Расчет построения одноэтажных промышленных зданий (стр. 2 из 3)
S=hст*b/2*2=64,8 (м2);
S=hост*b/2*2=7,68 (м2);
Sпокр=b/2*L=6*24=144 (м2);
| Наименование нагрузки | qн, кПа | n | qр, кПа | S, м2 | Итоговая нагрузка, (т) |
| Покрытие | 2,71 | - | 3,12 | 144 | 44,93 |
| Стена | 2 | 1,2 | 2,4 | 64,8 | 15,552 |
| Верхняя часть колонны | - | 1,05 | - | - | 1,81 |
| Остекление | 0,35 | 1,1 | 0,38 | 15,6 | 0,29 |
| Торцевая часть стены | - | - | 2,4 | 144,96 | 34,79 |
| Итого | 81,82 |
в) нагрузка от конструкций, сосредотачиваемая в узле подкрановой балки и колонны для промежуточной рамы Мбп:
S=hст*b=3,6*12=43,2 м2;
S=hост*b=5,66*12=67,92м2;
| Наименование нагрузки | qн, кПа | n | qр, кПа | S, м2 | Итоговая нагрузка, (т) |
| Нижняя часть стены | 2 | 1,2 | 2,4 | 43,2 | 10,37 |
| Верхняя часть колонны | - | 1,05 | - | - | 0,907 |
| Нижняя часть колонны | - | 1,05 | - | - | 3,63 |
| Остекление | 0,35 | 1,1 | 0,38 | 67,92 | 2,58 |
| Подкрановая балка | 0,45 | 1,05 | 0,47 | 144 | 6,77 |
| Верхняя часть стены | - | - | 2,4 | 129,6 | 31,104 |
| Итого | 55,36 |
г) нагрузка от конструкций, сосредотачиваемая в узле подкрановой балки и колонны для торцевой рамы Мбт
Таблица 5
| Наименование нагрузки | qн, кПа | n | qр, кПа | S, м2 | Итоговая нагрузка, (т) |
| Нижняя часть стены | 2 | 1,2 | 2,4 | 21,6 | 5,184 |
| Остекление | 0,35 | 1,1 | 0,38 | 67,92 | 2,58 |
| Верхняя часть колонны | - | 1,05 | - | - | 0,91 |
| Нижняя часть колонны | - | 1,05 | - | - | 3,63 |
| Подкрановая балка | - | - | - | - | 6,77 |
| Верхняя часть стены | 2 | 1,2 | 2,4 | 32,4 | 7,78 |
| Торцевая часть стены | - | - | 2,4 | 216 | 51,84 |
| Итого | 78,69 |
3.2 Редуцирование масс
Редуцирование масс – это приведение масс с уровня подкрановых балок на уровень покрытия в бескрановых рамах.
Матрица масс промежуточной рамы
(т)Матрица масс торцевой рамы имеет вид
(т)Отредуцированная масса на покрытии для промежуточной рамы:
mпр= Мпп+2*Мбп*0,2=123,36+2*55,36*0,2=145,504 (т)
Для торцевой рамы:
mтр= Мпт+2*Мбт*0,2=81,82+2*78,69*0,2=113,3(т)
3.3 Составление матрицы масс
Общий вид матрицы масс:
,где
,
, 
(т),где Мкр+тел=66,5 т – маса крана с тележкой, Мгр=50 т – грузоподъемность крана;
(т)
(т*м2)Итак, получили матрицу масс:
(т)3. Расчет по пространственной расчетной схеме на динамическую нагрузку от крановой тележки.
При динамическом расчете одноэтажного промышленного здания с жестким в своей плоскости покрытием используется преобразованная расчетная схема, в которой ОПЗ путем приема редуцирования представляется в виде двухмассовой системы. Дискретные массы путем редуцирования приводятся в точку, расположенную в уровне покрытия и точку, расположенную в уровне тормозных конструкций. Ткр
Крановую нагрузку при торможении тележки рассматривают по графику (рис. 10).
Нагрузка носит почти ударный характер.
При торможении возникают колебания
 |
0,02 1,99 2,0 t ,c
Дифференциальное уравнение, описывающее колебания ОПЗ под действием динамической нагрузки:
||M||×{q(t)} + ||X||×{q(t)} + ||C||×{q(t)} = {P(t)}(1), где
||M|| - матрица инерционных параметров здания;
||X|| = 2x||M|| - матрица коэффициентов сопротивления, где
x - коэффициент демпфирования, определяемый по формуле:
x = dwn / 2pÖ1+(d/2p)
(d - логарифмический декремент затухания, равный для стальных конструкций 0,3, wn - собственная частота колебаний по n-той форме)
||C|| - матрица жесткости здания;
{q(t)} – вектор смещения расчетных точек;
{P(t)} – вектор динамической крановой нагрузки.
Для решения уравнения (1) используется метод разложения по главным формам колебаний, согласно которому смещение расчетных точек представляется в виде суммарных амплитудных значений смещений по главным формам колебания.
Смещение представлено интегралом Дюамеля:
, где
f – номер расчетной точки;
n- номер формы колебания;
Vfn, Vmn- амплитудные значения смещений расчетных точек f и m при n-то форме колебания;
m- расчетная точка, где приложена динамическая крановая нагрузка;
Mf- масса расчетной точки f;
vn- собственная частота колебания с учетом затухания:
vn = Öwn2 + nn2
t- текущая функция t;
Rm(t)- значение нагрузки от торможения крановой тележки в расчетной точке m в момент времени t;
Rm- крановая нагрузка, приложенная в расчетной точке m.
При пространственной расчетной схеме расчетная крановая нагрузка определяется следующим образом:
- нормативная нагрузка, возникающая от торможения крановой тележки на 1-ом колесе
Рmaxn = f× (Gт + Q×g) / n0, где
f – коэффициент трения, зависящий от типа подвеса груза;
Gт – вес тележки, кН;
Q – грузоподъемность крана, т;
g = 9,8 Н/кг – ускорение свободного падения;
n0 – число колес с одной стороны мостового крана.
крановая нагрузка от торможения тележки, действующая на колонну
Tmax= Tmaxn×n×gн×ns×Sу, где
n=1,1 – коэффициент перегрузки;
gн=0,95 – коэффициент надежности по назначению;
ns=1 – коэффициент сочетания;
Sу – сумма ординат линий влияния тормозной нагрузки.
Sу = 8,89
При грузоподъемности крана 50 т и полёте 24 м принимаем крановое оборудование с параметрами
Tнк= 0,1*(9,8*Q+Gт)/ n0,
где Gт – вес тележки. (180 кН);
0,1 – коэффициент, зависящий от типа подвеса.
Tнк=0,1*(9,8*50+180)/2 =33,5(кН)
Расчетная горизонтальная сила (Т):
T= γн*n*nc*∑ y* Tнк
åy=1+0,874+0,563+0,437=2,874м
T=0,95*1,1*0,95*2,874*33,5=95,58 (кН).
Смещение расчетных точек, частоты и формы колебаний от действия динамической крановой нагрузки определяем с помощью программы DINCIB.
5. Результаты расчета
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: N= 3 NF= 1 DELTA= .300 NPR= 3
МАТРИЦА ЖЕСТКОСТИ
70300.000-38900.000 -3034200.000
-38900.000 69150.000 1682148.000
-3034200.000 1682148.000
ДИАГОНАЛЬНАЯ МАТРИЦА МАСС
227.000000 2242.000000 3.695802E+07
ПРОГРАММА LEVVQR ЗАКОНЧИЛА РАБОТУ С КОДОМ ICOD= 0
ЧАСТОТЫ И ФОРМЫ КОЛЕБАНИЙ
1.W**2= .34167060D+01 W= .18484330D+01 N= .88155750D-01 WZAT= .18463300D+01 H= .19426580D+05
.99970050E+00 .89138620E-02 .22792450E-01
2.W**2= .20568550D+02 W= .45352560D+01 N= .21629610D+00 WZAT= .45300960D+01 H= .17300150D+04
.50451520E+00 .86340270E+00 -.15639850E-03
3.W**2= .32354920D+03 W= .17987470D+02 N= .85786120D+00 WZAT= .17967000D+02 H= .23686360D+03
.99820700E+00 -.59855840E-01 -.26749610E-03
КОЭФФИЦИЕНТЫ ФОРМ АМПЛИТУДНЫХ ЗНАЧЕНИЙ СМЕЩЕНИЙ РАСЧЕТНЫХ ТОЧЕК
1.
.51445040E-04 .45871140E-06 .11729100E-05
2.
.14712920E-03 .25178970E-03 -.45609680E-07
3.
.42067120E-02 -.25224860E-03 -.11273000E-05
СУММА ПО СТОЛБЦАМ
.44052860E-02 -.17462300E-09 -.22737370E-12
ПРОВЕРКА НА ОРТОГОНАЛЬНОСТЬ МЕЖДУ 1 И 2 ВЕКТОРАМИ - 0%
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
T= .02000 T1= 1.99000 T2= 2.00000TMAX= 5.00000 DT= .10000 PMAX=95.98000
РАСЧЕТ ДЛЯ NF= 1
СМЕЩЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ТОЧЕК
T= .00000 N= 1
.00000000E+00 .00000000E+00 .00000000E+00
T= .10000 N= 2
.13214330E-02 .21128250E-04 .10319230E-06
T= .20000 N= 3
.25979050E-02 .26347760E-03 .13080960E-05
T= .30000 N= 4
.15188740E-02 .79570960E-03 .41713570E-05
T= .40000 N= 5
.16853960E-02 .13044310E-02 .76250400E-05
T= .50000 N= 6
.34622030E-02 .16647550E-02 .11439030E-04
T= .60000 N= 7
.35334480E-02 .19874910E-02 .16344960E-04
T= .70000 N= 8
.28391300E-02 .21599550E-02 .21914660E-04
T= .80000 N= 9
.37059610E-02 .20277150E-02 .27335090E-04
T= .90000 N= 10
.43532350E-02 .17251610E-02 .32887340E-04
T= 1.00000 N= 11
.35698430E-02 .13876740E-02 .38700130E-04
T= 1.10000 N= 12
.34107950E-02 .97594810E-03 .44034090E-04
T= 1.20000 N= 13
.41328310E-02 .56206480E-03 .48645380E-04
T= 1.30000 N= 14
.39851770E-02 .32450810E-03 .52847970E-04
T= 1.40000 N= 15
.35416540E-02 .27435890E-03 .56357770E-04
T= 1.50000 N= 16
.40802120E-02 .34459270E-03 .58731080E-04
T= 1.60000 N= 17
.45916750E-02 .56901570E-03 .60169020E-04
T= 1.70000 N= 18
.43748370E-02 .93344310E-03 .60823880E-041 вариант
T= 1.80000 N= 19
.44976590E-02 .13004480E-02 .60408010E-042 вариант
T= 1.90000 N= 20
.50252890E-02 .15908190E-02 .58935110E-04
T= 2.00000 N= 21
.49397920E-02 .18029450E-02 .56739030E-04
T= 2.10000 N= 22
.29054580E-02 .18456260E-02 .53655170E-04
T= 2.20000 N= 23
.20154690E-02 .14497910E-02 .48497110E-04
T= 2.30000 N= 24
.30375970E-02 .67117930E-03 .41270050E-04
T= 2.40000 N= 25
.18614040E-02 -.93985730E-04 .33334830E-04
T= 2.50000 N= 26
-.26827780E-03 -.75411840E-03 .24655910E-04
T= 2.60000 N= 27
-.17864900E-03 -.13502200E-02 .14709970E-04
T= 2.70000 N= 28
-.19837400E-04 -.16497420E-02 .44179430E-05