Одноэтажное промышленное здание

    

    где е – расстояние от оси подкрановой балки до оси центра тяжести нижней части колонны определяется как  

    4.3.2. Расчёт на горизонтальную нагрузку. 

    – Расчётная горизонтальная поперечная сила на колонну

    

    где горизонтальная поперечная сила возникающая при торможении грузовой тележки;

    здесь f – коэффициент трения, принимаемый 0,05;

             масса крановой тележки по (т II.1(3));

              n₀ – число колёс крана с одной стороны при Q = 50т, n₀ = 2. 

    4.4. Ветровая нагрузка. 

    – Расчётная линейная ветровая нагрузка, передаваемая на стойку рамы к определённой точке по высоте, определяется:

    

    где коэффициент надёжности для ветровой нагрузки;

          нормативное значение ветрового давления определяемая по СНиП (2) либо по (т П.3(3));

           с – аэродинамический коэффициент для активного давления 0,8 для отсоса 0,6;

           k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания и типа местности по (т П.5(3));

    От  активного сопротивления

    

,

    

,

    

.

    – Эквивалентная равномерно распределённая нагрузка равна:

    

    где коэффициент, определяемый по (т П.10(3));

    Ветровую  нагрузку, приходящуюся на ригель, заменяем сосредоточенной силой  

    где сила от активного давления равна 

    

    От отсоса

    

,

    

,

    

.

    Рис. 2  Расчётные ветровые и крановые нагрузки на раму.

    5. Статический расчёт.

    5.1. Расчёт на постоянную  и снеговую нагрузку. 

    При назначении расчётной схемы вводим ряд упрощений:

• колонны считаем жёстко защемлёнными на уровне низа базы;
• геометрические оси колонн принимаем по середине высоты их сечения;
• сквозной ригель заменяем сплошным эквивалентной жёсткости. При этом геометрическая ось ригеля считается расположенной в уровне нижнего пояса фермы;
• ригель принимаем прямолинейным т.к. уклон до i < 10%.
• принимаем соотношение моментов инерции верхней и нижней части колонны и ригеля в пределах:

 при 

  при  

    Определяем  изгибающие моменты в сечениях А и В от постоянной нагрузки

    

    

    Вычисляем параметры     ;

    по  (т П.6(3))      

    

    

    

                                          Рис. 3. Эпюры изгибающих моментов от постоянной нагрузки. 

    М_С и М_D графическим способом равен -22,823кН∙м

    Определяем  расчётные значения продольных и поперечных сил в колонне:

    

,

    

    Аналитическим способом М_С и М_D равен

    

 

    Переходный  коэффициент получаем по формуле:

    Тогда усилия от снеговой нагрузки будут:

    

;

    

    

    

;

    

    Рис. 4. Эпюры изгибающих моментов от снеговой нагрузки. 

    5.2. Расчёт на вертикальное давление крана.

    Определяем  усилия в левой стойке (тележка слева) по формуле:

    

    по  (т П.7(3)) определяем коэффициенты при α = 0,45

    левая стойка

               

    Правая  стойка

              

    Усилия в левой стойке (тележка слева)

    

    

    

    

    

    

    Усилия  в левой стойке (тележка справа)

    

    

    

    

    

    

    Рис. 5. Эпюры изгибающих моментов от крановой нагрузки. 

    5.3. Расчёт на торможение. 

    Определяем  усилия в левой стойке по формуле:

    

    Значение коэффициента определяем по  (т П.9(3)) тогда сила поперечного торможения, приложенная к левой стойке, будет

    

    

    

    

    N = 0

    

    Сила  поперечного торможения, приложенная к правой стойке

    

    

    

    

    N = 0

    

    Рис. 6. Эпюры изгибающих моментов от торможения крана. 

    5.4. Расчёт на ветровую  нагрузку. 

    Определяем  усилия в левой стойке по формуле:

    

    Значение  коэффициента , определяем по  (т П.11(3)) тогда ветровая нагрузка, приложенная к левой стойке, будет

    

    

    

    N = 0

    

    Ветровая  нагрузка, приложенная к правой стойке

    

    

    

    N = 0

    

    Рис. 7. Эпюры изгибающих моментов от ветровой нагрузки. 

6.Расчётные  сочетания усилий.

    6.1.Определение РСУ.

    Основное  сочетание:

    

    

    

    

    Дополнительное  сочетание:

    

    

    

    

    Сечение А.

    

    

    Усилие  наружной ветви колонны равно

    

    

    

    

    Вывод: , принимаем 963,552 кН

    

 

    Сечение D.

    

    

    

    

    Усилие  в подкрановой ветви равно

    

    Сечение В.

    

    

    

    

 

    Сечение С.

    

    

    

    

 

    

    

 

7. Расчёт и конструирование верхней части стержня ступенчатой колонны. 

    Соотношение жесткостей надкрановой и подкрановой  частей

    Материал  колонны – сталь С 255 с R_y = 240 МПа при t = 10…20мм и

R_y = 230 МПа при t ≥ 20мм табл.50,51(1).

    Сварка  элементов – полуавтоматическая в среде углекислого газа; сварочная  проволока – Св-08Г2С; табл.55(1), положение швов – нижнее. 

    7.1.Определение расчётной длины колонны в плоскости рамы. 

    Расчётная длина колонны для подкрановой  части   

    Для надкрановой 

    Где μ – коэффициент расчётной длины определяемый по п.6.11.(1) в зависимости от параметров ;

    

    Здесь

    Принимаем верхний конец колонны, закреплённый только от поворота, и при условии H₂/H₁ £ 0,6 и N₁/N₂ ³ 3 принимаем значения m по табл. 18(1), находим           μ₁ = 2;