Рабочая программа 4 страница

Участок 4. Опирание плиты на две стороны, сходящиеся под углом

, ,

где определяется по табл. 14 ( - диагональ участка);

- расстояние от вершины угла до диагонали.

При большом отличии изгибающих моментов по величине на различных участках плиты необходимо внести изменения в схему опирания плиты, чтобы по возможности выровнять величины моментов.

Толщина плиты определяется исходя из условия ее работы на изгиб

, см.

Толщина плиты назначается от 20 до 40мм. Толщина траверс принимается в пределах .

Усилие от стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы

,см,

где - число швов, прикрепляющих ветви траверсы к стержню колонны;

, см - суммарная длина швов.

Высоту траверсы рекомендуется принимать в пределах мм.

Если торец колонны фрезеруется, то швы ее крепления к плите базы назначаются конструктивно мм

Прикрепление диафрагм к ветвям траверсы рассчитывается на усилие

, кН,

где a₁, b₁ – размеры участка 2.

Курсовой проект № 2

1. Компоновка конструктивной схемы каркаса.

В задании на курсовой проект приводятся следующие исходные данные: пролет рамы, длина здания, тип кровли, грузоподъемность и группа классификации (режим работы) мостовых кранов, отметка головки кранового рельса, назначение здания, район строительства и шаг поперечных рам. Необходимые данные о мостовых кранах приведены в таблице 16. Сопряжение колонн с фундаментами в плоскости рамы принимается жестким. Характер сопряжения ферм с колоннами выбирается в зависимости от интенсивности работы мостовых кранов и высоты каркаса.

Таблица 15

Таблица 16

Q, т	Lкр, м	Hкр, мм	Bкр	Aкр	B1	Нагрузка, кН	Масса, т	Тип рельса	HПБ при В, м
F1	F2	mт	mкр
32/5	16,5 22,5 28,5							8,70	28,0 35,0 41,0	Р43 КР70		1,5
50/12,5	16,5 22,5 28,5							13,5	41,5 48,5 59,5	Р50, КР70, КР80		1,5
80/20								33,0	98,0 110,0 123,0	КР100		1,6
100/20								36,0	107,0 117,0 131,0	КР120		1,6
125/20								39,0	112,0 124,0 143,0		1,8
Сечение рельса.

При компоновке здания в плане предусматривается смещение колонн у торцов здания с разбивочных осей на 500мм для возможности применения типовых ограждающих панелей.

Увязка размеров поперечной рамы по высоте производится относительно отметки пола. Отметка обреза фундамента устанавливается от -0,6 м до –1,0 м. Отметка нижнего пояса ригеля подсчитывается по формуле

,

где отметка головки подкранового рельса;

высота крана;

зазор между краном и фермой;

.

Размер по правилам унификации необходимо округлить в большую сторону кратно 1,2 м при высоте до 10,8 м или кратно 1,8 м при высоте более 10,8 м. Допускается также размер принимать кратным 0,6м. Расстояние от головки рельса до конструкций покрытия принимается равным

.

Высота верхней части колонны определяется в зависимости от высоты подкрановой балки и высоты рельса

и окончательно уточняется после расчета подкрановой балки. Предварительно можно принять (кратно 100 мм), где B-шаг колонн, или по таблице 16. Высота нижней части колонны подсчитывается по формуле

.

Высоту ригеля с параллельными поясами при любом типе сечения стержней рекомендуется принимать равной 3,15 м при пролетах 30 и 36 м и 2,25 м при пролете 24 м. Высота трапецеидального ригеля на опоре принимается равной 2,2 м.

Увязка размеров рамы по ширине производится относительно разбивочных осей. Высота сечения верхней части колонны для обеспечения необходимой жесткости должна быть не менее . При использовании ферм со стандартной геометрической схемой привязку ригеля к разбивочной оси устанавливают равной 200 мм, поэтому при кранах средней грузоподъемности принимают При кранах грузоподъемностью 100 т и более назначают Если по условию жесткости требуется большая высота сечения, указанные размеры сохраняют в пределах высоты фермы, а ниже – принимают большие значения. Если в верхней части колонны устраивают проход, этот размер на участке от уступа до низа ригеля увеличивают до 1м. Привязка наружной грани колонны к разбивочной оси для относительно высоких зданий с кранами грузоподъемностью принимается равной . В остальных случаях . Высота сечения нижней части колонны должна быть не менее ( - в цехах с интенсивной работой мостовых кранов), где - длина колонны. Расстояние от оси колонны до оси подкрановой ветви (оси подкрановой балки) принимается кратным 0,25 м и не менее

где часть кранового моста, выступающая за ось рельса.

При необходимости устройства прохода в верхней части колонны привязка наружной грани колонны к разбивочной оси назначается равной 0,5 м. Если проход устраивается вне сечения колонны, размер увеличивается на 450 мм. При высоте сечения нижнюю часть колонны устраивают сплошностенчатой. При кранах средней грузоподъемности и сквозная часть колонны, как правило, оказывается экономичнее.

Разбивку панелей решетки колонны рекомендуется производить с шагом 1,8 м. Высота траверсы в сопряжении верхней и нижней частей

колонны должна быть не менее и не более 1,2 м. Ориентировочно = (0,6 ¸ 0,8) .

Размеры оконных переплетов по высоте назначаются кратными 1,2м. Высота стеновых панелей должна быть кратной 0,6м: 1,2 или 1,8м.

Светоаэрационные фонари рекомендуется проектировать П – образными с наружным отводом воды и располагать в продольном направлении. Для пролетов применяются фонари шириной 12 м. Фонари не должны доходить до торца здания (температурного шва) на один шаг стропильных ферм, а длина их не должна превышать 84 м. Для остекления применяются типовые фонарные переплеты высотой 1,75 м в один ярус или высотой 1,25 м в два яруса. Под переплетами фонарей располагаются бортовые плиты высотой 0,6 или 0,8 м. Суммарная высота карниза и бортовой плиты фонаря принимается равной 0,9-1,0 м при шаге ферм 6 м и 1,3-1,4 м при шаге 12 м.

Схема поперечной рамы приведена на рис. 7. Примеры схем связей жесткости по покрытию показаны на рис. 8-10. Дополнительные поперечные связи по покрытию предусматриваются при длине здания более 144 м.

Связи между колоннами в нижнем ярусе (от верхнего обреза фундамента до низа подкрановых балок) устанавливаются в середине здания или температурного блока, а в верхнем ярусе (от верха подкрановых балок до нижнего пояса стропильных ферм) – по торцам здания или температурного блока. Указания по разработке схем связей жесткости между колоннами приведены в [1]; [5].

2. Расчет поперечной рамы.

Рассмотрим случай шарнирного сопряжения ригеля и колонн. Расчетная схема однопролетной рамы показана на рис. 11. Оси стоек в расчетной схеме совпадают с центрами тяжести сечений верхнего и нижнего участков колонны. Расстояние от центра тяжести сечения нижней части колонны до наружной грани колонны приближенно принимается равным . Заделка колонн располагается на уровне верха фундамента. Ось ригеля совмещается с осью нижнего пояса стропильной фермы.

Рис. 7. Схема поперечной рамы.

Рис. 8. Схемы связей для кровли профилированным настилом (а,а’) и для кровли с железобетонными ребристыми плитами (б,б’) при шаге ферм 6м.

Рис. 9. Схемы связей для кровли с профилированным настилом (а,а’) и для кровли с железобетонными ребристыми плитами (б,б’) при шаге ферм 12м.

Рис. 10. Схемы связей по фонарям в плоскости верхнего пояса фонаря (а-г) и в плоскости верхнего пояса фермы (а’-г’)

Рис. 11. Расчётная схема рамы.

Рис. 12. К определению узловых нагрузок на ферму.

Расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней части колонны

.

Подкрановые балки по отношению к оси нижней части колонны установлены с эксцентриситетом .

Эксцентриситет е₃ равен расстоянию от оси опорного фланца фермы до центра тяжести сечения верхней части колонны. При опирании фермы на колонны сбоку эксцентриситет .

Соотношение моментов инерции верхней и нижней частей колонны может быть принято в пределах .

При подсчете нагрузок на поперечную раму необходимо учитывать коэффициент надежности по ответственности (см. табл. 17).

Таблица 17.

№	Уровень ответственности	Коэффициент
1.	I. – резервуары для нефти и нефтепродуктов V›10000 м3, магистральные трубопроводы, производственные здания пролетами 100 м и более, сооружения связи высотой 100 м и более, уникальные здания и сооружения	0,96 – 1,2
2.	II. – жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения массового строительства	0,95
3.	III. – сооружения сезонного и вспомогательного назначения	0,8 – 0,94

Значения интенсивности постоянных нагрузок от веса несущих и ограждающих конструкций приведены в табл. 18.

Таблица 18.

№	Наименование	Нормативное значение нагрузки (кН/м2)	Коэффициент Надежности по нагрузке
1.	Прогоны	0,1	1,05
2.	Стальной профилированный настил	0,15	1,05
3.	Утеплитель из пенопласта кН/м3		1,2
4.	Цементная стяжка ,	0,27	1,3
5.	Гидроизоляционный ковер	0,2	1,3

Продолжение таблицы 18

6.	Утеплитель из ячеистого бетона		1,3
7.	Пароизоляция (1 слой рубероида)	0,04	1,3
8.	Утеплитель из минераловатных плит		1,3
9.	Железобетонные плиты покрытия: размером 6´3м размером 12´3м	1,6 1,8	1,1 1,1
10.	Легкобетонные стеновые панели	2,4	1,2
11.	Переплеты двойного остекления	0,5	1,1
12.	Остекление фонарей	0,4	1,1
13.	Бортовая плита фонаря	1,4	1,2
14.	Каркас фонаря	0,15	1,05
15.	Гравийная защита t = 10 мм	0,21	1,3

В состав утепленного покрытия по стальному профилированному настилу входит пароизоляция, утеплитель из пенопласта, ячеистого бетона или минераловатных плит, гидроизоляция и защитный слой толщиной до 20 мм. Покрытие по железобетонным плитам состоит из ячеистого бетона (минераловатных плит, фибролита и др.), цементной стяжки, гидроизоляции и защитного слоя толщиной 10÷20мм.

Вес фермы со связями приближенно может быть определен по формуле

,

где

.

Погонная постоянная нагрузка на ферму в заданиях без фонарей определяется выражением

где расчетное значение интенсивности постоянных нагрузок на ферму;

b – ширина грузовой площади, равная шагу ферм;

a – угол наклона кровли (при можно принять ).

Постоянные нагрузки собирают в сосредоточенные силы, приложенные в узлах ферм, а также к низу подкрановой и надкрановой частей колонн по осям их сечений. Узловая постоянная нагрузка на ферму подсчитывается по формуле

,

где l_m – длина панели верхнего пояса.

В зданиях с фонарем сосредоточенные силы подсчитываются для безфонарных участков (F₁), для подфонарных участков (F₂) и для узлов, на которые опираются крайние стойки фонаря (F₃). Сосредоточенные силы от постоянной нагрузки

где расчетный вес каркаса фонаря со связями на 1м² горизонтальной проекции;

расчетный вес остекления фонаря на 1 м² остекленной поверхности;

расчетный вес бортовой плиты фонаря на 1 м² поверхности;

высота остекленной поверхности фонаря;

суммарная высота карниза и бортовой плиты фонаря.

Опорное давление ригеля на колонну для бесфонарных зданий

для зданий с фонарем

,

где - сумма всех сосредоточенных сил, действующих на ферму.

Вес верхней и нижней частей колонны можно подсчитать по приближенным формулам

где ;

- размеры колонны в метрах.

Вес подкрановых конструкций учитывается совместно с вертикальными нагрузками от кранов. Вес одного погонного метра подкрановых конструкций принимается в зависимости от грузоподъемности мостовых кранов (см. табл. 19).

Таблица 19.

При определении веса стенового ограждения можно воспользоваться формулами

где вес одного квадратного метра стеновых панелей (нормативное значение);

вес одного квадратного метра переплетов с остеклением (нормативное значение);

.

Отметки показаны на рис. 13.

Расчетная погонная нагрузка на ригель рамы от снега (при отсутствии фонаря) определяется по формуле:

где расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимоcти от снегового района (см. табл. 20, 21.);

коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Нормативное значение снеговой нагрузки определяется умножением расчетного значения на коэффициент 0,7.

Рис. 13. К определению нагрузок от веса стенового ограждения.

Коэффициент для зданий без фонарей с уклоном до 12%, которые проектируются в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца (см. табл. 21.), следует снижать умножением на коэффициент , где k принимается по табл. 23. При уклоне покрытия от 12% до 20% зданий без фонарей, проектируемых в районах с , коэффициенты снижают умножением на 0,85. Еще на 20% снижается снеговая нагрузка на покрытие зданий с избыточным тепловыделением при неутеплённой кровле с уклоном более 3% и обеспечении надлежащего отвода талой воды.

Таблица 20.

Таблица 21.

Узловая снеговая нагрузка на ферму подсчитывается по формуле:

Если в задании имеется фонарь, нормами [6] предусматривается два варианта загружения снеговой нагрузкой.

При выполнении курсового проекта допускается рассматривать только первый вариант снегового нагружения (рис. 14.).

Рис. 14. Схема снеговой нагрузки на здания с фонарём.

Сосредоточенные силы от снеговой нагрузки на бесфонарных участках