Расчетное значение снеговой нагрузки

S = S ₀ * g _f = 224·1.4=313.6кг/м2

где коэффициент надежности по снеговой нагрузке g _f =1,4 согласно п. 10,12 [2]

Вес снегового покрова S= 0.32т/м2

-расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от снега

S0=0.32

С – коэффициент перехода от нагрузке на земле к нагрузке на 1м2 проекции кровли при уклоне равен 1

b_ф- шаг ферм

0.32·12=3.84т/м

Опорная реакция ригеля рамы

3.84·30/2=57.6т/м

30000

57.6т

3.84т/м

Вертикальные усилия от мостовых кранов

Кран 50/10т

Шаг колонн 12м

Пролет крана 28.5 м

ширина моста В= 6.65 м

база крана К= 5.25 м

высота крана Н= 3.15 м

давление колеса Рмакс= 48.5 т

давление колеса Рмин= 14.2 т

масса тележки G_т = 17.5 т

- масс крана с тележкой G = 75.5 т

Грузоподьемность Q= 50 т

,

где

D_MAX – расчетное усилие передаваемое на колонну колесами крана

n – коэффициент перегрузки

n_C – коэффициент сочетаний

F_K.MAX – нормативное вертикальное усилие колеса

y – ордината линии влияния

G_П – нормативный вес подкрановых конструкций (условно включаемый во временную нагрузку)

g_H – полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке (1,3кн/м2)

b_T- ширина тормозной площадки

b - шаг колонн

n_C=0,95 зависит от условий работы крана (для тяжелого режима работы крана)

n=1,1 – нормативно установленное значение для крановой нагрузки

Нормативный вес подкрановой балки находиться по таблице 12.1 (Беленя)

(40·12·30/2)/1000=7.2т

Принимаю распределенный вес подкрановой балки 150кг/м²

b_T=1,5м b= 12 м

0.95·1.1·0.95·48.5·(0.563+1+0.88+0.45)·1.1·0.85+1.05·7.2+1.1·0.13·1.5·12=140.37т

0.95·1.1·0.95·14.2·(0.563+1+0.88+0.45)·1.1·0.85+1.05·7.2+1.1·0.13·1.5·12=48.27т

Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий

=0.5·1=0.5м

h_H=1м

140.37·0.5=70.18т

48.27·0.5=24.14т

Горизонтальная сила от мостовых кранов

передаваемая одним колесом по формулам (12.4) (12,8) (Беленя)

(50+17.5)/(2·20)=1.69т

Сила Т:

0.9·1.1·0.95·1.6875·(0.563+1+0.88+0.45)=4.59т

Считаем условно что сила приложена на уровне уступа колонны

Dмин=48.27т

Ммин=24.14т*м

30000

Ммакс=70.19т*м

Dмакс=140.37т

T=4.59т

Ветровая нагрузка:

4-й ветровой 3-скоростной напор ветра 0.048 т/м2

коэффициент надежности по нагрузке .

Коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания (тип местности - В):

Высота фермы 3.15

отметки	к
	0.5
	0.65
16.8	0.96
19.95	1.1

Скоростной напор ветра:

На уровне от 0 до 5м

w5=0.048·0.5·0.8·1.4·12=0.32т/м

На уровне от 5 до 10м

w10=0.048·0.65·0.8·1.4·12=0.42т/м

На уровне от 10 до 16.8 м

w16.8=0.048·0.96·0.8·1.4·12=0.62т/м

На уровне от 16.8 до 19.95 м

w19.95=0.048·1.1·0.8·1.4·12=0.71т/м

Расчетная сосредоточенная нагрузка, приложенная к верхней части колонны от ветреной нагрузки на парапет:

W1=0.5*(q16.8+q19.95)*(19.95-16.8)=0.5·(0.62+0.71)·(19.95–16.8)=2.09т

W2=2.09475·0.6/0.8=1.57т

Эквивалентный момент от ветровой нагрузки

Мэкв=0.5*0.32*5²+0.5*(0.32+0.42)*(10-5)*((10-5)/2+5)+0.5*(0.42+0.62)*(16.8-10)*((16.8-10)/2+10)=65.26т*м

Распределенная ветровая нагрузка на наветренную сторону:

2*65.26/(16.8²)=0.46т/м

Распределенная ветровая нагрузка на заветренную сторону:

0.46·0.6/0.8=0.34т/м

30000

qэк.2=0.35т/м

qэк.1=0.46т/м

W2=1.57т

W1=2.09т

2. Статический расчёт поперечной рамы.

2.1. Расчёт на постоянные нагрузки

24.96т

52.16т

30000

29т

1.93т/м

Расчетный сосредоточенный момент от смещения осей верхней и нижней частей колонны:

–(29+24.96)·0.25=-13.49т

Параметры по табл. 12.4

1/5=0.2

5.2/17.6=0.295

Каноническое уравнение для левого узла

Моменты от поворота узлов на угол (M₁) (j = 1)

0.884i

-0.487i

-1.061i

8·17.6/30=4.69i

Моменты от нагрузки на стойках MP(столбец3. табл.12,4[1])

0.357·-13.49=-4.82т*м

-0.139·-13.49=1.88т*м

-0.697·-13.49=9.4т*м

(-0.697+1)·-13.49=-4.09т*м

Моменты на опорах ригеля (защемлённая балка постоянного по длине сечения)

–(1.93·30^2)/12=-144.75т*м

Коэффициенты канонического уравнения

r11=Mв+Mв ^риг =1.061i+4.693i =5.754i (по эпюре М₁);

r1p=Mв+Mв ^риг –1.875+-144.75=-146.62т*м (по эпюре М_Р).

Угол поворота –-146.63/5.754=25.48/i

Моменты от фактического угла поворота ():

MA=0.884i*25.483i=22.53i

MB=-1.061i*25.483i=-27.04i

MC=-0.487i*25.483i=-12.41i

MB РИГ=4.693i*25.483'=119.59i

Эпюра моментов () от постоянной нагрузки

MA=22.527+-4.816=17.71т*м

MB=-27.037463+1.875=-25.16т*м

MB РИГ= 119.592+-144.75=-25.16т*м

MС В=-4.087+-12.41=-16.5т*м

MС Н=9.403+-12.41=-3.01т*м

Проверкой правильности служит равенство моментов в узле В (-25.162=-25.158), равенство перепада эпюры моментов в точке С (-16.497--3.007=-13.49=-13.49) внешнему моменту (-13.49), а также равенство поперечных сил на верхней и нижней частях колонны

Поперечные силы

Q_AC= –(17.711–-3.007)/12.4=-1.67

Q_ВC= –(–-25.162463+-16.497)/5.2=-1.67

Нормальные усилия

Nв = -Fr = -29 т

Nc = -Fr-F₁ = -29–24.96=-53.96т

Na = -Fr-F₁-F₂ = -29–24.96–52.16=-106.12т

N_риг = -1.6708 т

9.4

-4.09

-144.75

119.59

1.88

-4.82

-27

(т*м)

22.527

-12.41

-25.162

-29

-16.497

-3.007

17.71

-1.67

-25.158

-29

-1.671

-53.96

-106.12

2.2. Расчёт на нагрузку от снега.

57.6

3.84

30000

Проводиться аналогично расчету на постоянные нагрузки. Сосредоточенный момент на колонне

57.6·0.25=14.4т*м

Моменты от нагрузки M_P:

Ma=Ka*M= 0.357·14.4=5.14т*м

Mв=Kв*M= -0.139·14.4=-2т*м

Mcн=Kс*M= -0.697·14.4=-10.04т*м

Mcв=(Kс+1)*M= (-0.697+1)·14.4=4.36т*м

(3.84·30^2)/12=288т*м

Коэффициенты канонического уравнения

1.061i+4.693i=5.754i(по эпюре М₁);

-2.002–288=-290(по эпюре М_Р).

Угол поворота

–-290.002/5.754=50.4/i

Моменты от фактического угла поворота ()

MA=0.884·50.4=44.55т*м

MB=-1.061·50.4=-53.47т*м

MC=-0.487·50.4=-24.54т*м

MB РИГ=4.693·50.4=236.53т*м

Эпюра моментов ()

MA=44.55–5.141=39.41т*м

MB=-53.47–-2.002=-51.47т*м

MС Н=-24.54–-10.04=-14.5т*м

MС В=-24.54–4.36=-28.9т*м

MB РИГ= 236.527–288=-51.47т*м

Qа=Qb=–(39.41–-14.5)/12.4=-4.35т*м

NВ=NA=-F= -57.6 т

Nриг= -4.3476 т

	-51.47

-14.5

-28.9

-51.47

-4.35

-57.6

39.41

-57.6

-4.35

2.3. Расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.

30000

T=4.59т

Ммакс=70.19т*м

Dмакс=140.37т

Dмин=48.27т

Ммин=24.14т*м

Расчёт проводиться при положении крана у левой стойки

Проверка возможности считать ригель абсолютно жестким по формуле 12.1

20·17.6/(5·30)=2.35

Каноническое уравнение для определения смещения плоской рамы

Моменты и реакции от смещения верхних узлов на по табл.12.4

2·-6.286/17.6=-0.71t

Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки (M_P):

Ma=Ka*M =0.357·70.19=25.06т*м

Mв=Kв*M =-0.139·70.19=-9.76т*м

Mcн=Kс*M =-0.697·70.19=-48.92т*м

Mcв=(Kс+1)*M =(-0.697+1)·70.19=21.27т*м

1.498·70.19/17.6=5.97т*м

Усилия на правой стойке можно получить аналогично

Ma=Ka*M =0.357·24.14=8.62т*м

Mв=Kв*M =-0.139·24.14=-3.36т*м

Mcн=Kс*M =-0.697·24.14=-16.83т*м

Mcв=(Kс+1)*M =(-0.697+1)·24.14=7.31т*м

1.498·24.14/17.6=2.05т*м

Реакция верхних концов стоек

5.974–2.055=3.92

Смещение плоской рамы

3.919/(–-0.714)=5.49/t

Коэффициент пространственной работы при отсутствии жесткой кровли (Для прогонного покрытия)

0.734–-0.218·(4/2.893–1)=0.82

Где:

12³*(0.25)*(0.24/(17.6³))=0.019

0,25

1/4.167=0.24

4*2.18*1.103-3*1.348²=4.167

1+(0.295²)*4=1.348

1+0.295·4=2.18

1+(0.295³)*4=1.103

n₀ – число колес кранов на одной нитке подкрановых балок

- сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы

Смещение с учётом пространственной работы по формуле 12.13

0.817·5.49=4.49

Эпюра моментов ()(столбец2. табл12,4.)

MA=-4.34·4.485=-19.46

MB=1.95·4.485=8.75

MC=0.12·4.485=0.54

Суммарная эпюра ()

Левая колонна:

MA=25.05783+-19.465=5.59

MB=-9.75641+8.746=-1.01

MС Н=-48.92243+0.538=-48.38

MС В=21.26757+0.538=21.81

Правая колонна:

MA=–(8.62)+-19.465=-28.08

MB=–(-3.36)+8.746=12.11

MС Н=–(-16.83)+0.538=17.37

MС В=–(7.314)+0.538=-6.78

Эпюра поперечных сил

(17.368–(-28.085))/12.4=3.67

–(–-48.38+5.59)/12.4=-4.35

(12.106–-6.776)/5.2=3.63

–(–-1.0104+21.81)/5.2=-4.39

0.54

-3.36

-16.83

8.75

21.3

-48.92

-9.76

25.1

8.62

7.31

-19.47

-4.4

3.63

-4.4

-48.27

-140.4

-4.4

3.7

12.1

17.4

5.6

-28.1

-48.4

-1

-6.8

21.8

2.4. Расчёт на горизонтальные воздействия от мостовых кранов.

Т=4.59 т

Основная система, эпюра М₁, каноническое уравнение, коэффициент такие же как и при расчёте на вертикальную нагрузку мостовых кранов.

Моменты и реакции в основной системе от силы Т:

-0.1·4.59·17.6=-8.08

-0.106·4.59·17.6=-8.56

0.104·4.59·17.6=8.4

0.711·4.59=3.26

Смещение верхних концов с учетом пространственной работы

0.817·3.263/0.714=3.73/t

Эпюра моментов ()

MA=-4.341t*3.734/t=-16.209

MB=1.945t*3.734/t=7.263

MC=0.122t*3.734/t=0.4555

Суммарная эпюра ()

Левая колонна:

MA=-8.078+(-16.21)=-24.29т*м

MB=-8.563+7.263=-1.3т*м

MC=8.402+0.456=8.86т*м

Правая колонна:

MA= -16.21т*м

MB= 7.263т*м

MC= 0.456т*м

Qвс л= –(–-1.3+8.86)/5.2=-1.95

Qас л=(8.86–-24.288)/12.4=2.67

Qас пр=(7.263–(-16.21))/17.6=1.33

Проверка правильности решения: скачок на эпюре Q= 2.67–(-1.95)=4.62- равно горизонтальной реакции T= 4.59

-8.56

8.4

0.456

-8.08

-16.21

7.3

0.456

1.33

2.67

-1.95

7.26

-16.21

-24.29

-1.3

8.86

2.5. Расчёт на ветровую нагрузку.

30000

qэк.1=0.46т/м

qэк.2=0.35т/м

W2=1.57т

W1=2.09т

Основная система и эпюра М₁ такие же как и для крановых воздействий.

Эпюра М_P на левой стойке:

-0.1037*0.46*17.6²=-14.78

-0.056*0.46*17.6²=-7.98

0.034*0.46*17.6²=4.84

0.461*0.46*17.6=3.73

На правой стойке усилия получаются умножением на коэффициент

0.35/0.46=0.76

Усилия на правой стойке

-14.78·0.761=-11.25т*м

-7.98·0.761=-6.07т*м

4.84·0.761=3.68т*м

3.73·0.761=2.84т*м

Коэффициенты канонического уравнения по формуле (12.22)

0.714t

3.73+2.839+2.095+1.571=10.24

Смещение рамы

10.235/0.714t=14.335/t

Эпюра моментов ()

-4.34t*14.335/t=-62.214

1.95·14.335=27.95

0.12·14.335=1.72

Суммарная эпюра ()

Левая колонна:

-14.78+-62.214=-76.99т*м

-7.98+27.95325=19.97т*м

4.84+1.7202=6.56т*м

Правая колонна:

-11.24758+-62.214=-73.46т*м

-6.07278+27.95325=21.88т*м

3.68324+1.7202=5.4т*м

Эпюра Q на левой стойке

(–-76.994+19.97)/17.6+0.46·17.6/2=9.56

9.557–0.46·17.6=1.46

Эпюра Q на правой стойке

(–-73.46+21.88)/17.6+0.35·17.6/2=8.5

8.497–0.35·17.6=2.34

При правильном решении сумма поперечных сил внизу должна быть равна сумме всех горизонтальных нагрузок

9.557+8.497=18.05

(0.46+0.35)·17.6+2.095+1.571=17.92

1.461+2.337=3.8

2.095+1.571=3.67

1.72

3.68

27.95

1.72

27.95

-11.25

-6.07

-14.78

4.84

-7.98

-62.21

-62.21

5.4

8.5

9.56

1.46

2.34

21.88

-73.46

-76.99

6.56

19.97