Особенности конструкции эстакад
Конструктивно открытые крановые эстакады представляют собой продольные ряды свободно стоящих колонн с уложенными по ним подкрановыми балками, тормозными и вспомогательными фермами и могут быть одно-, двух- и многопролетными.
При проектировании следует назначать следующие параметры эстакады:
· грузоподъемность кранов общего назначения Q равна 5, 10, 15, 20, 30 и 50 т, специальных кранов – 5, 10, 15 и 20 т;
· пролет эстакады Lравен 18, 24 и 30 м.При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается принимать величину пролета 15 и 33 м .
· высота эстакады(отметка головки кранового рельса), принимается равной 8,2; 9,7 и 12,7 м.
· шаг колонн открытых крановых эстакад (на основании данных технико-экономических расчетов рекомендуется принимать равным 12 м).
В соответствии с требованиями эстакады должны иметь галереи для прохода вдоль крановых путей на уровне верха подкрановых балок, которые используются для обслуживания и рихтовки путей и ремонта кранов. Галереи по крайним рядам должны иметь ограждение с наружной стороны.
Для входа в кабины мостовых кранов необходимо предусмотреть посадочные площадки в количестве, равном числу кранов на эстакаде.
Для подъема на ходовую галерею и посадочные площадки должно быть предусмотрено устройство постоянных лестниц.
Площадка эстакады должна быть тщательно спланирована и должна иметь организованный водоотвод. Покрытие площадки выбирается с учетом технологических требований и условий эксплуатации.
Вводы железнодорожных путей на территорию эстакады должны соответствовать требованиям СНиП «Железные дороги колеи 1524 ммпромышленных предприятий. Нормы проектирования».
Колонны рекомендуется выполнять в сборном железобетоне, а подкрановые балки – стальными. В колоннах открытых крановых эстакад, испытывающих действие изгибающих моментов, различных по знаку и близких по величине, следует применять симметричное армирование.
Имеется ряд особенностей, которые определяют специфические черты проектирования открытых крановых эстакад:
· пониженная жесткость сооружения,
· большой удельный вес временной крановой нагрузки, повторяющейся многократно,
· работа строительных конструкций и механизмов на открытом воздухе без защиты от атмосферных воздействий.
4.2.3 Методика расчёта колонн
Колонны открытых крановых эстакад при расчете рассматриваются как свободно стоящие, защемленные на уровне верха фундамента или упруго заделанные вместе с фундаментом в грунте.
При расчете колонн учитываются следующие нагрузки:
· постоянные – от собственного веса колонн, подкрановых балок и тормозных конструкций;
· кратковременные, которые включают в себя крановые нагрузки, полезную и снеговую нагрузки на проходах вдоль крановых путей, ветровую нагрузку на конструкции эстакады и мостовые краны, а также температурные воздействия.
При расчете в поперечном направлении в «рабочем состоянии» ветровая нагрузка на тележку крана не учитывается. Это объясняется тем, что указанная нагрузка может быть передана только за счет трения колес тележки крана при торможении и поэтому не может быть больше величины поперечного торможения.
Основные расчетные положения. Колонны рассчитывают по первому предельному состоянию – на прочность при действии расчетных нагрузок в комбинациях, создающих наиболее невыгодные сочетания усилий в элементах колонны.
Кроме того, колонны подлежат проверке:
· по первому предельному состоянию – на прочность на усилия, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже, при действии нормативных нагрузок от собственного веса элемента;
· по второму предельному состоянию – на выносливость при действии нормативных нагрузок, включающих собственный вес и нагрузку от одного крана;
· по третьему предельному состоянию – по деформациям при действии нагрузок, указанных в предыдущем пункте;
· по четвёртому предельному состоянию – по образованию и раскрытию трещин в процессе эксплуатации.
Статический расчет колонн колонн рекомендуется выполнять сплошного сечения – по схеме упругих брусьев; двухветвевых в плоскости поперечника – по схеме однопролетной многоэтажной рамы, со стойками, защемленными в уровне верха фундамента, с учетом перераспределения усилий, вызванного трещинообразованием и развитием неупругих деформаций. Строгий статический расчет железобетонной двухветвевой колонны требует выполнения многочисленных и громоздких вычислений.
Усилия рекомендуется определять по приближенному способу, который имеет следующие особенности. Усилия в ветвях от вертикальной нагрузки определяются как реакции от действия ее на ригель в предположении шарнирного опирания его концов.
Продольные силы и изгибающие моменты от горизонтальной нагрузки Т определяются методом нулевых точек эпюры моментов. Положение их принимается на расстоянии 2/3 длины панели ветви от заделки или нижней распорки и посередине длины распорки.
а – расчетная схема; б – эпюры продольных сил в ветвях
Рисунок 4.2 – Усилия в элементах колонны
Горизонтальная нагрузка распределяется между ветвями поровну. Расчет выполняется по стержневой схеме с учетом деформаций узловых сопряжений.
При этом усилия для і-того яруса колонны (рис. 4.2) определяются по формулам:
· продольные силы в ветвях –
Nі = Р/2 ± (Ре ±ТНі)/Z (4.1)
· максимальные изгибающие моменты в ветвях (в нижнем узле) –
Мвj= 1/3- Тlі (4.2)
· то же в распорке –
Мpі = 1/3 Т(0,5 lі + lі+1), (4.3)
где Р– вертикальная нагрузка на колонну;
Т – горизонтальная нагрузка на колонну на уровне головки кранового рельса;
е– эксцентриситет силы Р относительно оси колонны;
Ні – расстояние от силы Т до нулевой точки эпюры моментов в рассматриваемой панели ветви;
Z – расстояние между ветвями в осях;
l – длина панели ветви в осях распорок.
При желании полученные усилия могут быть уточнены, если по ним, в виде первого приближения, выявить схему работы сечений и оценить возможные деформации элементов. Однако проведенный анализ показал, что уточнение соотношения жесткостей при вычислении их с учетом образования трещин на величине усилий практически не отражается.
Расчет на прочность. Расчетная длина колонны принимается:
· в поперечном направлении – при разрезных пролетных конструкциях l0 = 2Нн ;
· при неразрезных l0 =1,5Нн ;
· в продольном направлении 10 = НН;
где Нн– высота подкрановой части колонны от уровня верха фундамента до низа подкрановой балки.
Расчетная длина ветви двухветвевой колонны принимается в поперечном направлении равной расстоянию между горизонтальными распорками в осях, в продольном направлении – равной расчетной длине колонны.
При расчете ветви должна учитываться приведенная гибкость двухветвевой колонны, которая определяется по формуле:
λ = l0 / rпр = 
0/Z)2 + 12(1/h)2 , (4.4)
где l0 – расчетная длина колонны в поперечном направлении;
l – длина панели ветви в осях распорок;
2 – расстояние между ветвями в осях;
h– высота сечения ветви.
Расчет по деформациям.В связи с отсутствием поперечной развязки колонн открытые крановые эстакады более подвержены деформациям, чем промышленные здания с поперечным рамным каркасом. Недостаточная поперечная жесткость колонн этих сооружений, которая характеризуется главным образом величиной горизонтального смещения на уровне верха подкрановой балки, часто является одной из основных причин неудовлетворительной работы кранов на эстакадах. Этим и определяется необходимость расчета колонн открытых крановых эстакад по второму предельному состоянию – по деформациям.
Указанные смещения в процессе эксплуатации возникают от действия горизонтальных крановых нагрузок, внецентренного приложения вертикальной крановой нагрузки, ветра на торцы кранов и конструкции эстакад и деформативности основания. Однако из-за влияния большого числа факторов установить меру поперечной жесткости колонн открытых крановых эстакад по реальной загрузке крайне трудно.
Основным критерием поперечной жесткости колонн принимается перемещение в уровне верха подкрановой балки от горизонтальной силы, численно равной нормируемому тормозному усилию, в предположении жесткой заделки колонн в уровне верха фундамента. Крен фундамента в этом случае не учитывается, поскольку динамические испытания эстакад свидетельствуют о резком затухании колебаний в уровне верха фундамента.
Горизонтальные перемещения колонн открытых крановых эстакад в уровне верха подкрановых балок должны удовлетворять следующим условиям:
· прогиб колонны от горизонтальной силы, равной усилию поперечного торможения, должен быть не более Н/2000 и не более 5 мм;
· сближение крановых путей в рассматриваемом пролете, обусловленное совместным действием вертикального давления и поперечного торможения крана и определяемое как сумма перемещений, вызываемых прогибом колонн и креном фундаментов при упругих деформациях основания, должно быть не более 15 мм;
· перемещения колонн продольного ряда от горизонтальной силы, равной усилию продольного торможения, должны быть не более 1/4000 полной высоты колонны от
уровня верха фундамента до головки кранового рельса.
Прогиб железобетонных колонн сплошного прямоугольного сечения определяется по формуле:
f = H2 / Еб Iб (ТН/3 + Ре/2),(4.5)
где Н – полная высота колонны от уровня верха фундамента до головки кранового рельса;
Еб – начальный модуль упругости бетона;
Iб – момент инерции бетонного сечения.
Остальные обозначения в формуле (4.5) те же, что и в формуле (4.1).
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой крановая разгрузочная эстакада как транспортное сооружение? Какие два типа эстакад встречаются на практике? Сравните.
2. Назовите особенности конструкции не крановых железобетонных эстакад для железных дорог колеи 1524 мм. Перечислите основные параметры эстакады.
3. Какие устройства эстакад вам известны? Назовите специфические особенности крановых эстакад.
4. Какие нагрузки учитываются при расчёте колонн? Что такое «расчёт по первым предельному положению»? Что такое «проверка по 1, 2, 3 і 4 предельному положению»?
5. Назовите особенности статического расчёта колонн? От каких показателей зависит усилия для і-го яруса и приведенная гибкость колонны?
6. Чем объясняется необходимость расчёта колонн по деформациям?
7. Назначение, область использования крановых эстакад. Основания и фундаменты крановых эстакад
Литература: [1, с.17 – 52]; [3, с. 189 – 192].
.
Лекция 5. БУНКЕРЫ
План
5.1 Назначение, область применения и разновидности
5.2 Особенности конструкции бункеров
5.3 Расчёт бункеров
5.3.1 Определение геометрических характеристик бункера
5.3.2 Определение давления сыпучего материала на стенки бункера
Дата добавления: 2015-10-26; просмотров: 3784;