ЗАО "ЦНИИПроектстрой"
767-72-66 статьи новости руководство
металло-
конструкции
изготовление проектирование строительство работы

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Лекция № 24. Тема: "Крановая и ветровая нагрузка на раму" - 2ч. 24.1. Крановая нагрузка. При определении наибольших усилий в раме от вертикального давления кранов их располагают в самом невыгодном положении по отношению к данной раме.

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Поскольку подкрановые балки устанавливаются с эксцентриситетом по отношению к оси колонны, в раме от вертикального давления кранов возникают изгибающие моменты и , определяемые по формулам:

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  На раму расчетное давление от сил поперечного торможения будет определяться при том же расположении колес кранов, что и для вертикальной нагрузки. Сила Т прикладывается в уровне верхнего пояса подкрановой балки.

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  24.2. Ветровая нагрузка. Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте Z над поверхностью земли на 1 определяют по формуле: (24.5) где =1.4; –нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства по СНиПу /8/, К – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (табл.6./8/), С – аэродинамический коэффициент, зависящий от конфигурации здания (прилож.4./8/).

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Скоростной напор ветра у поверхности земли зависит от наличия различных препятствий. Поэтому СНиП /8/ различает три типа местности: А – открытая; В – с препятствиями (города с окраинами, лесные массивы и др.); С – городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 метров.

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Для упрощения расчетов ветровую нагрузку на колонну принимают эквивалентной равномерно распределенной по высоте колонны. Величину ее определяют из условия равенства изгибающих моментов в защемленной стойке от фактической эпюры ветрового давления q и от равномерно распределенной нагрузки:

строительная фирма АСТРОМ

  (24.7) где h – высота колонны; М – момент от нагрузки по эпюре ветрового давления. Ветровая нагрузка от нижнего пояса фермы до верхней точки покрытия цеха заменяется сосредоточенной силой W. В зданиях с несколькими пролетами сложной конфигурации учитывают конкретные условия ветрового воздействия, вводя ряд упрощений.

АСТРОМ строительство торговых центров

  Лекция № 25. Тема: "Учет пространственной работы каркаса промздания " –2ч. Поперечные рамы цеха промышленного здания продольными конструкциями (горизонтальными продольными связями, тормозными балками или тормозными фермами, жесткой кровлей) объединены в пространственный каркас. Вследствие этого нагрузка, действующая на одну раму, вовлекает в работу и другие (соседние) рамы;

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  получается совместная работа рам, т. е. пространственная работа каркаса. Практика и опыт проектирования показывают, что наибольший эффект дает учет совместной работы поперечных рам при действии сил поперечного торможения кранов и моментов от внецентренного приложения вертикальных крановых нагрузок.

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Рассматривают два случая пространственной работы каркаса промздания: 1) связи расположены в плоскости нижних поясов ферм (т. е. имеются продольные связевые фермы при легкой кровле); 2) наличие жесткой кровли из крупнопанельных железобетонных, армоцементных, армопенобетонных плит и т. д.

строительная фирма АСТРОМ

  Рассмотрим 1-й случай. Исследования показали, что в этом случае в активную работу вовлекаются 5-6 рам вместе с загруженной. Дальнейшее увеличение числа рам в рассматриваемом блоке незначительно влияет на величины усилий в раме.

АСТРОМ строительство торговых центров

  При действии силы Т (поперечное торможение кранов) на одну раму она деформируется, сечения ее получают перемещения и через связи в работу вовлекаются остальные рамы блока. В целях упрощения внешние силы, действующие на плоскую раму, заменяют одной внешней силой F , приложенной в уровне раскрепления рамы связями и вызывающей такое же перемещение рамы , как и внешние силы. Значение F определяется по формуле

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  где -перемещение ригеля рамы от действия на нее единичной силы ( Р=1 ), приложенной в плоскости связей также, как и F . Значение и определяются методами строительной механики. Продольные связи можно рассматривать как неразрезную балку на упругих опорах. Роль упругих опор выполняют поперечные рамы. Реакцию упругого отпора связей F можно определить из расчета неразрезной балки. Обозначим через отношение F к F . Тогда

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Величина этого коэффициента зависит от геометрии рамы, от жесткостных свойств рамы и горизонтальных продольных связей. Значение в зависимости от выше указанных характеристик для блока из пяти рам приведены в табл. 12.2, с.292, / 1 /. Промежуточные значения определяются по линейной интерполяции. Заметим, что коэффициент учитывает загружение только одной плоской рамы.

строительная фирма АСТРОМ

  В действительности же крановые нагрузки при невыгоднейшем расположении кранов по отношению к рассматриваемой раме одновременно действуют и на рамы, смежные с ней. Загружение смежных рам необходимо учитывать. Не учет этого фактора идет не в запас прочности, т. к. противодействие (отпор) упругих связей рассматриваемой раме в случае учета загружения смежных рам уменьшается.

АСТРОМ строительство торговых центров

  Обычно учитывают влияние крановой нагрузки на две смежные рамы по отношению к средней раме данного блока. Значения F и F , отвечающие загружению смежных рам крановой нагрузкой, можно определить из соотношения нагрузок, приходящихся на среднюю раму и смежные с ней. Такая задача легко решается с помощью Л. В. опорных реакций.

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  где - коэффициент, учитывающий влияние частичного загружения крановой нагрузкой смежных рам на величину F (упругого отпора связей по отношению к рассматриваемой раме); n - число колес кранов на одной стороне подкрановых путей; - сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы. Значения - приведены в той же таблице 12.2,с. 292, / 1 /, что и .

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  В дальнейшем раму рассчитывают как плоскую с учетом упругого отпора связей F , приложенного на уровне нижнего пояса ригеля рамы и направленного в сторону, противоположную смещению рамы. Разность R= =F определяет силу, вызывающую смещение рамы в пространственном блоке, а коэффициент - коэффициент пространственной работы определяется или с учетом несложных преобразований

строительная фирма АСТРОМ

  Смещение рамы с учетом пространственной работы каркаса ( ) определяется по формуле . 2 -ой случай. При наличии жесткой кровли предполагают, что все рамы здания в пределах температурного блока связаны бесконечно жестким диском на уровне верхних поясов ригеля. Также как и в первом случае внешние силы приводятся к F , приложенной на уровне нижнего пояса ригеля. Значение F определяется также, как и в 1-ом случае.

АСТРОМ строительство торговых центров

  Приложим силу F к одной из рам блока ( к 2-ой от торца здания ) и определим ее перемещение и возникающий упругий отпор рамы. Упругий отпор рамы будет численно части F , воспринимаемой этой рамой (т. к. происходит распределение силы F между рамами блока).

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Перенесем F в середину блока, в этом случае необходимо дополнительно приложить к блоку момент М= =F . Перемещение рассматриваемой (2-ой от торца) рамы представим как сумму поступательного перемещения всего блока и перемещение рамы от поворота блока . От поступательного перемещения упругий отпор каждой рамы будет одинаков и равен , где n число рам в блоке.

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Упругий отпор любой рамы от вращения блока найдем из уравнения равновесия внешних сил и упругих отпоров рам. В общем виде , (25.5) где i – номер рамы от торца здания; h - расстояние между этими рамами; h - расстояние между рамами, имеющими одинаковый номер от торцов здания.

строительная фирма АСТРОМ

  В рассматриваемом варианте как и при гибкой кровли необходимо учитывать загружение смежных рам (первой и третьей), кранов и моментов от внецентренного приложения вертикальных крановых нагрузок. Упругий суммарный отпор 2-ой от торца рамы с учетом загружения двух смежных рам будет равен

АСТРОМ строительство торговых центров

  Окончательная эпюра изгибающих моментов от каждого вида крановой нагрузки, действующей отдельно на рассматриваемую статически неопределимую раму, с учетом пространственной работы каркаса получается как сумма двух эпюр

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  где М - эпюра изгибающих моментов без учета пространственной работы каркаса; М - эпюра изгибающих моментов от действия сил упругого отпора. С учетом пространственной работы каркаса расчетные усилия в элементах рамы будут меньше. Следовательно, сечения и элементов рамы будут более экономичными по расходу металла.

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Лекция № 26. Тема: "Типы колонн промзданий и их расчетные длины"- 2ч. Стальные колонны 4-х типов: постоянного сечения (сплошные и сквозные) – простота изготовления. Применяются при небольших крановых нагрузках (Q до 200кН) и незначительной высоте цеха (h до 10 м) выполняется в виде сварного двутавра и широкополочного.

строительная фирма АСТРОМ

  Ступенчатые колонны – основной тип колонн для промзданий. Могут быть одноступенчатые и двухступенчатые. Надкрановая часть из широкополочных двутавров. Ветвь колонный – под подкрановой балкой называют подкрановой ветвью. Надкрановая часть колонны – сплошного сечения при ширине до 1 метра включительно; (применяют универсальную сталь)сквозного сечения при ширине более 1 метра. Колонны среднего ряда колонн - симметричного сечения.

АСТРОМ строительство торговых центров

  Колонны раздельного типа – при низком расположении крана большой грузоподъемности. Колонна состоит из шатровой и подкрановой строек, связанных горизонтальными планками (t=10 12 мм). Подкрановая стойка из сварного или прокатного двутавра, работает на центральное сжатие; расчетная длина в плоскости рамы равна расстоянию между планками, из плоскости – высоте своей.

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Колонны промзданий работают на внецентренное сжатие. Сечения ступенчатых колонн подбирают для каждого участка отдельно. Исходные данные для подбора сечений: N – продольная сила; – изгибающий момент в плоскости рамы; – поперечная сила в плоскости рамы; – изгибающий момент из плоскости рамы; – расчетная длина участка колонны в плоскости рамы; – расчетная длина участка колонны из плоскости рамы;

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Расчетные усилия – из статистического расчета; расчетные длины зависят от принятой конструктивной схемы каркаса. Наиболее сложным моментом является определение расчетной длины участка колонны в плоскости рамы.

строительная фирма АСТРОМ

  Наиболее точная расчетная схема колонны будет в виде стержня ступенчатого вида, у которого нижний конец жестко защемлен, а верхний – упруго или рассмотреть раму в целом. Точно решить задачу устойчивости такого стержня очень сложно; поэтому при расчетах вводят ряд допущений.

АСТРОМ строительство торговых центров

  Для колонн постоянного сечения одноэтажных рам при жестком креплении ригелей к колоннам и при нагружении верхних узлов коэффициент определяется по формулам: при шарнирном закреплении колонн в фундаментах;

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Колонны однопролетных рам с шарнирным опиранием ригеля. Предполагается, что обе колонны находятся в одинаковых условиях и могут одновременно потерять устойчивость. В этом случае считается, что конец колонны свободен. Расчетные длины для каждого участка колонны:

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Колонны однопролетных рам с защемлением ригелем. Обе колонны считаем находятся в равных условиях. При этом верхний конец колонны закреплен от поворота, но свободен смещаться горизонтально. Коэффициент определяется по табл. 68 (СНиП П-23-81)* в зависимости от n b .

строительная фирма АСТРОМ

  Колонны двух- и более пролетных рам с шарнирным опиранием ригелей. Считается, что в момент потери устойчивости колонны верхний конец ее не смещается, а только поворачивается в шарнире, т.е. все колонны потерять устойчивость одновременно не могут. Согласно приближенного способа расчета сначала колонну рассматривают под действием только силы . Определяют ее критическое значение и коэффициент расчетной длины . Затем рассматривают колонну под действием только силы и определяют ее критическое значение для нижнего участка колонны ( ) и коэффициент .

АСТРОМ строительство торговых центров

  Расчетная длина верхнего и нижнего участков колонны из плоскости рамы принимается равной наибольшему расстоянию между точками закрепления колонны от смещения вдоль здания. (Шарнирное закрепление).

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Такие точки закрепления для нижнего участка: низ базы и нижний пояс подкрановой балки; для верхнего: тормозная балка или ферма и распорки по колоннам в уровне нижних поясов стропильной фермы.

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Лекция № 27. Тема: "Расчет стержня внецентренно сжатой сплошной колонны"- 2ч. Стержень внецентренно сжатой колонны проверяется на прочность и устойчивость. Расчет на прочность производится, если значение приведенного относительного эксцентриситета при наличии ослабления сечения и при одинаковых значениях изгибающих моментов для расчета на прочность и устойчивость.

строительная фирма АСТРОМ

  Исходные данные для расчета колонны: Расчет на прочность стержня колонны, проектируемого из стали с пределом текучести МПа, при отсутствии динамических нагрузок, при производится с учетом развития пластических деформаций по сечению:

АСТРОМ строительство торговых центров

  где N и - расчетные значения продольной силы и изгибающего момента при наиболее неблагоприятном их сочетании; – минимальное значение момента сопротивления сечения нетто; – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций при изгибе относительно оси; n – коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения колонны.

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  – коэффициент снижения расчетных сопротивлений при внецентренном сжатии; определяется по таблице 74 (СНиП П-23-81)* в зависимости от приведенного относительного эксцентриситета

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  При вычислении значение М следует принимать в зависимости от расчетной схемы колонны согласно п.5.29 (СНиП П-23-81)*. Для ступенчатых колонн – наибольший момент на длине участка постоянного сечения.

строительная фирма АСТРОМ

  Расчет на устойчивость стержня колонны из плоскости момента при изгибе его в плоскости набольшей жесткости ( ), совпадающей с плоскостью симметрии производится по формуле:

АСТРОМ строительство торговых центров

  где - коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения; учитывает влияние изгибающего момента на устойчивость стержня из плоскости действия момента; является коэффициентом приведения к условиям пространственной потери устойчивости; – коэффициент продольного изгиба относительно оси у-у (как для центрально сжатого стержня).

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  5) По требуемой площади подбирают по сортаменту прокатный двутавр с параллельными гранями полок или компонуют сечение из трех листов. При этом эффективное сечение будет тонкостенным. Минимальная толщина листов ограничивается условиями местной устойчивости. Принимают толщину стенки =6 мм при h=450 или 500 мм; =8 мм при h=750 или 1000 мм.

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Поскольку переход стенки в критическое состояние еще не означает потерю несущей способности стержня, нормы допускают использование закритической работы стенки. Рекомендуемые выше толщины стенок не обеспечивают их местной устойчивости. Поэтому предварительно можно определить требуемую площадь сечения пояса по приближенной формуле /I/:

строительная фирма АСТРОМ

  Лекция № 28. Тема: " Расчет стержня внецентренно сжатой сквозной колонны." –2ч. Стержень сквозной колонны обычно состоит из двух поясов и раскосной решетки, (когда фактическая Q больше условной). Решетка выполняется в виде одиночных уголков, приваренных непосредственно к поясам колонны.

АСТРОМ строительство торговых центров

  Несущая способность колонны может быть исчерпана в результате потери устойчивости какой-либо ветви или в результате потери устойчивости колонны в целом. Сквозная колонна работает как ферма с параллельными поясами и воспринимает расчетные усилия N, M и Q. В ветвях колонны от N и M возникают только продольные усилия; решетка воспринимает поперечную силу. Кроме того колонну следует рассматривать, как единый сквозной стержень (при m 20).

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  где а – расстояние от оси сечения, перпендикулярной плоскости изгиба, до оси наиболее сжатой ветви, но не менее расстояния до оси стенки ветви. Проверка на устойчивость сквозной колонны с решетками, расположенными в плоскостях, параллельных плоскости изгиба, выполняется по формуле:

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Для определения и расчетные длины ветвей равны , а для и – (высота нижней части колонны). Раскосная решетка колонны рассчитывается на фактическую поперечную силу.

строительная фирма АСТРОМ

  Раскосы иногда крепят к ветвям с эксцентриситетом, что приводит к появлению местного изгибающего момента, способствующего развитию в ветвях местных пластических деформаций. Однако этот момент при расчете решетки не учитывается. Порядок подбора сечения сквозного стержня колонны: 1) Определяют ориентировочно усилия в ветвях, принимая

АСТРОМ строительство торговых центров

  3) Компонуют сечения ветвей. Ширина ветви принимается равной длины ветви из плоскости рамы. Соблюдаются рекомендации по обеспечению местной устойчивости элементов сварных ветвей, как для центрально сжатых колонн. Для стенки ветви двутаврового сечения (табл. 27* /7/).

строительство торговых центров АСТРОМ, складов, ангаров, строительная фирма

  Лекция № 29. Тема: "Базы внецентренно сжатых колонн." –2ч. База внецентренно сжатой колонны имеет те же элементы, что и база центрально сжатой колонны: опорная плита, траверса и анкерные болты; но развивается в плоскости действия М. Анкерные болты воспринимают растягивающие усилия от момента. База может быть симметричной или несимметричной по отношению оси стержня колонны. Симметричная база – при переменных по знаку моментах и близких по величине. Конструкция базы зависит от типа сечения и мощности колонны.

АСТРОМ строительство складов, ангаров, строительная фирма

  Для легких сплошных колонн принимают базы с одноступенчатой траверсой. Более мощные колонны сплошного сечения имеют базу с двухступенчатой траверсой. Для сквозных колонн применяют, как правило, раздельные базы под каждую ветвь. Рассмотрим расчет элементов базы сплошной колонны. Расчету подлежит плита базы, траверса и анкерные болты.

строительная фирма АСТРОМ

  Расчет базы рекомендуется вести в следующей последовательности: 1) Назначается ширина плиты В В= +100…150 мм; 2) Длина плиты Z определяется из условия достижения наибольшими напряжениями под плитой расчетного сопротивления бетона на местное сжатие, т.е. . (29.1) Из уравнения (29.1) определяется Z и согласуется с размерами сечения колонны и листов.

АСТРОМ строительство торговых центров

группа компаний "АСТРОМ".
Россия, Московская обл., г.Апрелевка, ул.Апрелевская, 65, ЦНИИЭПсельстрой
тел. 767-72-66
главная | проектирование | строительство | работы