- •1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок
- •Компоновка поперечной рамы
- •С учётом унификации размеров колонн серии 1.424.1 назначаем
- •1.2 Определение постоянных и временных нагрузок на поперечную раму.
- •1.2.1 Постоянные и временные нагрузки.
- •1.2.2 Крановые нагрузки.
- •Ветровая нагрузка
- •2. Проектирование колонны
- •2.1 Определение расчётных комбинаций усилий и продольного армирования
- •2.2 Расчет подкрановой консоли
- •3. Проектирование стропильных конструкций. Сегментная раскосная ферма.
- •I. Расчетные сочетания усилий.
- •IiIa. Расчет нижнего пн пояса: подбор арматуры.
- •IiIб. Расчет нижнего пн пояса: образование трещин.
- •Шв. Расчет нижнего пн пояса: раскрытие трещин.
- •IVa. Расчет верхнего пояса: подбор арматуры.
- •V. Расчет растянутого раскоса.
- •VI. Расчет сжатой стойки (раскосов)
- •VII. Расчет опорного узла.
- •4. Расстояние от точки приложения поперечной силы до сжатой зоны бетона .
- •15. Координаты точки пересечения нижнего ряда пн арматуры и линии abc
- •4. Расчет и конструирование разрезной подкрановой балки длиной
- •Расчет по сечениям, наклонным к продольной оси балки.
- •Расчет выносливости сечений, нормальных и наклонных к продольной оси подкрановой балки Расчет на выносливость сжатого бетона
- •Проверка выносливости растянутой арматуры
- •Проверка прочности поперечной арматуры
- •Расчет подкрановой балки по деформациям
- •Cписок литературы
4. Расчет и конструирование разрезной подкрановой балки длиной
12 м.
Исходные данные:
Шаг колонн в продольном направлении, (м) 12.0
Класс бетона предв. напряж. конструкции В45
Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкций А-300
Класс предв. напрягаемой арматуры А-800
Грузоподъемность (ТС) и режим работы крана 16Н
В зависимости от пролета, определяем основные геометрические характеристики подкрановой балки: размеры сечения b'f= 650 мм,h'f= 160 мм,b=140 мм,hf =250 мм,bf =340 мм,h =1200 мм,a= 40 мм.
Определим усилия в подкрановой балке.
Габариты крана грузоподъемностью 16 т и пролетом 18 м.: база Ак=4,4 м, ширина Вк=5,6 м.
Максимальное давление колеса крана:
Р
Выполняем правило Винклера. Учитывая, что количество колес в пролете балки n=3, расстояние от равнодействующей системы сил 3Р и до ближайшего колеса крана х:
Рис. Определение максимального изгибающего момента.
Наибольший изгибающий момент от вертикальных крановых нагрузок в сечении балки под колесом, ближайшим к середине пролета балки. Из уравнения равновесия получаем: Ммах,р = 781.93 кН∙м, тогда расчетный момент с учетом собственного веса равен:
Ммах= Ммах,р , где:
q- расчетный погонный собственный вес подкрановой балки;
l0– расчетный пролет балки;
;
Определим площадь сечения арматуры. Рабочая высота сечения:h0=1200-40=1160 мм
Проверяем условие:
, т.е. граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b=bf'=650 мм.
Определим значение относительного момента:
m= Ммах/(Rb∙bf'∙ho2) = 944.87/(25∙1000∙0.65∙1.162)=0.043,
По табл. 3.1 [11] при классе арматуры А800 и .Тогда
,т.е. сжатой арматуры действительно не требуется.
Коэффициент .
Так как коэффициент γs3=1.1.
Площадь напрягаемой арматуры: .
Принимаем 616 А800 (Asp= 1206 мм²).
Расчет по сечениям, наклонным к продольной оси балки.
При расчете по наклонным сечениям балки таврового или двутаврового сечения свесы полок не учитываются, поэтому рассматривается прямоугольное сечение b x h = 140 x 1200 мм.
Рис. К расчёту по наклонным сечениям (размерности mи мм).
Определим коэффициент φn, принимая А1= b ∙ h=0.14 ∙ 1.2 = 0.168 м2 и приближенно усилие обжатия P(2):
P(2)= 0,7·Аsp·σsp·γsp=0.7·1206·(0.9·800)·0.9=547041.6
P(2)/RbA1=547041.6/(25·168000)=0.1302
φn =
Определим требуемую интенсивность хомутов, принимая длину проекции наклонного сечения с, равной расстоянию от опоры до первого груза с = с1 = 1.16 м. Т.к. а1 = с1/ h0=1.12/1.12=1< 2а01=а1=1.
Коэффициент:
Поперечная сила на расстоянии с1от опоры, с учетом собственного веса балки, равна
Поскольку , то
.
Определим требуемую интенсивность хомутов, принимая длину проекции наклонного сечения с, равной расстоянию от опоры до второго груза с = с2 = 2.36 м. Тогда а2 = с2/ h0=2.36/1.16=2.03 >2 а02 = 2
Коэффициент:.
Поперечная сила на расстоянии с2от опоры с учетом собственного балки веса, равна
Поскольку , то
Принимаем максимальное значение qsw=qsw2= 112.03kH/м.
Шаг у опоры sw1≤ 0.5h0 = 580 мм и не более 300 мм, а в пролете sw2≤ 3/4h0= 800 мм и не более 600 мм. Принимаем шаг кратно 50 мм, т.е. у опоры sw1=300 мм, в пролете sw2=600 мм.
Требуемая площадь поперечной арматуры:
Принимаем хомуты диаметром 10 мм (Asw=157 мм2).
Тогда значение интенсивности установки поперечных стержней у опоры:
Зададим длину участка с шагом хомутов sw1равной расстоянию от опоры до второго грузаl1=2.36 м и проверим условие прочности при значении с, равном расстоянию от опоры до третьего груза: с=6.76. Так как 2h0+l1=2∙1.16+2.36= 4.68 м <с= 6.76 м, значение Qswопределяем, принимая с0=2h0= 2.32 м:
Qsw=1.5 ∙ 56.26 ∙ 1.16) = 97.89kH,
При с = 6.76 м > 3h0 = 3·1.16=3.48 м значениеQb соответствует его минимальному значению:
Qb = Qb,min = 0.5φnRbt·b·h0=0.5·1.19·1.5·1000·0.14·1.16=144.94. Соответствующая поперечная сила равна Q3=5.51kH.
Так как Qb+Qsw = 144.94+97.89=242.83kH Q3=5.51kH, т.е. прочность наклонного сечения обеспечена.
Таким образом, в подкрановой балке в опорных участках устанавливаем хомуты с шагом sw1=300 мм, а в пролетной части с шагом sw2=600 мм, принимаемl=2.4 м.