
|
|
Общая высота колонны складывается из высот |
||
|
верхней (надкрановой) и нижней (подкрановой) частей, |
||
|
см. рис. 4: |
H = H . . +H . . |
|
|
нч |
вч |
|
Высота верхней части колонны:
Рис. 4. Вертикальная компоновка колонны
Hв.ч. = 100+Hк + пб + ,
где Hк – высота крана, принимается по таблице 1; 100 – минимальный зазор между стропильной конструкцией и мостовым краном;
– высота кранового рельса (см. таб. 2);
пб – высота сечения подкрановой балки (при шаге поперечных рам В=6м пб = 0.8 −1 м, при В=12мпб = 1.2 − 1.4 м. пб принимается кратной 100мм).
Высота нижней части колонны:
Hн.ч. = H − ( + пб)+150,
где H – отметка головки рельса;
150 – расстояние от обреза фундамента до отметки чистого пола (0.000). Расстояние в плане от разбивочной оси здания до оси подкрановой балки
принимается равным 750 мм.
4
Таблица 1 Нагрузки и габариты мостовых кранов среднего режима работы
Грузо- |
Про- |
Основные габариты, мм |
|
Давление |
Масса, т |
|||||
подъем- |
лет |
Шири- |
|
База |
Высота |
За- |
|
|
крана с |
|
|
|
колеса, |
тележ- |
|||||||
ность кра- |
крана |
на мо- |
|
кра- |
крана, |
зор, |
|
Рn,max, кН |
ки |
тележ- |
на, Q, т |
Lк , м |
ста, В |
|
на, К |
Н |
В1 |
|
|
|
кой |
|
|
|
|
Краны с одним крюком |
|
|
|
|||
|
10,5 |
5000 |
|
3500 |
|
|
|
70 |
|
13,6 |
5 |
16,5 |
|
1650 |
230 |
|
82 |
2,2 |
18,1 |
||
|
|
|
|
|||||||
22,5 |
6500 |
|
5000 |
|
101 |
25 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
28,5 |
|
|
|
|
115 |
|
31,2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
10,5 |
|
|
4400 |
|
|
|
115 |
|
17,5 |
10 |
16,5 |
6300 |
|
1900 |
260 |
|
125 |
4 |
21 |
|
22,5 |
|
145 |
27 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
28,5 |
|
|
5000 |
|
|
|
170 |
|
34,8 |
|
10,5 |
|
|
4400 |
|
|
|
145 |
|
20 |
15 |
16,5 |
6300 |
|
2300 |
260 |
|
165 |
5,3 |
25 |
|
22,5 |
|
185 |
31 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
28,5 |
|
|
5000 |
|
|
|
210 |
|
41 |
|
|
|
Краны с двумя крюками |
|
|
|
||||
|
10,5 |
|
|
4400 |
|
|
|
155 |
|
22,5 |
15/3 |
16,5 |
6300 |
|
2300 |
260 |
|
175 |
7 |
26,5 |
|
22,5 |
|
190 |
24 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
28,5 |
|
|
5000 |
|
|
|
220 |
|
43,5 |
|
10,5 |
|
|
4400 |
|
|
|
175 |
|
23,5 |
20/5 |
16,5 |
6300 |
|
2400 |
260 |
|
195 |
8,5 |
28,5 |
|
22,5 |
|
220 |
36 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
28,5 |
|
|
5000 |
|
|
|
255 |
|
46,5 |
|
10,5 |
|
|
5000 |
|
|
|
255 |
|
35 |
30/5 |
16,5 |
6300 |
|
2750 |
300 |
|
280 |
12 |
42,5 |
|
|
|
|
||||||||
22,5 |
|
2100 |
|
315 |
52 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
28,5 |
|
|
|
|
|
345 |
|
62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
10,5 |
|
|
|
|
|
|
365 |
|
47 |
50/10 |
16,5 |
6760 |
|
5250 |
3150 |
300 |
|
425 |
18 |
56,5 |
22,5 |
|
|
465 |
66,5 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
28,5 |
|
|
|
|
|
|
500 |
|
78 |
Рис. 5. Обозначения основных габаритов крана (пояснение к табл. 1)
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
Рельсы крановые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тип |
Высота |
Ширина |
Ширина |
Площадь |
Момент инерции, |
|
Масса |
|||
рельса, |
головки, |
подошвы, |
сечения, |
|
см |
4 |
|
|||
рельса |
|
|
|
1 п.м., кг |
||||||
Ix |
|
|
Iy |
|
||||||
|
мм |
мм |
мм |
мм |
|
|
|
|
||
КР 70 |
120 |
70 |
120 |
67,3 |
1081,99 |
|
|
327,16 |
|
52,8 |
КР 80 |
130 |
80 |
130 |
81,13 |
1547,4 |
|
|
482,39 |
|
63,52 |
КР 100 |
150 |
100 |
150 |
113,32 |
2864,73 |
|
|
940,98 |
|
88,96 |
КР 120 |
170 |
120 |
170 |
150,44 |
4923,79 |
|
|
1694,83 |
|
118,1 |
Очертание и габариты сегментной фермы приведены на рис. 6.
Рис. 6. Очертание и габариты сегментной фермы
Расчетный пролет фермы L0=L-2·150-2·25,
где L – номинальный пролет фермы (расстояние между разбивочными осями – пролет здания);
25 мм – монтажный зазор с каждой стороны фермы; 150 мм = 300/2 – половина величины (длины) опирания фермы на колон-
ну.
Высота фермы в середине пролета: Hф=(1/9…1/7)L0, принимается кратной
100 мм.
Ширину сечений элементов фермы принимаем одинаковой, для удобства создания опалубки под конструкцию.
При В=6 м ширину сечений фермы принимаем 200-250 мм, при В=12 м – 300-350 мм. Высота сечения верхнего и нижнего поясов фермы принимается равной ширине, а раскосов – 0.5-0.7 от ширины.
Расчетная схема поперечной рамы здания представлена на рис. 7. Поскольку оси надкрановой и подкрановой частей крайних колонн не
совпадают, в расчетной схеме крайние колонны представлены вертикальными смещенными (на величину, равную расстоянию между осями надкрановой и подкрановой частей колонн) стержнями, соединенными в уровне уступа колонны горизонтальным стержнем бесконечной жесткости (с жесткой вставкой).
6
Поскольку центр тяжести эпюры давления опоры фермы на колонну не совпадает с осью надкрановой частью колонны, в расчетной схеме верхний узел стержня, моделирующего надкрановую часть колонны, и крайний (опорный) узел фермы соединяем между собой горизонтальным стержнем бесконечной жесткости (с жесткой вставкой).
Рис. 7. Расчетная схема поперечной рамы
Далее этапы компоновки поперечной рамы промышленного здания с мостовыми кранами для создания ее расчетной схемы рассмотрим на примере.
Исходные данные для примера приведены на рис. 1 и 2. Пролет здания 30 м, количество пролетов 2. Основные несущие конструкции покрытия – сегментные фермы. Плиты покрытия железобетонные предварительно напряженные ребристые с номинальными размерами 3х12 м.
Надкрановая часть колонны принята сплошной, шириной 500 мм, высотой сечения 600 мм (т.к. привязка колонны к разбивочной оси здания 250 мм). Подкрановая часть колонн сквозная – двухветвевая: для крайних рядов шириной 500 мм, общей высотой сечения 1300 мм, высота сечения ветви колонны 350 мм; для средних рядов колонны шириной 500 мм, общей высотой сечения 2000 мм, высота сечения ветви колонны 550 мм.
Режим работы крана 4К-6К. Количество кранов в пролете 3. Грузоподъемность кранов 20/5 тс (20 тс – основной крюк, 5 тс – вспомогательный). Высота крана на опоре согласно таб. 1 (Hкр) составляет 2400 мм. Высоту подкрано-
вой балки принимаем равной 1400 мм. Высота верхней части колонны:
7
в.ч. = 100+2400+1400+150 = 4050 мм,
Для унификации размеров примем н.ч. = 4100 мм, увеличив монтажный зазор с=150 мм.
Отметка верха головки подкранового рельса H = 12.65 м Высота нижней части колонны:
н.ч. = 12650 −(150+1400)+150 = 11250 мм
Стропильная железобетонная ферма пролетом 30 м (рис. 8). Расчетная длина фермы = 30000 −350 = 29650 мм. Высота фермы Hф==3,5 м.
Ширина поясов фермы 350 мм, высота сечения верхнего и нижнего пояса 350 мм, ширина раскосов и стоек фермы 350 мм, высота сечения раскосов и стоек 170 мм.
Рис.8. Геометрические размеры стропильной фермы
Расчетная схема полученной поперечной рамы приведена рис. 9.
Рис.9. Расчетная схема поперечной рамы
8