Загородное строительство. Ремонтные работы. Мебель.

Главная » Книжные издания

1 2 3 4 5 6 7 ... 51

Таблица 2.4. Формулы для определения реакций ц и ш^ возникающих при деформации стойки

о pq ч

Схема I

Схема II

Схема III

Аа = 1 или

Ч =+-5-

6В EJ

Р=гь=+

4АС-ЗВ

ПА EJ

&=1

4АС-ЗВ

Р = гь= +

Гь= +

6В EJ

4АС-ЗВ

ПА EJ 4АС-ЗВ

гь=+-

6EJ UEJ

ФА = 1

4С EJ

4АС-ЗВ Н

6В EJji 4АС-ЗВ

4С EJ,

Н 6EJ

ть= +

EJ Н

4АС-ЗВ Н

6В EJji 4АС-ЗВ

ть= +

4EJ Н

Продолжение табл.2.4.

о pq ч

Схема I

Схема II

Схема III

Фа = 1

-4=-

3 /н

EJ Н

6В-4С EJ

4АС-ЪВ Н

12А-6В EJ 4АС-ЪВ

ть= +

2EJ Н

Примечание. Конец b стойки закреплен: в схеме I - от смещения; в схеме II - от поворота сечения; в схеме III - от смещения и поворота сечения. Конец а стойки во всех схемах закреплен от смещения и поворота. На верхних схемах указано положительное направление г/, и т/,.

\х = -1; = 1-ьаи.; В = 1+а^[х; С = 1-ьаи.. /в

2. Способ приведенных характеристик рекомендуется для определения моментов, возникающих от единичных узловых внешних моментов. Применение этого способа позволяет за счет некоторого увеличения объема предварительных вычислений значительно быстрее, чем при расчете способом последовательных приближений, вычислить значения моментов на концах стержней. Моменты на концах стержней определяются после однократного распределения действующего узлового момента. Таким образом, способ приведенных характеристик следует применять при наличии большого числа отдельных загружений.

3. Смешанный способ удобен для расчета рам с ригелями, расположенными в одном уровне. В этом случае в отличие от обычного смещения узлов рассматриваются не как неизвестные, а как внешняя нагрузка, однако при более сложных конфигурациях рам рациональнее для сокращения вычислений применять способ последовательных приближений или способ приведенных характеристик.

2.7. Горизонтальные деформации колонн

Горизонтальные деформации (смещения) колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, колонн крановых эстакад следует принимать по табл.2.5. Смещения, указанные в табл.2.5, следует проверять в уровне головки кранового рельса от сил торможения тележки одного крана наибольшей грузоподъемности, направленных поперек кранового пути, без учета крена фундаментов.

Таблица 2.5. Горизонтальные деформации колонн зданий

Группы режимов работы крапов	Предельные прогибы
Группы режимов работы крапов	зданий и крытых крановых эстакад при плоской схеме	то же, при пространственной схеме	открытых крановых эстакад
1К- ЗК	Л/500	Л/ЮОО	/г/1500
4К-6К	Л/ЮОО	Л/2000	Л/2000
7К- 8К	Л/2000	Л/4000	/г/2500

Примечание, /г - высота от верха фундамента до головки кранового рельса.

Смещение колонн определяется из условия равенства смещений двух противостоящих колонн на уровне верхнего пояса подкрановых балок (кран учитывается как распорка, связывающая жестко колонны одного пролета), при этом на менее жесткую колонну передается не менее 30 % полной силы торможения; для каждой из противостоящих колонн Аи Б эти смещения могут бьггь вычислены по формуле

А = -

(Saa + Збб)-(Злб + Збл)

(2.6)

В частном случае, для симметричных рам 5 = 5 и формула (2.6) принимает

вид

А = -

аабб - S

+ бб - аб

т,

(2.7)

где Т - наибольшее усилие от нормативного поперечного торможения одного крана, приходящееся на колонну; 5 - горизонтальное перемещение колонны А на уровне верхнего пояса подкрановой балки от силы Р=1, приложенной к колонне А на этом же уровне; 5дд - горизонтальное перемещение колонны Б на уровне верхнего пояса подкрановой балки от силы Р=1, приложенной к колонне Б на этом же

уровне; 5 и - соответственно перемещения колонны А (Б) на уровне верхнего пояса подкрановой балки от силы Р=1, приложенной к колонне Б (А) на этом же уровне.

Перемещения 5, 5дд и 5 определяются в расчетной схеме рамы без учета кранового моста в качестве распорки.

2.8. Продольные конструкции каркаса

Продольные конструкпии обеспечивают устойчивость каркаса и восприятие нагрузок, действующих в продольном направлении (ветер, сейсмические усилия, продольное торможение кранов, усилия от трубопроводов и технологических нагрузок, температурные воздействия и др.). Наиболее часто используется связевая схема, при которой в систему продольных конструкпии входят колонны, связанные между собой продольными элементами - подстропильными фермами, подкрановыми и тормозными конструкпиями, распорками и вертикальными связями по колоннам. Реже продольные конструкпии решаются в виде рамы с продольными ригелями, жестко связанными с колоннами (жесткие узлы могут выполняться либо в каждом шаге колонн, либо в отдельных шагах).

При наличии площадок и перекрытий, размещаемых по всей длине здания, либо на его большей части, их пелесообразно использовать в качестве элементов продольных конструкпии. По конфигурапии вертикальные связи применят следующих

типов: крестовые; рас-

Рис.2.16. Примеры решения вертикальных связей а - крестовые; б - раскосные; в - полураскосные; г,д -портальные; е - подкосные; ж - крестовые, с разнесенными панелями; з - подкосные, устанавливаемые в нескольких шагах колонн

косные; полураскосные; портальные; подкосные; подкосные разнесенные (рис.2.16).

В зависимости от условий работы, раскосные связи могут быть растянутые и сжато-растянутые. Для зданий, оборудованных мостовыми кранами режимов 4К-8К, применение растянутых связей не рекомендуется.

Портальные связи применяются для обеспечения технологических проходов и проездов, а также в случаях, когда по условиям геометрии свя-зевой панели размещение крестовых связей не-рапионально (при Ь/Н= = 1,5; где L - шаг колонн, Н - высота связевой панели). Портальные связи, как правило, более многодельны и деформа-тивны, чем крестовые и раскосные.

При значительных горизонтальных усилиях и небольшом шаге колонн может оказаться целесообразным разнос связевых панелей по высоте - расположение ярусов связей в разных шагах колонн. Такое решение позволяет существенно снизить усилия на колонны, что особенно важно при определении усилий на фундаментные болты (рис.2.16ж).

Для уменьшения вертикальных усилий в связевых колоннах связи могут бьггь выполнены в виде треугольника, разнесенного на значительное расстояние (рис.2.16з). При этом расстояние между осями нижних панелей не должно превышать допускаемое по СПиП.

Вертикальные связи по колоннам целесообразно размещать посередине температурного отсека; при длине температурного отсека, превышающей допускаемую СПиП, устанавливаются две панели связей с расстоянием между осями панелей, не превышающим допускаемых.

Связи выше подкрановых путей располагают в крайних панелях, а также в панели, соответствующей горизонтальным связям по покрытию, либо в панели, соответствующей связям ниже подкрановых путей. При установке ниже подкрановых путей двух панелей связей связи выше подкрановых путей допускается устанавливать в одной панели.

При ширине сплошно-степчатых колонн до 600 мм рекомендуется выполнять вертикальные связи одно-плоскостными, при ширине колонн более 600 мм, а также при двухветвевых колоннах вертикальные связи выполняются двухплоскост-ными.

По верху колонн, а также в уровнях, определяемых требуемой гибкостью колонн из плоскости, должны устанавливаться распорки (рис.2.17).

Крепление распорок к колоннам должно быть рассчитано на условную продольную силу и условный момент, равный

Mfi,= Qfi,h, (2.13)

где Qfic - условная сила, определяемая по сечению полок колонн.

Условные силы и моменты не следует учитывать одновременно с фактическими от реальных нагрузок.

При двухветвевых колоннах распорки должны устанавливаться по обеим ветвям в уровне верха колонны (или участка), а также в уровнях, необходимых по расчету ветвей на устойчивость из плоскости . Распорки должны быть проверены на условную продольную силу равную

A = QfiM, (2.14)

где п - число колонн, которые присоединяет распорка (от торца до панели связей).

Для колонн (и их участков), на которые опираются мостовые краны, определение условной силы производится по формуле

Afi,= 0,02NiJ+0,02N2 . (2.15)




, ъ	b	, b	, b

Рис.2.17. Схема определения жесткости распорок по колоннам сплошного сечения b - шаг колонн; / - шаг распорок; h - высота сечения колонн; т - число шагов; ml - полная длина колонны

Принятые обозначения показаны на рис.2.18.

N2 ivl

In, In, \n, \n, \n, \n.

\n. In,

> >

Рис.2.18. Схема определения условных горизонтальных сил, действующих на ряд колонн N] - нормальная сила в колонне от постоянных и временных нагрузок (без учета нагрузок от кранов); N2 - нагрузка в колоннах от кранов; Afjc - условная горизонтальная сила,

действующая на ряд колонн

При определении усилий в двухплоскостных вертикальных связях, расположенных ниже подкрановых путей, на подкрановую ветвь передаются усилия от продольного торможения кранов, а также от ветровой нагрузки с торпов в том случае, если нагрузка передается через торцевые фермы (площадки), которые крепятся к подкрановым балкам, либо к подкрановым ветвям колонн. Нагрузки, в том числе и ветровые, приложенные выше подкрановых путей, распределяются между ветвями в зависимости от взаимного расположения ветвей колонн и связи, установленной выше подкрановых путей. Нагрузки от продольного воздействия трубопроводов распределяются между ветвями в зависимости от места их приложения. Усилия от продольного торможения, ветра и технологических воздействий, как правило, передаются на одну панель связей (вторая панель не учитывается).

При определении смещений необходимо учитывать фактическое количество связевых панелей. Сечение шатровой ветви принимается равным подкрановой. Вертикальные связи должны быть проверены на действие условной горизонтальной силы, равной

fle=Qficyl~, (2.16)

где Qfj - условная поперечная сила по формуле (23) СПиП 11-23-81*; п - число колонн в ряду; а - количество связевых панелей в ряду.

При определении усилий в сжато-растянутых вертикальных связях с крестовой решеткой необходимо учитывать обжатие колонн, которое рекомендуется принимать по формуле

(2.17)

Рис.2.19. Схема крестовых вертикальных связей

где N - усилие в одной ветви стержня; А - площадь сечения одной ветви; Aj - площадь сечения одного раскоса; а - коэффипиент, определяемый по формуле а = аЙ{а^+2в^), где а, I, в - размеры, указанные на рис.2.19.

Продольное перемещение вертикальных связей ниже уровня подкрановых балок должно соответствовать /г/1000 для зданий, оборудованных мостовыми кранами режимов 1К-ЗК, режимов 4К-6К - /г/2000, режимов 7К-8К - /г/4000. Для зданий без мостовых кранов смещение колонн не должно превышать /г/1000, где h - расстояние от верха фундамента до верха колонны.

в зданиях без мостовых кранов поперечное смещение колонн, определенное по плоской расчетной схеме, не должно превышать /г/500 и /г/1000 - при пространственной схеме, где h - расстояние от верха фундамента до верха колонны. При больших перемещениях необходимо определить усилия с учетом возможных перемещений (по деформированной схеме).

2.9. Учет пространственной работы каркаса

Пространственная работа каркаса может учитываться как при пространственной, так и при плоской конструктивной схеме. При пространственной конструктивной схеме горизонтальные усилия, приходящиеся на колонны, передаются на торцевые конструкции, воспринимающие все горизонтальные реакции колонн. При этом торцевые конструкции выполняются в виде ферм.

При плоской конструктивной схеме благодаря горизонтальным дискам обеспечивается передача на соседние рамы реакций, возникающих от сосредоточенных горизонтальных сил, сосредоточенных моментов, приложенных к отдельным колоннам. В этом случае снижение усилий и смещений (моментов) в колоннах достигается включением в работу соседних рам.

Учет пространственной работы производится во всех случаях при пространственной конструктивной схеме, т.е. в случаях, когда горизонтальные смещения воспринимаются жесткими поперечными конструкциями, связанными с остальными рамами дисками и расположенными либо по торцам, либо с промежутками по длине здания.

При плоской конструктивной схеме пространственную работу целесообразно учитывать:

при наличии сосредоточенных нагрузок, например крановых, вызывающих значительные местные поперечные смещения и моменты, составляющие на менее 20% суммарных моментов в этих сечениях, определенных из расчета по плоской схеме;

при неодинаковых шагах колонн.

Для однопролетных зданий с регулярной конструктивной схемой целесообразно использовать расчетную схему с горизонтальным диском в уровне подкрановых балок, расположенных вдоль одного ряда колонн. При этом сосредоточенные максимальные нагрузки от кранов прикладываются к колоннам этого ряда и для этих же колонн получают максимальные значения усилий. Усилия от этих нагрузок в колоннах противоположного ряда принимают одинаковыми с тем, для которого подсчитаны усилия.

При пространственном расчете каркас рассматривается как система плоских рам, соединенных между собой горизонтальными продольными дисками. В качестве продольных дисков учитывают диски, расположенные в уровне покрытия, подкрановых конструкций, а также перекрытий, если они расположены по всей длине цеха либо рассматриваемого участка. Учитываемая в расчете жесткость дисков определяется в соответствии с табл. 2.6.

Ввиду значительной трудоемкости расчеты по пространственной схеме рекомендуется проводить с использование ЭВМ. В результате расчета по пространственной схеме, как правило, снижаются значения моментов в нижнем сечении колонн и несколько увеличиваются значения моментов в надкрановых частях. Эффективность учета пространственной работы возрастает для однопролетных рам.

Для многопролетных (при числе пролетов три и более) рам учет диска покрытия нецелесообразен. В этих случаях при наличии диска в уровне покрытия можно производить расчет, исходя из отсутствия смещений в уровне покрытия. Учет дис-

ка в уровне подкрановых балок позволяет более точно учесть фактическое распределение усилий от крановых нагрузок.

Таблица 2.6. Жесткость продольных дисков покрытия, учитываемая при расчете

по пространственной схеме

	Конструкция диска	Жесткость
п/п		сдвиговая, кН	изгибная, кг-см
	Мелкие (0,5x1,5) сборные железобетонные плиты	7000В
	Сборные железобетонные плиты 1,5x6	19000В
	Сборные железобетонные плиты 3x6	24000В
	Профилированный настил по прогонам с креплением в каждой волне	4000В
	То же, с креплением через волну	250В
	Профилированный настил по прогонам с креплением настила к поясу ферм в каждой волне	5000В
7. 8.	То же, с крепление через волну Покрытие из гладкого стального листа по прогонам	400В 100000В
	Связи покрытия с креплением на сварке
	Связи покрытия с креплением на болтах нормальной прочности		0,15
	Тормозные конструкции с креплением на сварке и тормозным листом
	Тормозные конструкции решетчатые с креплением на сварке

Примечание: 1. В - ширина диска с учетом проемов, м.

2. При наличии дисков с конструкцией (пи. 1-8), перемещения, определяемые изгибной жесткостью, могут не учитываться; в пи. 9-12 - моменты инерции условного сечения с поясами из элементов распорок, образующих диск.

ГЛАВА 3

КАРКАСЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

3.1. Классификация многоэтажных производственных зданий

Многоэтажные производственные здания разделяются на собственно производственные многоэтажные здания различного назначения и открытые промыпшен-ные этажерки для химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Производственные многоэтажные здания выполняются обычно не выше девяти этажей. Исключение составляют производственно-лабораторные корпуса, высота которых достигает в некоторых случаях 25 этажей. Последние по архитектурно-планировочным условиям и конструктивным решениям каркаса аналогичны высотным многоэтажным административным и жилым зданиям и здесь не рассматриваются.

Открытые промышленные этажерки предназначены для размещения на них аппаратов, разного технологического оборудования и обслуживающих площадок, высота их может достигать 100 м и более. Примеры каркасов многоэтажных зданий различного назначения приведены на рис.3.1-3.3.

27.000

lnnnnQpn

1п|п|,рН

17.500

9000 , 9000

11,500

5,500

18. 700

У\1У\1У\1/У11У\1/\1/\1/Ч11У\1/\1/\1/Х
.к л
л		\ 1

	12 x 6000
	Г 24000		ООО

19,200

6.000

У\УУ1УУУ\У|УУУУ1УУУЦУ/УУУ1УУУ^.[

24000

12 x 6000

24000

16,800

6,000

Рис.3.1. Металлические рамно-связевые каркасы многоэтажных производственных зданий

43,400

42,700

3000 -1400

Рис.3.2. Каркас главного корпуса флотационной обогатительной фабрики калийного комбината

72,000

45,400

Рис.3.3. Каркасы этажерок

1 2 3 4 5 6 7 ... 51