Расчет построения одноэтажных промышленных зданий
1. Обоснование расчетной схемы
Расчетные схемы позволяют учесть практически все факторы, играющие существенную роль при расчете каркасов на горизонтальные нагрузки:
- податливость диска покрытия в своей плоскости;
- неразрезность тормозных конструкций;
- влияние мостового крана на работу каркаса;
- податливость грунтового основания;
- влияние продольных вертикал
ьных связей на крутильную жесткость здания;
В расчетной схеме выбирается оптимальное число степеней свободы, и учитываются только те смещения расчетных узлов, которые являются существенными при расчете каркасов на нагрузку от торможения крановой тележки.
При продольной раскладке плит покрытия и качественном замоноличивании швов покрытие мало податливо, и оно представляется в виде балки-стенки бесконечной жесткости, опорами для которой служат поперечные рамы (Рис.1). Жесткостью тормозных конструкций в этом случае пренебрегают, из-за небольшой величины отпора в уровне тормозных конструкций по сравнению с отпорностью в уровне покрытия и в качестве расчетной схемы при расчетах каркаса на нагрузку от торможения крановой тележки принимается расчетная схема колонны, имеющая две степени свободы (Рис.2). Горизонтальное смещение в плоскости колонны, в уровне тормозных конструкций Vp и горизонтальное смещение в уровне покрытия Vm. Влияние жесткости каркаса на смещения рассчитываемой колонны учитывается введением суммарной отпорности всех колонн каркаса ОПЗ (Рис. 2).
При расчете ОПЗ с жестким в своей плоскости покрытием на горизонтальные нагрузки в качестве расчетной схемы принимается трехмерная система, в которой расчетные точки расположены в узлах пересечения колонн и тормозных конструкций, центре масс покрытия. Кран рассматривается как шарнирная вставка, соединяющая соответствующие узлы перекрестного набора в уровне тормозных конструкций.
Рис. 2 Расчётная схема колонны с приложенной к ней крановой нагрузкой
Рис. 2 Расчётная схема колонны с приложенной к ней крановой нагрузкой
2. Построение матрицы жёсткости
Данное промышленное здание имеет 15 пролётов по 12 м, 16 поперечных рам, центр тяжести находится между 9-ой и 10-ой рамой.
Матрица жесткости промежуточной рамы:
Матрица жёсткости имеет вид:
Для нахождения реакций в данной матрице необходимо вычислить коэффициенты жёсткости колонн.
Рис. 3 Схемы единичных перемещений тормозной колонны
причём 
Рис. 4 Схема перемещения колонн рам без крана
(кН)
(кН);
(кН);
(кН), где y2 – расстояние от центра масс до второй рамы ( с краном);
(кН), где n – количество рам;
(кН), где y2 – расстояние от центра масс до предпоследней рамы;
(кН)
Определение жесткостных характеристик.
Надкрановая часть:
(см4)
(кН*м2)
Подкрановая часть
(см4)
(кН*м2)
Определение жесткостных характеристик.
Надкрановая часть:
(см4)
(кН*м2)
Подкрановая часть
(см4)
(кН*м2)
2.1. Определение коэффициентов матрицы жёсткости
, 
, 
, 
(кН)
(кН)
(кН)
Составим матрицу жесткости промежуточной рамы:
, 
, 
, 
, 
, 
(кН)
2. Построение матрицы масс
2.1. Сбор нагрузок
Величина масс, расположенных в узлах пересечения колонн и тормозных балок, определяется весом конструкций и временной нагрузкой, расположенными между двумя горизонтальными плоскостями, проходящими по середине высот подкрановой и надкрановой частей колонн. В плоскости второй от торца поперечной рамы массы, расположенные в узлах пересечения колонн и тормозных балок, и масса крана, которая определяется по ГОСТ на краны, суммируются и сосредотачиваются во второй расчётной точке первого ряда колонн. Величина масс, расположенных в узлах пересечения поперечных рам и осевой линии покрытия, определяется весом конструкций и временной нагрузкой, расположенными выше горизонтальной плоскости, проходящей по середине высоты подкрановой части колонны.
Скачать реферат