/
Автор: Розенблюм А.Я. Гранев В.В. Клевцов В.А. Мамедов Т.И.
Теги: строительные конструкции типовые конструкции
Год: 1991
Похожие
Текст
Типовые строительные конструктив, изделия и узлы
Серия 1.400-11/91
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТИПОВЫХ ПЛИТ
В ПОКРЫТИЯХ ЗДАНИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
РАЗРАБОТАНЫ
ЦНИИпромздаиий
Зам. директора институт)
Начальник отдела
В .В .Граи ев
А.Я.РозенбЗпюм
Совместно с НИИЖБ
Замдиректора института
Зав. лабораторией
Т .И. Маме доев
А.Клевцов
УТВЕРЖДЕНЫ
Главпроехтом Госстроя СССР
Техническое задакхе
От 07.09.90
ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ
ЦНИИпромздлкий е 01.10.91
приказ on 03.04.91 МЗЗ
>ДК6°1 - 413/41'J-6’4.02.35
Составлены и подготовлены к утверждению ЦНИИпромзданиЯ (А.Я.Розенблюм) овместно с НИИЖБ (В.А.Ктевцов).
Утверждены 'еавпроектом Госстроя СССР (техническое задание от 07.09.90 1). Введены в деислзяе ЦНИИпромзданиЯ с 01.10.91 г. приказом от 03.04.91 г.№33. Срок действие ~ 1995 год
2
Обозначение документа Наименование Стр
1.400-11/91-1CM ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ 3
1.400-11/91-2СМ КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ ПОКРЫТИЙ 4
J 1.400-11/91-ЗСМ НАГРУЗКИ 15
1.400-11/91—4СМ РАСЧЕТ ПОКРЫТИЙ НА ДЕЙСТВИЕ ГОРИЗОНТАЛЬ-
НЫХ НАГРУЗОК 1S
1.400-11/91—5СМ ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОКРЫТИЯ 3
I
1.400-11/91
СОДЕРЖАНИЕ Стадия Лист Лисов
Р
Разраб, Розенблюи ЦНИИлромэдаий
Исполню Максимова
контр. Розенблум /’1-
(
1. ОБ1ШИЕ УКАЗАНИЯ I
1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для использования при проекта- 1 ровании покрытий одноэтажных зданий промышленных предприятий с железобетон- | ным и смешанным каркасом при расположении стропильных конструкций через 6 [
или 12 м. ,
1.2. Рекомендации разработаны гприменительнс к типовым железобетонным 1
плитам размером 1,5x6 м по серии 1,.465.1-7/84, 3x6 м по серии 1.465.1-17, j
1,5x12 м по серии 1.465.1-16 и 3x112 м по серии 1.465.1-15 и могут быть '
использованы в качестве справочного} материала при проектировании покрытий с t
другими типами железобетонных плитг.
1.3. При применении плит в зданниях с расчетной сейсмичностью выше 6 баллов следует учитывать требования *1 Пособия по проектированию каркасных пром — ’1
зданий для строительства в сейсмичеаских районах (к СНиП П-781)’ (М., Строй- . издат, 1984). |
1.4. Настоящие Рекомендации ралзработаны взамен серии 1.400—11 'Рекомендации по применению сборных желеэоэбетонных типовых плит в покрытиях зданий промышленных предприятий*.
Ипв.М подл, [Подпись и дата [Взам, >пгв.№
1,400-11/91—1СМ ।
ОБШ1ИЕ УКАЗАНИЯ Стадия Лист Листов J
Р _1 !
Разраб, Розенблюм ННИИпромздаяий -J
Исполнил Максимова
Н. контр. Розенблюм
4
2. КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ ПОКРЫТИЙ
2.1. Каркас одноэтажного производственного здания, применительно к которому разработаны настоящие Рекомендации, представляет собой пространственную систему, состоящую из жестко заделанных в фундаменты колонн, объединенных в пределах температурного блока покрытием из сборных железобетонных плит к стропильных конструкций, а при необходимости и стальными связями ( рмс.1). При шаге колони 12 м и применении плит длиной 6 м предусматрива-ются подстропильные конструкции. В зданиях с мостовыми опорными кранами у-таиавллваются по продольным рядам колонн подкрановые балки. При значитель пых гсрнэонтальиых нагрузках на каркас, действующих вдоль продольных коорш-Надаокяых осей, по продольным рядам колони предусматриваются вертикальные стальные связи.
Рис. 1. Конструктивная схема каркаса одноэтажного производственного здания
4 - пролет здания
1.400-11/91-2СМ
k.Tft'lUil Лигтоы
КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ покрытий Г1 L 11
Разраб, РвзоябЛюм ЦНИИпромз'жий
Исполнил Максимова Ж '4
П. контр. Еозе, блюм ~т~
5
При высоте стропильных конструкцией на опоре более 0,9 кг по опорам стропильных конструкций, как правило, предусматриваются вертикальные связи и распорки. Роль этих связей могут выполнятгь подстропильные конструкции.
Конструктивные решения каркасов заданий для наиболее распространенных случаев следует принимать по серия 2.4100—7 'Монта;.мые узлы сопряжений сборных железобетонных конструкций одноэтражвых производственных зданий' и по серии 1.4ОО.1-2Ос 'Железобетонные и смешанные каркасы одноэтажных проиэ -водственных зданий с расчетной сейсмюнностью 7, 8 и 9 баллов.'
2.2. В покрытиях производственные зданий устанавливаются продольные све— тодэрациониые фонарные надстройки и зеенитные фонари, устраиваются водостоки, устанавливается вентиляционное оборудование (крышные вентиляторы, дефлектора, зонты). Для зданий с взрывоопасным производством предусматривается легкосбра-сываемая
2.3. в каркасе
2.4.
кровля.
Температурные швы в покрытгии совмещаются с температурными швами здания.
Номенклатура типовых железоэбетониых плит покрытий одноэтажных зда-
ний промышленных предприятий приведеша в табл. 2.1. Плиты изготовляются предварительно напряженными. Предусмотрела возможность изготовления как нз тяжелого, так и из легкого бетонов с применением различных видов и классов высокопрочной напрягаемой арматуры.
Таблица 2.1.
Размеры плит в плайе
Эскиз конструкции плиты
$
3x6м
-----L
$
3 х 12 м
ff960
U960
2.5. Выбор конструктивно И схемсы каркаса определяется объемно—плакировочным роин-нием здания, x;ipKTc]K>s( 1юды.емно-ггракс1Юртного оборудования и конкретными условиями завода-изготовителя кконструкплй.
Выбор типов конструктивных элекмснтов, вида бетона и класса напрягаемой арматуры производится в соотттствшы с условиях™ эксплуатации конструкций, на основ»- техники—экономического сопостгавления с учетом возможностей заводи—изготовители конструкций.
Рекомендуется принимать для здшккй без кршоъ и с мостовыми опорными
1.400-11/91-2СМ
Лист
6
кранами при шаге колонн 12 м шаг стропильных конструкций также 12 м;
- применять стропильные конструкции, позволяющие проектировать покрыти с небеыыдим (до 8%) уклоном, создающим лучшие условия для повышения долге-вечности рулонной кровли;
- применять в агрессивных средах конструкций из тяжелых бетонов с налр-геемой арматурой классов А—1У, Ат-1Ук, А-Шв.
2,6. При проектировании покрытий следует применять в основном плиты шириной 3,0 м.
Плиты шириной 1,5 м применяются в качестве доборных элементов па учет— ках покрытия, где действующая нагрузка превышает несущую способность плит шириной 3,0 м (например, в перепадах профиля Покрытия, где могут действсваь большие снеговые нагрузки), либо не могут быть применены плиты шириной 3,( м из-за невозможности получения бетона необходимого для них класса (марки) и т.п.
2,7. Выбор марки плиты по несущей способности производится из сопоста-ления расчетных и нормативных значений равномерно распределенных вертикалных нагрузок на плиту, действующих в конкретном здании, с допускаемыми расчетшми и нормативными значениями нагрузок, установленными в сериях плит. В резулгате сопоставления выбирается марка плиты с ближайшим большим допускаемым, соответственно, расчетным и нормативным значением нагрузок.
2.8. Допускаемые нагрузки на плиты, приведенные в сериях плит, устано-лены лэ условия равномерного их распределения по площади равной произведен» номинальных размеров плиты в плане ( 3x6, 3x12 м и т.д.).
Если равномерно распределенная нагоузка передается на плиту с большей площади (например, в местах примыкания к продольным стенам при ненулевой ах привязке, у продольных температурных швов) или нагрузка распределена па пл -щади плиты неравномерно (например, снеговая нагрузка в перепадах профиля г>-крытия, нагрузка от подвесок), тс- в полке плиты изгибающие моменты не долиты превышать моментов от допускаемых равномерно распределенных нагрузок, a i поперечных ребрах — не должны превышать не только моменты от допускаемы равномерно распределенных нагрузок, но и поперечные силы от этих нагрузок.
Е продольных ребрах плит ординаты эпюры моментов от действующей нагуз— ки не должны быть более ординат эпюры материалов по моменту, а поперечны силы от действующей нагрузки - не более значений пслеречных сил от допуске-мых нагрузок. При построении эпюры материалов для продольных ребер должн учитываться снижение сопротивления продольной рабочей арматуры ид длине энь: передачи предварительного напряжения на бетон для напрягаемой арматуры и ta длине эоны анкеровки для ненапрягаемой арматуры.
2.9. При действии на полку плиты местных сосредоточенных расчетных а-груэоа более 1,5 кН (150 кге) должен производиться расчет толки на продали-вание.
2.Ю. Плиты для одного здания рекомендуется принимать по несущей сп — собности не более двух марок одного типоразмера (в это число не входят маки плит с отверстиями для пропуска вентшахт). Например, для зданий с фонарньии надстройками принимается одна марка для межфонарных участков и вторая — тля покрытий фонарей. В местах перепада профиля покрытия может приниматься д-поляительная марка плиты.
2.11. Типовые фонарные светеаэрационкые надстройки (далее фонари) ут — раиваютси, обычно, во всех пролетах здания кроме крайних. Для сохранения е -обходимой жесткости диска покрытия фонари не доводятся на один шаг строплы-ных конструкций до торнов здания и до "поперечных температурных швов.
В покрытиях с фонарями шириной 12 м по коньку стропильных конструкий для обеспечения их устойчивости предусматриваются стальные распорки.
2.12. При необходимости устройств-a в покрытия водосточных воронок,зенитных фонарей я пропуска вентшахт в полках плит устраиваются отверстн.
Лист
1.400-11/91-2СМ
3
7
При устройстве в плитах отверстий прочноость, жесткость и трещиностойкость всех элементов плиты проверяется расчетом, ©ослабление плит, вызванное устройством в полке плиты отверстий диаметром до 2СОО мм для водосточных воронок, не учитывается.
2.13. При установке на плиты вентиляционных устройств (крышных вентиляторов, дефлекторов, зонтов) эона полки вожруг отверстий принимается увеличенной до 100 мм высотой с дополнительным арьмированием. В плитах шириной 3 м при необходимости устройства отверстий размером (диаметром) от 1,0 до 1,5 м возможно удаление поперечного ребра, но только не среднего и не торцевого.
2.14. Отверстия в полках плит устрааиваются во время их изготовления. Возможно, как исключение, устройство отгверстий в готовых плитах, при этом бетон по периметру отверстий разрезается при помощи рассверловки или другим способом, обеспечивающим сохранность осстальных элементов плит, после чего вырезается арматура и при необходимости производится соответствующее уси — ление. Пробивка отверстий не допускается.
2.15. Легкосбрасываемые кровли усстраиваются при взрывоопасных производствах и представляют собой рулонные кровли по асбестоцементным волнис -тым или стальным профилированным лист.-ам, перекрывающим вышибные отверстия в полках плит. Количество плит с отгверстиями и их местоположение в покрытии определяется потребной площадью» вышибных отверстий и расположением взрывоопасных производств в здании.
Плиты с отверстиями для легкосбраасываемой кровли укладываются в по — крытии вплотную, как и обычные плиты ббез отверстий, с обязательной заделкой швов между плитами раствором или бетоном. Плиты шириной 1,5 м с отверстиями для легкосбрасываемой кровли могутг укладываться с разрывом ~ 1,5 м при условии, что конструктивные элементгы, перекрывающие отверстия между плитами, смогут воспринять действуюшуко на них вертикальную нагрузку. При расположении плит с разрывом иа участюсах покрытия с уклоном более
4 - 1:12 следует предусматривать распорки, обеспечивающие восприятие покрытием скатной составляющей вертикалвьной нагрузки.
По контуру температурного блока задания с легкосбрасываемой кровлей для обеспечения пространстведаой работы доллжны предусматриваться плиты без отверстий (рис.2). При этом вдоль крайних рядов колонн плиты без отверстий укладываются полосой шириной не менее 3 м, а вдоль средних рядов — не менее 6 м. Кроме того, плиты без отверстгий должны предусматриваться у поморенных температурных швов; в зданиях сс опорными кранами - с обоих сторон температурного шва, а в зданиях без опсортях кранов - хотя бы с одной стороны температурного шва. При необходиъмости увеличения площади вышибных отверстий вместо плит без отверстий моогут предусматриваться плиты с отверстиями в сочетании с системой гориэонтгальных стальных связей, апалопгшых связям при прогонном решении покрытия.:.
2.16. Сопряжения плит с несущими: конструкциями покрытий производятся с помощью сварки закладных изделий, в соответствии с чертежакп: узлов о — пряжений, приведенными в сериях 2.4050—7 и 1.4©0.1-2:'.
2.17. Длина опирания продольных jpebep плит, пршшмаемая при проектировании, должна быть ле менее величия,, приведенных в табл. 2.2. Длина опирания уже смоптировшшых плит может (быть меньше табличных значений на 15 мм, но не менее 60 мм.
При необходимости уменьшения длшлны опирания плит на каменные стены под опорами плит следует предусматривайте железобетонные подушки, размеры которых устанавливаются расчетом соглласно СНиП П-22-81 "Каменные и ар-мокамениые конструкции".
Из условия обеспечения необходимей длины опирания плит наименьшая ширина верхних поясов стропильных конструкций в месте опирания плит должна быть не менее величин, приведенных в табл. 2.3.
Лист
4
1.400-11/91—2СМ
s
Рис.2. Схема покрытия под легкосбрасываемую кровлю
1 — плиты без отверстий;
2 - плиты с отверстиями;
3 - торец здания;
4 - поперечный температурный шов;
-С — пролет здания
1.4 00-11 /91-2СМ
Таблица 2.2
Вид несущей конструкции
Наименьшая длина опирания в мм плит длиной
6 м 12 м
Стальные конструкции
90
Железобетонные конструкции
90
Каменные стены
120 150
Таблица 2.3
Пролет здания L , м
Длина плиты, м
Наименьшая ширина верхнего пояса стропильной конструкции, мм
6,9 6 200
<6 220
12-24 -----------------------—--—
1L2 150
В месте оготтанля плит закладные итзделия в верхнем поясе железобетонных стропильных конструкций должны предусматриваться на всю ширину пояса во избе— шание окопа бетона в нем.
2.18. Размеры сварных швов принимаются на основании рассмотрения работы плит и несущих конструкций покрытия в качестве ригелей поперечных и продольных рам и диска покрытия (рис.3).
Плиты привариваются по ходу монтсажа во всех опорных узлах, доступных для наложения швов, за исключением случаем, когда функции диска покрытия вместо плит выполняют специальные горизонталььиые связи ( см. п. 4.1.7). Ребра плит, примыкающие к крайним продольным рядтам колони или к рядам колонн продопьяого температурного шва, привариваются по оэбоим концам. Крепление плит, гримыкакодих к средним продольным рядам колоти, вьппо.т!£яется таким образом, чтобы не препятствовать свободному повороту опорных чтастей Стропильных конструкций, запроектированных как одаопролетные шарнирно отпертые снеге мы.Так,продольные ребра плит.с роющиеся на середину железобетоникых подстропильных ферм, привариваются только с одной стороны во избежание нааложения дополнительных езьязей в хояст — руктавнои схеме покрытия, вызывающих дополнительные усилия в торговой частят плит и в верхних поясах стропильных конструкций (рис.4).
Концы смежных продольных ребер тлит, опирающиеся на иесудое жпкетрукяяж по торцам здания, а при наличии опорный кранов и по поперечным температурным швам со стороны начата монтажа, согдихияются между собой при помощи сварки накладок ( узе.: Б). Концы плит см<,жиытх псо-и-тов здания не соединяются ( умя В). При устройстве всртика.гькых свясзсй ДО опорам стропилин.л KCHi-'pyxaH» В торцах здания или температурного б.ю>ка ребра плит, опирающиеся в ЯТИ мостах,
1.400-11 /91-2СМ
10
Вариант 1
Вариант П
Ркс,Зь Схема приварки плит в покрыки б®з подстропильных конструкций 1 — мсетоположсцио фоцирей^ 2 — поперечный температурим шов; 3 — приварка только при мосовых опорных кранах.
Стрелками показано направленно монаха плит.
Варианты 1 и II узла В нрсдусматриаются со— OTBcTCTbenjio при отсутствии и наличи вертя-калъиых связей по опорах? строгошьшх конструкций в торнах температурных блоки.
1.400-11/91-2СМ Л ист 7
11
(зазор между уголком и плитой дофкаг быть
эачекаией бетоном, а при митаже > зимнее время - заложен стальными лрсхтвдвами)
. 1.400-11 /91-2СМ
12
й 1л[>
должны привариваться к несущим конструкциям ( узел В). Исключение составлял- ребра плит, примыкающие к поперечному температурному шву со стороны про
тивоположной началу монтажа, для которых устройтсво такого крепления крайне
затруднительно.
Порядок монтажа фонарных надстроек назначается с учетом обеспечения возможности приварки плит в необходимых местах.
2.19. Приварка плит в зависимости от доступности мест сварки произво -дится по длине или ширине закладного изделия плиты либо и пр длине и по ширне. Приварка осуществляется ручной сваркой угловыми швами по всей длине или ширине опирания. Толщина шва принимается равнрй 6 мм, но не более 8 мм.
Несущую способность сварных швов приварки плит к стропильным конструкциям, определенную с учетом коэффициента условий работы Vg = 0,7, допускается принимать по табл. 2.4.
Таблица 2.4
ММ пп Схема приварки плиты Катет углового шва, мм Несущая способность сварноо шва в кН для плит длиной
6 м 12 м
2.20. Зазоры между ребрами плит следует заделывать мелкозернистым бетоном класса не менее В 12,5. Для зданий без опорных кравв
заделку :шрюров допускается производить бетоном класса не менее В5.
2.Z1. Крепление к плитам конструктивных элементов температурных швв, расчалок, вентиляционных систем, подвесок и т.п. производится по возможкоеи Яс предусматривая специальные закладные изделия в плитах, а используя стр— Повочиые петли, закладывая детали креплений в швы между плитами или пристреливая при помощи строительно-монтажного пистолета. Места пристрелки назнчи-ются таким образом, чтобы исключалась возможность повреждения арматуры.
В случаях передачи на плиты значительных местных нагрузок, налримс-i от фахкерковых колонн, крепление выполняется используя специальные закладны изделия.
Во всех случаях прочность креплений следует проверять расчстюм.
В местах сопряжения фахверковых торцевых колонн с верхними поясами стропильных конструкций (рис. 5а) крепления рассчитываются на суммариуюго-риаонтальную реакцию верхних опор фахверковых колонн от всех нагрузок (вт-ровых, от веса навесных стен и т.д.).
Крепление верха фахверковых колонн продольного ряда к продольным рбрам плит размером 3x12 м производится в месте примыкания среднего попсрсчого
Лист
9
1.400-11/91-2СМ
13
2-2
Ряс. 5. Примеры крепления верхних опор фахверковых колони по торцам (а) и но пр) дольным рядам при ненулевой привязке колонн (t5) 1 — 1ьшта покрытия;
2 — стропильная конструкция;
3 - фахверковая колонна по торцу;
•I — фахверковая колонна по нродоль*-
ному ряду
1.400—L 1/91-2СМ
Лист
L0
14
ребра плиты к продольному (рис. 5б). При этом армирование этого поперечного ребра усиливается с целью восприятия горизонтальной реакции верхней опоры фа-вер ково! колонны.
При конструировании узлов крепления верха фахверковых колонн предусматривается обеспечение податливости крепления колонн в вертикальной плоскости вл обеспечения свободных деформаций конструкций покрытия.
Лист
11
1.400-11/91-20^
15
3. НА1ГРУЗКИ
гюял,[ Похпмсъ н дата f Иламлпш.
3.1, При проектировании покрытий! зданий следует учитывать вертикальные нагрузки, действующие непосредственно:) на конструктивные элементы покрытия, а также нагрузки и воздействия на карказс здания, вызывающие усилия в элементах покрытия, выполняющих функции ригелеей поперечных и продольных рам и функции диска покрытия.
Непосредственно на конструктявньые элементы покрытий действуют нагрузки от веса покрытия (кровли, стяжки, утегплители и т.п.), вентилядаоняых и светопрозрачных устройств (зонтов, дефлектгоров, крышных вентиляторов и фонарей), подвесных коммуникаций и потолков, сгнега, от подвесного подъемно—транспортного оборудования и собственного веса юсонструкций. Для отдельных цехов металлургической, угольной, химической, строитгельных материалов и других отраслей промышленности учитываются нагрузки от веса отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено сОотЕветствуюишкш мероприятиями.
Непосредственно на конструкции токрытия передается также динамическая нагрузка от крышных вентиляторов и взетровая нагрузка, действующая на зонты, дефлекторы и другие надстройки, возвьышающиеся над кровлей.
Усилия в конструктивных элементгах покрытия, выполняющих функции ригелей поперечных и продольных рам и диска покрытия, обусловлены нагрузками от мос— товых опорных кранов, ветровыми нагррузками л температурными климатическими воздействиями.
Расчет конструкций покрытий производится на сочетании постоязшых, длительных временных и кратковременных, а )в некоторых необходимых случаях и особых нагрузок. При составлении сочетаний ннагрузок рассматриваются наиболее неблагоприятные их комбинации, устанавливаемые из сопоставления физически возможных вариантов одновременного лейстыия различных нагрузок.
3.2. Нагрузки от веса покрытия ((стяжки, тепло и гидроизоляции и т.д.) определяется но проектным размерам ib зависимости от конструкции покрытия и в соответствии с данными о плотности! материалов, составляющих покрытие.
Нагрузки от веса фонарей, подвеесных потолков, зонтов, дефлекторов я крышных вентиляторов определяются по их рабочим чертежам.
При применощщ невиброизолировсанных крышных вентиляторов кроме статической нагрузки учитывается динамичееекая составляющая нагрузки ст ьентимио— ров, определяемая согласно 'Инструкцв® по расчету несущих конструкций промышленных зданий и сооружений на динакоическле нагрузки' (М., Стройиздат, 1970).
Нагрузки от веса конструкций определяются по их объемам и плотности материала конструкций.
3.3. Снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия определяется по СНиП 2.01.07—85 'Нагрузки и воаздействия'.
Для покрытия с перепадом профиля снеговая нагрузка на верхнее и нижнее покрытие определяется как даля покрытия бю перепада, а для нижнего покрытия в зоне перепада дополнитель^но рассматривается комбинация нш-рузок по СНиП 2.01.07-85.
Снеговая нагрузка, действующаяi на фонарь, должна передаваться на конст—
1.400-11/91—ЗСМ
НЛПРУЗКИ Ста-шк ZljRTOH
Р 1 3
£»прнб. Рб;ич16;иом иНИИпромзцаниЙ
^'ПОЛНИЛ Максимова
<» контр.
16
Ргс.6. Схемы расположения кранов для определения усилий в диске покрьгия
а) наибольшей поперечной силы;
б) наибопидвгг. изгибающего момеэтс;
в) наибольшей реакжи продольных / ам
1 - Ko.-iojHibi; 2 — подкрановые балки; 3 - мост крана; 4 - краноея те-лежка с грузом; 5 - торец здания или поперечный температурный нов;
6 - середина блока. Стрелками показано направление торможения
Лист
1.400-11/S1-3CV
2
рукдии покрытия в местах действия оторных реакций фонарных конструкций.
3.4. Вертикальная нагрузка от опсорпых кранов принимается по стандартам или техническим условиям на краны.
Горизонтальная нагрузка от тормоожения тележки крана, действующая в ппоо-кости поперечной рамы, определяется jno СНиП 2.01.07-65.
Нагрузка от опорных кранов опреэделяется с учетом возможного совмещения в одном створе наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, работающих за разных путях. При расположении краноэв на одном ярусе вертикальная нагрузка принимается не более, чем от двух наиболее неблагоприятно расположенных кранов в каждом пролете, но не более четырех кранов на каркас. Горизонтальная нагрузка от торможения крановых телеежек учитывается не более, чем от двух кранов. Схемы расположения кранов, принимаемые при определении усилий в диске покрытия, приведены на рис.6.
3.5. Ветровая нагрузка принимаеется по СНиП 2.01.07-85.
На рис.7 приведены упрошенные схемы приложения ветровой нагрузки, принимаемые при расчете железобетонный, покрытий, выполняющих функции ригелей поперечных и продольных рам и диска! покрытия.
Рис.7. Упрошенные схемы прилоэжевия ветровой нагрузки а) в плоскости поперечной рамы;
б) в плоскости продолыиой рамы
3.G. Температурные климатичесскяе воздействия определяются по СНиП 2.01.07-85.
3.7. Нагрузки от веса стапнонеарного оборудования с эап01жеижем определяются в соответствии с заданными усслоеиямн эксплуатация оборудовлая на основ— нии ГОСТов, ТУ, каталогов или пастпортных данных завода-изготовителя.
3.8. Нагрузки от пыли принимааются по проектным данным.
1.400—11/Э1-ЗСМ
1
IS
4. РАСЧЕТ ПОКРЫТИЙ НА ДЕЙСТВИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
4*1, Конструктивные и расчетные схемы каркасов зданий.
4.1.1. Пространственная система каркаса одноэтажного производственно о Здания расчленяется при расчете на поперечные и продольные плоские рамы, взаимосвязанные диском покрытия. При этом конструкции покрытий кроме воари-ятия вертикальных нагрузок выполняют функции ригелей поперечных и продолных рам и диска покрытия.
Конструктивные схемы поперечных рам приведены на рис. 8, продольные рам - на рис. 9 и 10.
Рис. 8. Конструктивные схемы поперечных рам
а) без подстропильных конструкций;
б) с подстропильными конструкциями
1 ~ плита покрытия; 2 - стропильная конструкция;
3 - колонна; 4 - подстропильная конструкция
Расчетные схемы поперечных и продольных рам приведены на рис. 11. При наличии подстропильных конструкций расчетные схемы продольных рам заисят от конструктивного решения подстропильных конструкций.
1.400-11/91-4СМ
Разраб. Лсполнил
Н, контр.
Розенблюм Максимова
Розенблюм
PAC'IET ПОКРЫТИЙ
НА ДЕЙСТВИЕ
ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
С г .дня Лист Листов
Р 1 17
иНИИпрои даний
1.0
Him, № подл/ Подпись идатл рЗзтмлигв.
Рис. 9. Конс*1 рук'! явные схемы продольных рам (а) и план расжладда иягг вдоль средних рядов колонн (б)
1 - плиты; 2 — стропильные констррукнии; 3 - подстропильные конлтр^тпххи с горизонтальным верхним поясом; 4 — распорки; 5 — подкрановые балки; 6 — холоииы'
7 - расчетные сварные швы плит пори действии продольных усилий
1.400-11/91-4СМ
20
Рис. 10. Конструктивные схемы продольных рам с вертикальными связями по опорам стропильных конструкций (а) и план раскладки плят вдоль средних рядов колонн (б) 1 - плиты; 2 - стропильные конструкции; 3 - вертикальные связи по опорам стропильных конструкций; 4 - распорки; 5 - колонны; 6 — расчетные сварные швы при действии продольных усилий
1 ЛОО-11/91-4СМ
Ряс. 11. Расчетные схемы рам
а) поперечных я продольным при отсутствии подкрановых балок (связи только для продольны» рам);
б) продольных при наличии гподкрановых балок
В расчетных схемах рам шарнирными принимаются сопряжения плит со стропильными конструкциями, стропильных консструкпий с колоннами и подстропильными конструкциями (в поперечной раме), сталььных связей, подкрановых балок с колоннами.
Ригели рам, образуемые стропильныкми и подстропильными конструкциями, ребрами плит и т.д., считаются примыкаюнщими в уровне их опирания.
4.1.2. Плиты, образуя диск покрытии, обеспечивают совместную работу поперечных и продольных рам, предохраняют отт потерь устойчивости верхние пояса не-сувтих конструкций покоытия и рам фонарегй, воспринимают ветровую нагрузку с торцовых стен здания, торцов фонарей и продольного фахверка и передают ее на нижележащие конструкции, выполняют функшии ригелей продольных рам.
При определении необходимых мест триварки плит покрытие рассматривается как горизонтальная ферма с шарнирными уузлами в местах крепления плит и стержнями, соединяющими эти узлы.
Для покрытия по рис.З схема такой горизонтальной фермы приведена на рис.12, где пунктиром показаны стержни тпри сварке ПЛИТ в температурном шве, предусматриваемой в зданиях с опорными кранами. Может принята и иная расчетная схема покрытия, например в виде пластин..
4.1.3. Для обеспечение восприятия галитами ветровой нагрузки с торцевых стен здания, торцов фонарей и продольного© фахверка следует рассчитывать сварные швы в местах крепления колонн торцового и продольного фахверка и вертикальных связей продольных рам фонарей.
4.1.4. Совместная работа поперечны» и продольных рам и выполнение функций ригелей продольных рам обеспечиваетсся диском покрытия при соблюдении следующих условий;
Лист
1.400—11/91—4СМ
4
22
первое условие — поперечные усилия, действующие в сопряжениях стропилкых конструкций с приваренными опорами плит, не превышают 7 кН для каждой лрва-репной опоры плит размером 1,5x6 и 10 кН для стропильных rcnrrj
второе условие - продольные усилия в продольных ребрах плит от сов меткого действия крановых и ветровых нагрузок и температурных воздействий не тре-вышакт несущей способности сварных швов крепления плит (см. табл. 2.4.) и прочности продольной арматуры опорных участков продольных ребер плит.
Продольные усилия от крановых нагрузок обусловлены действием изгибакие-го момента в диске покрытия либо поворотом диска от этих нагрузок. Продолные усилие? от в-етровых нагрузок обусловлены действием момента в диске покрыта от этих нагрузок в поперечном направлении либо действием ветровых нагрузок в гоо-дольном направлении.
рис. 12. Расчетная схема покрытия при
определении мест приварки плит (применительно к рис. 3 }
а) при креплении надюпонных плит по варианту [узла В;
б) при креплении надколонных плит по вариантуПуз.та В (здесь аоры горизонтальной фермы только в местах расположения вертикальных связей по торцам температурного блока, пунктиром показаны стержни при дополнительной приварке плит в т.ш.)
При невыполнении второго условия р надколенных продольных ребрах плт по крайним рядам эти ребра могут соединяться между собой при помощи сварка- сталь— нык® полосами или стержнями ( рис. 13), воспринимающими продольные усиия, обусловленные моментом в диске покрытия от крановых и ветровых нагрузок и те-спгратурными воздействиями. Продольные усилия от других воздействий (<г в-тра в продольном направлении и от доворота диска покрытия из-за воздействия кланов) всегда д<*тыиы передаваться через сварные соединения плит с несущми конс-ру кциями покрытий.
Лист
5
1.400-11/91-4СМ
23
Рис. 13. Дополнительное соединение продольных ребер плит
1 — плиты покрытий;
2 - стропильная конструкшия;
3 - соединительный стальноой элемент
При проверке второго условия суммарряые усилия при учете двух и более нагрузок из числа названных (ветровых, Красновых, от температурных воздействий) умножаются на коэффициент условий рабопы J = 0,75, учитывающий возможность перераспределения этих усилий.
4.1.5. Условия передачи усилий в плпоскости продольной рамы с диска покрытия из плит на нижележащие конструкции ((от ветровой нагрузки и при повороте диска покрытия от крановой нагрузки) зависят от конструктивной схемы каркаса здания.
Первый случай - жесткость всех опо;р, к которым приварены иадколонные продольные ребра плит, одинакова и, следсовательно, продольные усилия передаются по данному ряду колонн через все места шриварки равномерно. Такой случай имеет место, когда колонны данного ряда оддааксового сечения и отсутствуют вертикальные связи по опорам стропильных конструикдий и по колоннам, или когда отсутствуют вертикаль.пяе связи по опорам строшильных конструкций, а по колонном kw'-кггся связи и распорки в уровне верха отшх связей (р<си. распорок могут выполнять подкрановые балки), или когда стропильные^ конструкции опираются на подстропиш — ные конструкции с горизонтальным норм-чим поясом (рис. Я). В этом случае гн.< сварные швы по данному ряду колонн явля«ются расчетными, а опорные части стропильных конструкций и их крапления к колчоннам должны быть рассчит.шы на действие продольных усилий.
Второй случай - жесткости опор, к к«оторым прикреплены нодколоиные njxs— дольные ребра плит, различны и, следоватселыю, продольные усилия передаются по данному ряду колонн через места лриыарюч плит неравномерно. Такой Случай имеет место при колоннах неодинакового сечения) в ряду, при наличии вертикгыьных связей ло опорам стропильных конструкций (pjac.lC1) или при наличия вертикальных
1.40ЭО-11/Я1-1СМ
(ton:
G
24
связей по колоннам с одновременным отсутствием распорок на уровне верха э-их связей. Если в этих случаях жесткости опор резко отличаются, то принимается, что передача продольных усилий происходит только в местах примыкания к элемитам большой жесткости, где и располагаются расчетные сварные швы.
При подстропильных конструкциях с горизонтальным нижним и ломаным ве-хним пенсом условия передачи продольных усилий с плит могут относиться как : первому, так и ко второму случаю. Так, если один конец ребра плиты опираете: на опорную стойку подстропильной фермы, а другой конец на середину подстропль-ной фермы, то расчетные швы располагаются в местах опирания ребер плит на середину подстропильной фермы.
4.1.6. Устойчивость верхних поясов стропильных конструкций обеспечиваетя приваркой плит, а на подфонарных участках — стальными связями.
Устойчивость верхних поясов подстропильных конструкций также, как правио, обеспечивается приваркой плит. Места приварки в этом случае назначаются в э-висимэсти от конструктивного решения узла примыкания стропильной и подстропильной конструкции.
4.1.7. Для зданий, в которых диск покрытия не обладает необходимой пра-ностью для восприятия поперечных сил, пространственная работа каркаса должн обеспечиваться системой горизонтальных связей либо расчет каркаса должен пр— изводиться без учета пространственной работы. При этом, в целях обеспечения устойчивости стропильных конструкций плиты должны привариваться к концам только одного продольного ребра и швы между плитами заделываться упругими прокладками.
4,1.8. В случаях, когда несущая способность расчетных сварных швдв не достаточна для передачи продольных усилий, предусматриваются специальные горизонтальные связи, воспринимающие ветровую нагрузку от торцового фахверка,
4Д.9. При определении усилий в элементах покрытий расчет каркаса можт производиться по недеформированной схеме как упругой линейно—деформируемой системы без учета влияния трещин на жесткость элементов при всех воздойств— ях кроме температурных, для которых учет этого влияния может производиться приближенными способами.
Диск покрытия при раечвте на действие горизонтальных (крановой и ветр<-вой) нагрузок рассматривается как горизонтальная бесконечно жесткая неразре-ная балка на упругих опорах, каковыми являются поперечные и продольные плс-кие рамы (рис. 14). Высота горизонтальной балки принимается равной ширине здания в пределах температурного блока. (Расчет покрытия может производитья и иными методами, учитывающими податливость сопряжений конструктивных элементов).
Расчет системы, т.е. определение рэакций поперечных и продольных опор диска покрытия, обычно производится методом перемещений. При расчете учить-внется поступательное смешение каркаса и смешение, обусловленное поворотом диска покрытия в случае несовпадения местоположения равнодействующей гори -эонталыой смещающей силы от крановой нагрузки с центром жесткости каркас. Основная система (рис. 14) образуется путем закрепления диска покрытия в центре жесткости каркаса тремя фиктивными связями; опорными стержнями в плоскостях поперечной и продольной рамы и плавающей заделкой, препятствуххей повороту диска. Расположение закреплений в центре жесткости обеспечивает независимость соответствующих реакций и перемещений.
Положение жентра жесткости принимается:
— в плоскости продольной рамы при наличии вертикальных связей по колонам — по оси св язевой панели, а при отсутствии связей — по середине рамы;
— в плоскости поперечной рамы при симметричных (по моменту инерции fe-тонногс сечения) колоннах относительно середины рамы — по середине рамы, пн несимметричных колоннах — на расстоянии у о оси крайней колонны, которе определяется по формуле
25
^2^/|
(4.1)
где “У l - расстояние от оси краайней колонны, относительно которой оп-
ределяется расстояние % о t др t -ой ксолояны;
- реакция верха v -ойй колонны от единичного смешения;
л* - число колонн в попереечной раме.
Рис. 14. Расчетная схема (а) и основная система (б) каркаса здания с покрытиием в одном уровне аде. — пеитгр жесткости каркаса
ft Л >ипЪ'Ь|| f *irtfnn-’\V4iij।
4.1.10. Для каркаса здания с перэепадом высот я без устройства температурного шва между разновысокими частгями здания расчетная схема устанавливается в зависимости от конструктивного решения каркаса к раополож.еяжя вертикальных связей по колоннам.
При наличии покрытия в двух уровзмях вертикальные связй предуг-матрявлотся обычно на всю высоту колонн. В этом (случае поворот диске® и каркаса
в плоскости продольной рамы, т.е. в плюскостк связей, ие учитывается ввиду
1.40CU11 /G1-4CV
26
большой жесткости связей. Пример конструктивной схемы поперечной рамы, основой системы метода перемещений и расчетной схемы дпя дисков покрытия здани с перепадом высот при вертикальных связях ка всю высоту колонн приведен на рис. а 5 (здесь и далее под термином 'перепад высот* имеется ввиду перепад в пределах одного температурного блока, т.е. наличие в раме ригелей в разных уровнях).
4.1.11. Поперечные усилия, действующие в сопряжениях плит со стропильы-ми конструкциями в рассматриваемом поперечном сечении диска покрытия, определяется (рис. 16):
— при смежных ординатах эпюры поперечных сил (в рассматриваемом сечении) одного знака - из условия равномерного распределения горизонтальной поп— речной нагрузки на диск покрытия на все приваренные к верхним поясам стропиь— ных кс-нструкний опоры плит со стороны, соответствующей наибольшему (по абг— люткой величине) значению поперечной силы в данном сечении диска покрытия;
- при смежных ординатах эпюры поперечных сил (в рассматриваемом сечони) разных знаков - из условия равномерного распределения поперечной силы в сеянии на все приваренные к верхним поясам стропильных конструкций опоры плит со стороны, соответствующей принимаемому значению поперечной силы. В обои: случаях не учитываются нежесткие (в горизонтальной плоскости) плиты с отвер-тиями для легкосбрасываемой кровли, а также плиты, опирающиеся на высокие столбики ферм. Для примера, приведенного на рис. 16, расчетными являются сель опор плит с правой стороны среднего сечения диска покрытия.
Продольные усилия Н в сварных соединениях плит, вызванные изгибаюшм моментом М в диске покрытия, определяются из условия линейного распредел-ния этих усилий по высоте диска покрытия (рис.17). При симметричном распоо— жении сварных соединений относительно продольной оси, проходящей через серди-ну1 диска
покрытия,
М Ак
(4.2)
где середины Эти
й.^, di — расстояние соответственно от к-сго и 1—ого соединения до диска покрытия.
усилия должны восприниматься сварными швами, расположенными с о— ной стороны сечения диска покрытия, при этом рассматривается сторона с мен—
шим количеством сварных швов (на рис. 17 правая сторона).
4.1.1 2. Приведенные в п.4.1 условия обеспечения пространственной работы каркаса зданий могут не проверяться для проектных ситуаций, предусмотренны серией 2.400-7 'Монтажные узлы сопряжений сборных железобетонных конструкций одноэтажных производственных зданий', при условии соблюдения требовани этой серии.
4.2. Расчет иа ветровую нагрузку
4.2.1. Ветровая нагрузка, действующая в плоскости поперечных и продет— ных рам, распределяется между ними пропорционально жесткостям рам зп искю— ченяем продольных рам с вертикальными связями на всю высоту колонгг, когд распределение производится пропорционально грузовым площадям действия ьето-вой нагрузки.
4.2.2. При распределении ветровой нагрузки пропорционально жест^остяъ рам производится статический расчет каркаса для определения опорных реакцй диска покрытия. Расчетная схема каркаса без перепада высот и основная система приведены на рис. 14 . За неизвестные принимаются горизонтальные смс-ш-ния ригелей. Учитывая, что расчет на ветровую нагрузку производится или в плоскости поперечной или в плоскости продольгюй рамы, для наиболее распрос-па-неннсго случая, когда местоположение равнодействующей ветровой нагрузки с— впадает с центром жесткости каркаса, поступательное смещение рам А
1.400-11/91-4СМ Лист 9
s
2
§
8)
I
Рис. 15* Конструктивная схема поперечной рамы (а), основная система метода перемещений (f6) и расчетная схема (в) пня дисков покрытия здания с перепадом профиля 1 к 2 - фиктивные оз!язя
1.400-11/91-4СМ.
28
Hhb.N» по'ьч.1 Подпись и дата |6зам,юго.Ь*
Рис. 16. К определению поперечных усилий в сопряжениях плит со стропиь-ными конструкциями а) план раскладки плит;
б) эпюра поперечных сил в диске покрытия. Фигурными скобкам и стрелками обозначены учитываемые значения поперечных сил и юот— ветствукицие стороны, в которых должны учитываться привареные опоры плит
1.400-11/91-4СМ,
Лист
11
находится из решения канонического урэавнения метода перемещений
bAlW< <4-3)
>77 с
Здесь '*? - S (Ар. r ) — суммаарная горизонтальная реакция верха каркаса
от ветровой нагрузки в основной системно, считая его шарнирно закрепленным. Эта реакция слагается из реакций вверхмих фиктивных неподвижных опор плос-
ких рам ст местной ветровой нагрузки на них и реакции от ветровой нагрузки на надколонную часть здания, приходящуюся на рассматриваемую плоскую раму (по грузовой площади действия ветровоой нагрузки). Реакция tp верха плоской рамы от единичного смещения в своей пглоскости находится как сумма реакций Z от единичного смещения верха колонн, составляющих эту раму. Суммирование производится по всем плоским памам вкаркаса. Значения реакций и £/> , а также правила знаков для них определяетсся с помощью формул табл. 4.1» принимая моменты инерции колонн по бетонному сечению. После определения смещения реакции верха плоских рам находится 1из выражения
АР = А° г л t . (4.4)
В таблице 4.1 приняты следующим обозначения: , Н — ооотоетственно длина верхнего участка н всей колонный; Ур , У„ - соответственно моменты инерции сечений верхнего и нижнего участков колонны;
-Я - Не/Нь ; п - Уе/Ур , ;
на схемах показано расположение нагурузки А и направлеаде нагрузок Т и
Инв^У. подл, I Подпись и дпта |Взам.инв.^
Рис. 17. Схема распределения продольных усилий в сварных соединениях плит
от изгибающего момента ев диске покрытия
1 — продольная ось диска покрытия; 2 — стропильная конструкция;
3 - плита; 4 - расчетные сварные швы
1.400-11/91-4СМ
Лист
12
'нить и дата i ооам.иив.Мч
31
Продолжение табл. 4.1
Схема приложения нагрузки Формула /для определения реакции верхней опоры
5. Л ч U- Л- £° . Г- <* - . 4.У ,5" Т С~ n J5 =^/"»г * ' д5~ Snf V * х
<г. г
32
4.3, Расчет на нагрузки от мостовых опорных кранов
Расчет на действие нагрузок от мостовых опорных кранов производится в плоскости поперечной рамы. Крановые нагрузки, действующие в плоскости продольной рамы (торможение моста крана), передаются, как правило, на вертикалы кые связи по колоннам. Расположение кранов принимается по рис. 6
Перемещение верха поперечных рам -О , обусловленное поступательным смешением каркаса, находится из выражения 4.3, где реакции R-р от крановй нагрузки определяются с помощью формул табл. 4.1. Перемещение, обус.т" вленно поворотом диска покрытия, равно
(4.5)
где — расстояние от рассматриваемой поперечной или продольной рамы до соответственно, поперечной или продольной оси каркаса; - угол поворота диска покрытия, который находится из решения канонического уравнения метода перемет алий
(л.5)
Реактивный момент М , возникающий в фиктивной связи, равен
Му> = £/2’, , <4.7)
С
где — реакция верхней неподвижной опоры Z -ой поперечной плоской рамы от крановой нагрузки; — расстояние от <•' -ой рамы до поперечной оси каркаса, проходящей через центр жесткости; л? — число поперечных рам, на которые непосредственно передается крановая наз'рузка.
Угловая жесткость каркаса, равная реактивному моменту в фиктивнА связи ос единичного утла поворота диска покрытия, равна
^-5 г>. /Г, (4.8)
где Чл. — реакция верха 4 —ой поперечной или продольной рамы от единичного ее смешения в своей плоскости; - число поперечных и продольных
рам в каркасе.
Реакция верха рамы равна сумме реакций верха колонн, составляк-
ппгг данную раму, от единичного их смешения в соответствующей плоскости.
Жесткость вертикальных связей может приниматься бесконечной, тогда пр расположении связей до уровня подкрановых балок реакция верха продольной рмы от единичного смешения должна приниматься сниженной на 20% по сравнению реакцией верха рамы из колонн, несмешаемых в уровне подкрановых балок.
После определения смешений £ и г реакция верха поперечной рам! находится из выражения
£/> = */Щу ?/> > (4.9)
а продольной рамы при связях до уроввя подкрановых балок -
£р = Л ? • • (4.10)
4.4. Расчет на температурные климатические воздействия
4.4.1. В плитах покрытий усилия от температурных климатических воздй-стщ'й определяются из расчета продольных рам зданий три расстояниях между поперечными температурными швами, превышающих предусмотренные СНиП 2.03.01—84* 'Бетонные н железобетонные конструкции*.
Лист
13
1.400-11/91-4СМ
33
При наличии распорок по верху коэлонн усилия от температурных воздействий не учитываются.
4.4.2. Свободные температурные перемещения горизонтальных конструктивных элементов каркаса здания определяяются по формуле
Д* =J3-<X£У, (4.11)
где j5 =0,7 - коэффициент, учитывающий податливость сопряжений и благоприят-. ные при данном виде воздействия условвия работы колонн за счет пластических деформаций бетона и арматуры; <Х, — коэффициент линейного расширения, принимаемый равным 1,0 1 0~5 1 /град; if- расчетное изменение температуры, определяемое по СНиП 2.01.07-85; - расстояние от рассматриваемой колон-
ны до соответствующий поперечной оси, проходящей через центр жесткости каркаса.
4.4.3. Статический расчет продолпьиых рам на температурные воздействия, при числе шагов более шести, производился с учетом податливости ригелей рам, которая характеризуется величиной горизонтальной деформации опорной грани конструктивного элемента, образующего рлигель, от действия горизонтальной единичной силы.
Значения величин относительной тодатливости ригелей допускается принимать по табл. 4.2, в которой значения податтливости железобетонных ригелей определены с учетом увеличения деформаций вследствие ползучести бетона. Значения податливости для плит покрытия и подкргановых балок приведены для крайних рядов колонн. При расчете продольных рам пю средним рядам колонн податливость ригелей из плит и подкрановых балок должкна уменьшаться вдвое.
Таблица 4,2
Н шЛ По/ишсь и дата (Вдам»шгв.N
Наименование и характеристика конструктивного элемента Длина элемента* м Относительная податливость ригеля 1С-8 1/Н
Железобетонные ребристые 6 0,78
плиты покрытий 12 0,35
Железобетонные подстропильные 12 0,04
конструкции
Железобетонные подкрановые 6 6,65
балки 12 0,05
Стальные подстропильные 12 0,12
конструкции
Стальные подкрановые балки 6 0,04
12 0,02
4.4.4. При статическом расчете? на температурные воздействия жесткость
сечений колонн с учетом влияния ползуучести при длительном действии усклкй может приниматься при N 0,6 вА <• равной
еГ'СНПЕгЪ, (4.12)
а прв Л 4 О, С £g
равной
(-4,13)
1.4(00-11/91-4СМ
34
Здесь - наибольшая продольная сила в сечении колонны (без учета крановы: нагрузок); — момент инерции бетонного сечения колонны; $ и А * — ширина и рабочая высота сечения колон^гы в продольном направлении, для которого производится расчет.
Рескдия верха колонны от температурных воздействий при отсутствии под— крановых балок равна
г*я к?, (4.14)
где Л — свободное перемещение ригеля в месте сопряжения его с колонной от температурных воздействий, определяемое по формуле (4.11); — реакция веоха колонны от единичного смешения при жесткости в9* ; - коэффи-
циент, учитывающий (при числе пролетов рамы более шести) податливость ригеля и определяемый по формуле
н+У,5с/% - (y-a&b i f; L J (#о гp,5J)}
где 7 - относительная податливость ригеля; - расстояние от рассматр-
ваемой колонны до поперечной оси каркаса, проходящей через его центр жесткости;
(t - пролет (шаг) рамы; Z**'1 - реакция верха колонны от единичного смешсии
в продольном направлении при жесткости, соответствующей длительному действии нагрузки и принимаемой по формулам (4.12) и (4.13); - расстояние от ос>
проходящей через центр жесткости, до торцовой колонны рассматриваемой сторону
С(т, - гиперболическая функция; /d
Р-акиия верха колонны от температурных воздействий в плоскости продольной рамы при наличии подкрановых балок и учете податливости ригелей находяга из расчета рам по общим методам строительной механики, кри неучете податливости ригелей рамы - по формулам п.п. 7,8 табл. 4.1.
Лист
15
1.400-11 /91-4СМ
53
5. ПРИМЕР РАСЧЕТА [ПОКРЫТИЯ НА ДЕЙСТВИЕ КРАНОВЫХ И ВЕТРОВЫХ НАГРУЗОК И ТЕМПЕРАТУРНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Пиь.А- подл.) (ionuHCb и дата ( ВзамлшР.М
5.1. ДАНО s Отапливаемое одноэтаажное здание. Схема каркаса здания приведена на рис. 18. В каждом пролете пю два мостовых опорных крана нормального (5К) режима роаботы грузоподъемностью 20/5 тонн.
Покрытие нз железобетонных плит размаером 3x6 м по стропильным и подстро — пильным балкам. Высота на опоре стрсопильных балок 900 мм, подстропильных — 600 мм. Ширина светоаэрационных фоонарей 6 м, высота 3 м. Железобетонные подкрановые балки высотой 800 мм пры пролете 6 м и высотой 1200 *<м при пролете 12 м. Стены самонесущие. Райаон строительства - г.Куйеьгшев. Район ветровых нагрузок — 11'А. Среднемесячная температура воздуха июля - =20 С,
января - t/ = —15 С. Размеры коэлонн и схема приложения крановых и ветровых нагрузок в поперечном направлении приведены на рис. 19. Класс бмтона колонн В20. Сечение связей по крайиичм рядам 2 Z 100x100x7, по среднему ряду - 2 Г 12.
При расчете поперечные оси тортовых колонн условно совмещены с поперечными координационными осями.
ТРЕБУЕТСЯ ОПРЕДЕЛИТЬ
— поперечные силы в диске покрьытия от воздействия кранов;
- поперечные силы и изгибающие моменты в диске покрытия от действия ветра в поперечном направлении;
- изгибающие моменты в диске покрытия от воздействия кранов}
— продольные усилия в сопряжениях надколонных ребер плит со стропиль», ными балками от действия ветра в продольном направлении;
- продольные усилия в сопряжениях надколонных ребер плит со стропильными балками при повороте диска покрьытия от воздействия кранов;
— продольные усилия в сопряжениях надколенных ребер плит со стропиль» ными конструкциями от температурных: климатических воздействий;
— поперечные усилия в сопряжениях плит со стропильмьп.<и балками от со»-вместного действия кранов и ветра;
- продольные усилия в сопряжениях надколонных ребер п;з'т со стропильными балками от совместного действигя краноь, ветра и температурных ю реме-шений.
5.2. Определение поперечных силе в диске покрытия от воздействия кранов
5.2.1. Определение крановых наггруэок на колонны
Расположение кранов принимаетс«я по рис. 20, расчетные схемы р-зм — по рис. 21, размеры в м. Наибольшая нормативная вертикальная нагрузка от коле»-са крана равна ~ 170 кН. Соотгветствуюшая нормативная нагрузка от ко-
леса с противоположной стороны кранаа определяется по формуле
) к - £40 +А2.} ’ £& - *40 кН
г
1.400-11 /91-эСМ
ПРМ.'5'.ЕР РАСЧЕТА [ПОКРЫТИЯ Ст.гСЛЯ Лист Л*1Г*Г -Е
/ ~ р 27
Разозб» Рсзе-нблюм
; л r~FI| - r , i 'Л 2.«-Г-,.. .5
Н. контр.
36
Рис. 18. К примеру расчета
а) план колонн и связей по колоннам;
б) схема приварки плит покрытия; в) сх-ма поперечной рамы; г) схема продольна рамы по крайним рядам; д) схема про -дольной рамы по среднему ряду;
1 - плиты; 2 - стропильные балки;
3 - подстропильные балки;
4 - подкрановые балки; 5 - фонарь
Рис. 19. К примеру расчета. Размеры колюнн и схемы приложения крановых и ветровых жагруэок
Рис. 20. К примеру расчета. Схема расположения кранов при определении поперечных усилий в сопряжениях шиит со стропильными балками
1.40)0-11/91- БСМ
38
J!it b,.Nfi lu-n-i.l Uhiiihk’i, и дата |Взамлпп^Н?
Рис. 21. К примеру расчета. Расчетные схемы рам
а) поперечных (основных) по осям 1,3,5,7,9,11,13 л 15;
б) поперечных (вспомогательных) по осям 2,4,0,8,10,12 и 14;
в) продольных по осям А и Г; г) продольной по оси Б
1.400-11/Э1-5СМ
Наибольшая расчетная вертикальная нагрэузка от колеса крана равна
~ У-'т и/ ~ С 1 t соответствующая нагрузка с
противоположной стороны крана равна - g)* . -« ^£?-/ /- кМ
Нормативная горизонтальная нагругзка от торможения тележки крана, приходящаяся от каждого колеса с одной стсороны коана (в данном случае со стороны крана, примыкающей к среднему раду колонн, т.к. при этом усилие, передающееся на покрытие, больше, чем при передаче усилия торможения на колонны крайних рядов), определяется по СНиП 2..01.07—85
~ 6,6 кц.
масса тележки
Расчетная горизонтальная нагрузка сот торможения, приходящаяся от каждого колеса крана, равна
Вертикальные М и горизонтальные Т расчетные храповые нагрузки на колонны определяются как реакции опор рэазреэных подкрановых балок (рис. 22 Вычисление их значений приведено в табл— 5.1.
ЛнвЛ подл, [Подпись и дата 1 Вэах^илр.У
1 аблица 5.1
Координаты колонны Сумма ординат липиш влияния опорной редакции подкрановой бажки, У Крановая нагрузка на колонну, кН
вертикальная горизонтальная 7 - Т'1 у
А-10, В-14 4,4/6,0=0,73 44-0,73=32 0
А-11; В-13 1+ -1.27 44-1,27=-5С 0
А-13; В-11 1,27 187-1,27-238 0
А-14; В-10 0,73 187-0,73=13" 7 0
Б-9; Б—15 4,4/12=0,37 (187-44) 0,37= 7,3-0,37=2,7 =53 . . .
E-1J ; Б-13 1+ 1££г4Л 12,0 1,fcx (187-44) 1,63= 7,3-1,63=11,9 =233
5.2.2. Онг едс.ччше реакций попопечиьих рам от ewnu- того смещения
Горизонтальные реакции верхних опор колони и попори ином направления от единичного смешения определяются по п. 1 табл. -1.1.
J3
//
Моменты инерции участков колонн по оссям А и В равны
* /£ 7«С-
1.400—М1/У1-5 СМ
Лист
40
по оси Б -
/g7~" ''
Вычисление значений _2 , П , £~fl и £ приведено в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Ось ряда м м л 4 ' м У Я Л. * я -1 Л М г- - Яу
А, В 11,0 4,1 0,37 1,83 11,5 0,16 50,0 о,:
Б 11,0 4,5 0,41 7,2 17,1. 0,42 2 8,4 0..5
' "Ki, п дата (Взам.иив,№
Реакции '£/=> верха плоских поперечных рам от единичного смешения в свое# плоскости находятся как сумма реакций Е- колонн, составляющих эту рму.
Для основных рам по нечетным осям 1,3,5 и т.д.
* /<?,£ -/(Г*ег + 0,5э У(Г* - СУУ/У4 М-М' =
Для вспомогательных рам по четным осям 2,4,6 и т.д.
Л? ~v К)3 = 0,96 Ш/м
5.2.3. Определение реакции продольных рам по крайним рядам от едини но го смешения
Расчетная схема и основная система метода сил продольных рам по крйним рядам, принимаемые при определении реакции верха рамы от единичного смеюния, приведены на рис. 23.
Моменты инерции участков колонн в плоскости продольной рамы равны
= С> ~ъ ‘S ; у„ = ~Я v-- = д / • Л'»
’V
Жесткости железобетонных колонн на изгиб и жесткость стальных подксов на сжатие равны „
У^ = 24’10 • 2-10 = 43 МПа м ;
Ее- У* = 24-Ю3 3,7'Ю"3-- 89 МПа м4;
— Ч _д о
Е^ Е^ ~ 206-10• 27,6-10 = 568 МПа м .
В расчетной схеме продольных рам жесткость стойки равна сумме жестос-тей всех пятнадцати колонн крайнего ряда, жесткость подкоса равна сумме >ест— костей двух подкосов связей. Деформациями в стойке от нормальных сил пренбре-гают.
Необходимые для расчета методом сил эпюры моментов от основного неэ— вестного и от единичной силы = 1 кН приведены на рис.23. Длина пд-коса связей равна =, ? _м
3 - С еТс (-&!- =6О-Я£м'кн;
у = Ух z УЯЕУЕЯЕ(z. = УСУ £С ~6"/г!
Лист
1.400—11/91-5СМ
С
41
Реакция в колонне от А*1 1 кН по нажравлению X равна
X. - - /$„ = - SO.t SO6 /‘‘t’CO-SO'G = -
Изгибающие моменты в стойке от -1 кН в месте примыкания связей рактя М - 5,0 кН м, в заделке - М = 1-1.1,9 - 2,7(5,678,9) 6,9 - 0,2 кН м.
Перемещение верка продольных рапл по крайним рядам от силы Р - 1 кН определяется путем перемножения эпюр Мр и М,
л У-о3 6,6-5,0к-£(»* /46 2- О,з-с>,Л{/г,б с
3 ’’’ i Si-£(Vn
- . 6-6 • дз-т?-г////б -//Х/.ю^а/
3 /£ мЯ о • г 9 ' 'МИ
Реакция верха плоских продольных рам по крайним рядам колонн от единичного Смещения равна _ , / ,
Хр * - //€>,№ = 6'# М#/*.
5.2.4. Определение реакций попеп>ечных рам от крановых нагрузок
Угловая жесткость каркаса У •/> сопределяеТся по формуле (.4.8) с учетом того, что в рассматриваемом случае пеентр жесткости каркаса совладает с пересечением осей, проходящих через серединуу каркаса. .
'<?/’ ‘ ‘Л
* О, 96--Я. (зб\ /£ *)-г 6, Я-У- 09/60 МН "/p'W
Горизонтальные реакции верхних неподвижных опор колонн от вертикальных крановых нагрузок fi определяются по табл. 4.1.
«7 . - 4^ ; *1}
он , «; <= сГ та
Вычисление значений R м приведено в табл. 5.3.
Таблица 5,3
(А»лнлс1» и плгл ГПаам.шш.
Координаты колонны н, м h м х И ' Л /-J?2 кН кН/м кН
А—10 0,4 11,5 0„37 0,86 32 58 50 -1,2
В-14 -0,4 11,5 0„37 0,86 32 »5S 50 1,2
А—11 0.4 11,5 о;,37 0,86 56 102 50 -2.1
В-13 -0.4 11,5 0„37 0,86 56 -102 SO 2.1
А-13 11,0 0,4 11,5 0„37 0,86 238 430 50 -8,6
В-11 -0,4 11,5 0,-,37 0,86 238 —430 50 8,6
А—1 4 0,4 11,5 0„37 0,86 137 248 50 -5,0
В-10 -0,4 3 1,5 0,',37 0,86 137 -248 50 5,0
Б—9 -0,75 17,1 0/,41 0,83 53 -117 28,4 4,1
Б-15 0,75 17,1 0,;41 0,83 53 117 28,4 -4,1
Б-11 -0,75 17,1 0>,41 0,83 233 -514 28,4 18,1
Б-13 0,75 17,1 0),41 0,83 233 514 28,4 -18,1
Горизонтальные реакции верхних неподвижных опор колонн т от Торезе»-тельных крановых нагрузок 7” опредегляются по формуле
Вычисление значений ^2 г приведено в табл. 3.4.
•1.4OG-11/91-505’
42
Т)ртах-£)р,тл
Рис. 22. К примеру расчета. Схема приложения вертикальных и горизонтальных нагрузок от колес кранов при определении поперечных усилий в сопряжениях плит со стропильными балками. Дк — база крана
Рис. 23. К примеру расчета. Расчетная схем >, основная система и эпюра момеь-
тов в стойк lx продольных рам по крайним рядам
3.400-11/91-9СМ
43
Таблица 5.4
Координаты колонны н, м О', м J л %«? м4 Г. кН кН/м м-1 кН
Б-9 Б—15
Б-11 15-13
-2,7 -40 28,4 1,4
11,0 3,3 0,3 0,411 0 42 17,1 2’7 Д?
—»J -Lfy "*Х t I О,<£
11,9 177 -6,2
Гориэонташ.ные реакции fi? верхними неподвижных опор поперечных рам от крановых нагрузок определяются как суумма реакций составляющих раму колонн. Вычисление значений *?/> приведено в табл. 5.5.
и Таблица 5.5
Ось ряда Л?" Ц i * ° <ь 0 и ч <5
для колонны поперечной рамъы по оси
Л Б В А Б. В
9 0 4,1 0 0 1,4 0 5,5 10 -1,2 - 5,0 0 - 0 3,8 11 -2.1 18,1 8,6 0 6,2 0 30,8 2 3 -8,6 -18,1 2,1 0 -6,2 0 -30,8 14 -5,0 - 1,2 0 0 -3,8 15 0 ^1,1 0 0 -1,4 0 -5,5
tliii’„.V ;i > t IjJодпиоь и дчтм [Ваамивт,^
Реактивный момент М в фиктивноэй связи, расположенной в центре жесткости каркаса, от крановых нагрузок определяется по формуле (4.7)
- 5 ‘ £ -- 5.5 & * 3.8’--/Л ' -50 З'М- 3QJ'3O-
~ - 5", 5‘ - Н-2. » — es~9 кН-M - - О,65~9 МН-и .
Угол поворота диска покрытия от крановых нагрузок определяется исходя из формулы (4.6)
< -М* /хv = бНрМО ,
Реакции. *-р поперечных плоских рзам от поворота диска покрытия находятся по формулам (4.5) и (4.9).
Яр - У (вр ~ V- */)
Вычисление значений приведено в табл. В.6. Реакции рам от доступа — тельного смещения каркаса равны нулю, т.к. крановые нагрузки на колечгны пр»-ложегы симметрично относительно продолтъной оси и потому поступательное см*** шение каркаса отсутствует.
При определении реакции &р учтенч коэффициент сочетглий дла нагрузок ОТ. четырех кранов равный I? =0,7.
11.40С-11/91-£СУ
44
Таблица 5.6
Ось ряда У?. /<? 5 рад кН/м У’ м -г/. кН У кН £го , кН
1 1800 42 0 2,6 1,8
2 960 36 0 1,2 0,8
3 1800 30 0 1,9 1,3
4 960 24 0 0,8 0,6
5 1800 18 0 1,1 0,8
6 960 12 0 0,4 0,3
7 3,44 1800 6 0 0,4 0,3
8 960 0 0 0 0
9 1800 —6 5,5 -0,4 3,6
10 960 -12 3,8 -0,4 2,4
11 1800 -18 30,8 -1Д 20,8
12 960 -24 0 -0.8 -0,6
13 1800 -30 -30,8 -1,9 -22,9
14 960 -36 -3,6 -1,2 -3,5
15 1800 -42 -5,5 -2,6 -5,7
Схэма горизонтальных поперечных нагруэок<а)и эпюра поперечных сил (&) в писке покрытия от воздействия кранов приведены на рис. 24.
S.3. Определение поперечных сил в диске покрытия от действия ветра в поперечном направлении
5.3.1, Определение ветровых нагрузок
Схема действия ветровых нагрузок на здание в поперечном направлении при. велена на рис. 25. Для Ц) ветрового района, э котором расположено здание, нормативное значение ветрового давления равно Wo =0,38 кПа. Изменение ветрового давления по высоте для местности типа А учитывается на уровне 5 м над уровнем земли коэффициентом К=0,75, на уровне 10 м — коэффициентом К=1,0, на уровне 20 м — коэффициентом К=1,25 . Принимая, что уровень пола возвышается над уровнем земли на 0,2 м, т.е. уровень земли совпадает с условным уровнем защемления колонн (см. рис.21), определяются по линейной интерполяции значения ветрового давления для соответствующих уровней.
А ээо динамические коэффициенты С для наветренной стены (ось А) равны С^“0,8, для подветренной стены (ось В) С9=0,3, для наветренной стенки первое фонаря Сд-1,3, для наветренной стоики второго фонари 0,5.
Вычисление расчетных значений распределенных по поверхности стен ветровых нагрузок приведено в табл. 5.7. Для надколенной части стены и фонаря коэффициенты К определены на среднем уровне соответственно этой части стены и фонаря. Коэффициент надежности по ветровой нагрузке УЛ =1,4.
Таблица 5.7
Часть здания Уровень над поверхностью земли, . ...... . мГ1. .. We, кПа Коэффициент К ЕС 11 / у Л </!.
бтена в пределах высоты колонн 5,0 10,8+0,2=11,0 0,75 0,38 [(1,25-1) (11,0-10)/ (20-101) +1=1,03 03+0,5" ’1.3 0,52 0,71
1,400-11/01-5СМ
45
Продолжение табл. 5.7
Часть здания Уровень над поверхностью земли, и Wo> кПа Коэффициент К г с w кПа.
стена над 0,5(10,8+0,2+12,6+ 0,38 [(1,25-1) (11,9-10)/ 0,8+0,5= 0,73
колоннами +0,2)-11,9 (20-10'0+1=1,05 =1,3
фонари 0,5(12,5+0,2+15,5+ [(1,25-1)(14,1-10)/ 1,3+0,5 1,05
+0,2)=14,2 0,38 (20-10)]+1 = 1,1 =1,8
5.3.2. Определение реакций попереччных рам от ветровых нагрузок
Реакции верхних фиктивных неподвижкных опор плоских поперечных рам в основной системе метода перемещений опре^елмются с использованием формул табл. 4.1. Значения Л =-0,37, =0,18 и b/г=5>0-103/ £j- для колонн крайних рядов оп-
ределены ранее (табл.5.4).
Реакция от распределения нагрузки ина колонны равна /-a ,
где перемещение от равномерно распределаенной погонной нагрузки на колонны - &W =6-0,52=3,12 кН/м (здесь 6м — шаг колонн по крайним рядам) равно
” '‘Г ' л- ' gEE^ а Ьг'Т'/Г-1 V
а перемещение от треугольной распределенной погогиой нагрузки на колонны г/- =6(0,7 1-0,52 )=1,14 кН/м равнео при - Л/Н »(Ц-5)/Ц=0,545
- // С‘ 5^5 , Г-Г/Е О.ЕЧб' <Я 3/г - ,,3 Й5?3 & + --у 3 \
-с х'С, - fb Ь' /о
Л. / »/ 5^5~ ГГv - <66 47 J ,</,?. /» ’ л _ /4 j
f = - <7/ <А
Реакция Л от ветреной нагрузки nai надколенную часть здания определяется как величина обратная но знаку ветровой тагрузке на надколенную часть здаишя в пределах грудовигх площадей, приходящихся на рассматриваемые плоские рамы.
Вычисление реакции и суммарной реакции для плоской рамы ‘i ", * л приведено в табл. 5.8.
Таблица 5.8
JSI.HJLB,
Ось Выслуга НЛДКО — липкой части CTeJfbJ, м Дга на стены, м Высота фонаря, м Длина фонаре м Ве'Н'поаая .наг^зка, Реакция кН -(2)х(3 х(б)-(4) х(5)х(7) Реакция <уд • кН V К г X L кН
на шад— КОИОШ’у! частгь • стенды на фо-о наръ
1,15 3
2,14 1,8 6
3«- 1 3 С
1,05
-0,5x13,1 -10.3
-13,1 -29,8
-13,1 -3t%,6
1.40О+-1 L/91-5CM
4о
Рис.25. К примеру расчета. Схема действия ветреных нагрузок на здание в поперечном направлении
1.400-11/91—5СМ
47
Суммарная реакция в фиктивно»й опоре для всего каркаса равна И = £(врг r£w:)^-(j,. 19 <? г у/ 3<Г,&) = - •
Смешение каркаса Д от ветровой 1нагрузки находится из выражения (4.3)
/ V •= / J + у. Оу 90 /0ОО " °' "
(реакции tр для основных и вспомогателпьных поперечных рам определены ранее). Реакши верха поперечных рам оптредсляются по формуле (4.4).Вычислите
этих реакций приведено в табл. 5.9.
Таблица 5.9
Ось Смещение каркаса *-), м Суммарная реакция i рамы х? р £ и/ ? кН Единичная реакция рамы кН/м Реакция ра>ы £ р , кН (34^4)
1,15 -10J.5 1800 32,6
2,14 —2 9,,8 960 -6,8
3, 5, 7, 9, 11, 13 0,024 -38,(6 1800 4,4
4, 6, 8, 10, 12 -38,’, 6 060 -15,6
Схема горизонтальных поперечных нгагрузок, эпюры поперечных сил и моментов в диске покрытия от воздействия ветгра приведены на рис. 26.
5.4. Определение изгибающих момеэнтов в диске покрытия от воздействия кранов
5.4.1. Определение крановых нагру.-зок на колонны
Расположение кранов принимается шо рис. 27s ,
Вертикальные нагрузки от колес краиюв ( и а' от ) и горизон-
тальные нагрузки от торможения тележек кранов ( уг' ) определены ранее.
Вертикальные б/ и горизонтальные ~ расчетные крановые нагрузки на колонны определяются как реакции опор разрезвных подкрановых балок (рис.28). Вычисление их значений приведено в табл. 5.10J.
Таблица 5.10
под.i. | Полнясь и дата |Взам«мнр.№
Координаты колонны Сумма ординат линий влияния опорной реак— ции подкрановой бал— ки, у Наггрузка.о1Т. колеса крана. кН Крановая нагрузка на КОЛОННУ. кН
вертикаль-наяя к'’ “ горизонтальная Л'” вертикальная '* горизонтальная т
А-7; А-9 1 + (6-4,4)/6=1,27 44 0 3G 0
А-8 2'4,4/6=1,46 44 0 64 о
Б—7; Б-0 2,0 1143 -7,3 286 -1 1,6
В-7; В-9 1,27 J187 0 238 о
В-8 1,46 1187 0 27 3 0
5,4.2. Определение реакций поперучнкых рам от криновых нагрузок
Горизонтальные реакции верхних неподвижных опор колони от вертикгыьны-х А/ и горизонтальных Г крановых пагрузоок определяются по формулам табл. 1.1.
Лшт
11.400-1 1/91- 5СМ
13
48
(г) О О ОО ОО
Рис. 26 К nMMepv расчета. Схема горизонтальных поперечных нагрузок (а, эпюры поперечных сил (б) и моментов в э диске покрытия от ьо-дейегъия ветра. Нагрузки и поперечные силы в кН, моменты - в к! м
1.4 00-3 1 /31-ОСУ
4f>
г'ис. 27. К примеру расчета. Схемаа расположения кранов при определении изгибающих моментгов э диске покрытия
]1|<пЛ подл, | Подпис ъ и дата (.инь,
Рис. 28. К примеру расчета. Схема! приложения нагрузок эт колес крзас» при определении изгибающих мооментов в диске докрытая
0@©©®®(®@
1.400-11/91-5СУ.
Значения Л и определены ранее в табл. 5.2. Вычисление значений R
приведено в табл. 5.11. Таблица 5.11
Координаты колеины н. м м л ф* 4 ' м jt Л/, кН kIVm Л, 4--^ -1 м й. 1 9 к
А-7, А-9 0,4 11,5 0,37 56 102 50 -2,0
А-8 0,4 11,5 0,37 64 116 50 -2,3
В-7, В-9 11,0 -0,4 11,5 0,37 238 -430 50 8,6
В-8 -0,4 11,5 0,37 273 -495 50 9,9
В-7, Б-9 -0,75 17,1 0,41 280 -631 28,4 22,2
Для кблоня с координатами Б—7 и Б—9 значение g- л /Н =3,3/11=0,2, значение И, =0,42
S,r - л
Я ____т - /Lilt!?.
ё Eg £r * 2, 3
Реакция =217-10о/28,4-10о= 7,6 кН.
Горизонтальные реакции К"р верхних неподвижных опор поперечных рам О" крапоьых нагрузок определяются как сумма реакций составляющих раму колонн. Вычисление значений ft ? приведено в табл. 5.12.
Таблица SJ.2
кН
X>v fir =
Ось рада для колонны поперечной рамы по оси
А Б в Б
7,9 -2,0 22,2 8,6 7,6 36,4 ?в
8 -2,3 - 9,9 -
Л в верхнее неподвижной фиктивной опоре для всего
Суммарная реакция каркаса равна
и
Смещение каркаса
* г. £Р - л за, у * = дау кН
от крановых нагрузок находится из выражения
- #с. и •. - -р ОС3/ А^
(реакции определены ранее)
Реакции верха поперечных рам И.р определяются по формуле (4.9). Вычисле-iuie этих реакций приведено в табл. 5,13 с учетом коэффициента сочетаний для иагруоок от четырех кринов равного 9 =0,7,
Г
Лист
1.400-11/91-ЗСМ
16
Таблице 5.13
Ось Смещение каркаса Z; м Суммарная редакция рамы кН Единичная реакция рамы кН/м Реакция рамы кН /(3 )+(2}х(4)/х0,7
1,3,5,11,13,15 0 1800 -4,8
2,4,6,10,12,14 0 960 -2,6
7,9 -0,0038 36,4 1800 20,7
8 7,6 960 2,8
Схема горизонтальных поперечшых нагрузок на диск покрытия от воздействия кранов и эпюра моментов привешены на рис. 29.
-20,7 -20,7
Иип>Н" подл, I Подпись и дата |Взам,инв,Хо
Рис.29. К примеру расчета. Схема горизонтальных поперечных нагрузок (а; и эпюра моментов (б/ в диесхе покрытия от воздействия хрвное. Нагрузки - в кН, моменты - в кН м
1.4ОО-11/91-ЗСГЛ
52
5.5. Определение продольных усилий в сопряжениях надколонных ребер плит со стропильными балками от действия ветра в продольном направлении
5.5.1. Определение ветровых нагрузок
Схема действия ветровых нагрузок на здание в продольном направлении приведена на рис. 30. Ветровая нагрузка с торцов фонарей передается на диск покрытия полностью, а с торцов здания - как сумма опорных реакций основных и фахверковых колонн, опирающихся на диск покрытия (фахверковые колонны ша-нирно спираются в уровне верха фундаментов и в уровне верха стропильных балок). Высота фонарей - 3,0 м, Нормативное значение ветрового давления равнс =0,38 кПа. Аэродинамический коэффициент равен для наветренной стены и наветренной стенки фонаря C'z “0,8, для подветренной стены и подветренной стенка фонаря Сд “-0,5.
I
Rte. 30. К примеру расчета. Схема действия ветровых нагрузок на здание в продольном направлении.
1 - фонарь; 2 - колонны торцового фахверка
Ли -г
18
1.400-11/91—5СМ
Рис. 31. К примеру расчета. Схема заагруження основных п фахверковых торцовых колонн ветровой наггуузкой (а) я расчетные схемы колонн по оси А и В (б), пао оси Б (в} и торцовых колонн (%)
1.4(00—1 L/91-5CM
54
Вычисление расчетных значений распределенных по поверхности стек веро-вых нагрузок W приведено в табл. 5.14. Коэффициент надежности по ветр-вой нагрузке =1,4.
Таблица 5.14
Часть зданля Уровень над поверхностью земли, м Wo, кПа Коэффициент К Л С И/ ,/Z? X У -'5)
Стена 5,0 0,75 0,8+0,5= о,5:
10,0 1.0 =1.3 1,3 0,6!
12,6+0,2=12,8 13,2+0,2=13,4 0,38 [(1,25-1)(12,8-1О)/ (20-1011 +1=1,07 1(1,25-1) (13,4-10)/ (20-1 ОЙ+1=1,09 1,3 1.3 0,71 0,15
Фонарь 0,313,2+15,3> =14,3 0,38 Ь1,25-1)(14,3-10)/ (20-10U +1=1,11 1,3 0,17
Расчетные схемы основных и фахверковых колонн для определения опорых реакций /2п я схемы их загс ужения ветровой нагрузкой в продольном награде— нии приведены на рис. 31 (учитывая условности принятой методики опредее-ния ветровых нагрузок на диск покрытия расчетная схема колонн по осям Р и В причета упрощенной - над средней опорой вместо примыкающего предусмотри врезаний шарнир). Вычисление распределенных по длине колонн ветровых нгру-зок приведено в табл. 5.15 (для уровня 12,8 м ширина грузовой площади е— сколько увеличена для компенсации неучета увеличения Высоты торцовой стны).
Таблица 5.15
n>y.N' m-.-bi, I I loaiinvi, п дата | Bg<iM.mm.Ni
Местоположение колснкы Уровень над поверхностью земли, м кПа Ширина грузовой плошади, м $1 • кН/м (3)х(4) кН/м (3>х(4) кН/м '"3) х (4) к!/м (3(х(4)
По осям 5,0 0,52 3,0 1,56 — м —
АДЗ 10,0 0,69 з.с — 2,07 — —
12,8 0,74 3,5 — - 2,59 -
По оси Б 5,0 0,52 3,0 3,12 — —
10,0 0,69 6,0 — 4,14 — —
12,8 0,74 7,0 — - 5,18 -
Фахверк 5,0 0,52 6,0 3,12 — —
10,0 0,6 9 6,0 — 4,14 -- —
13,4 0,76 6,0* - - - 456
Опорная реакция R/> колонн по каждой кз осей А и В равна Чр = -',8 кН, по оси Б — - —56,9 кН, всех фахверковых ~ R р- —115 кН.
Ветровая нагрузка, приходящаяся с фонарей, равна
Суммарная реакция Ч в фиктивной опоре основной системы метода време-щений для всего каркаса равна £ - - (2 ср f %- Ч/;, ~ ~ ~ - 5~£> 9 - /13 -
= -2/5,1
1.400-11/91-5СМ
Лист
20 ____
55
5,5.2. Определение реакции продолыной рамы по среднему ряду от единичного ссме'лекия
Реакции верха продольных рам по кграйним рядам от единичного смешения определены ранее и равны =6,8 МНЛм.
дстта
Расчетная схема и основная систем» метода сил продольной рамы по среднему ряду приведены на рис. 32.
Рис. 32. К примеру расчета. Расчетная схема, основная система и эпюры моментов в стойках продолыиой рамы по среднему ряду
Моменты инерции участков колонн ев продольном направлении равны
у „ О.бгОА3, .,,,„-3 4 у 0.8-0.43 . „.,„-3 4
*12 • 12
Жесткость железобетонных колонн наа изгиб л жесткость стальных элементов связей на сжатие равны ~ д
24'10*3,2-10 = 77 ЛЧПа м ;
= 24-IO3- 4,3'ICT3» 103 МПа м4; 206-103. 26,6-10-4» 5418 МПа м2.
В расчетной схеме продольной рамьи жесткость стойки равна сумме жесткостей всех восьми колонн среднего рядах. Необходимые для расчета методом сил эпюры моментов от основного неизьестноэго X и от единичной силы '° =1 кН, приведены на рис. 32. Длина подкоса сватай равна ?<.&) 4ь 5*
е- , г м1 _ у ж-У- _ А,?3 *
£сг Е^
. л/ 6/7 )* .££ /ур. zz,~6_^
*1 Z '0,5-/СУ/ 5W Z «Л
,е - f н-,Мр ./. - ,/е,ы-з.р) . *
° г ~J уе>-у„ ' 1
При определении перемещения Ь\р следовг«uio бы учитывать также перемещение опорных частей стропильных балок, так кгах сила Р приложена в мосте опирания плит, т.е. по верху балок, ддиако в сьяли! с относительной малостью этих перем»— щений ими можно пренебречь.
Реакция а стойке от силы Р =1 кШ по направлению X- равна
х = - - ^//-/О °/ /&х = /, ез
Изгибающие моменты в стойке от (Р «1 кН в месте примыкания связей равны ‘3,9 кН м, в заделко 1'10,',4—1,53 * 0,3=—0,5 кН ки
Лист
1^400-11/91-5СМ
56
Геремещение верха продольной рамы по среднему ряду от силы Р - 1 к] определяется путем перемножения эпюр М
Л z’r-Z-'
° = T777F *
°еакпия верха плоской продольной рамы по среднему ряду колонн от? единичного смешения равна
= //? - -f/а
£•5.3. Определение продольных усилий в сопряжениях нсшколонных ребер плит со стропильными салками
Смешение каркаса и от ветровой нагрузки е продольном направлении на»г^ т~ ся из выражения (4.3)
- ,л ,, - f.CC.>V~
Реакция верха продольных рам по крайним рядам равна
Лл ?'р “ С?. , А * б*г
по среднем1; ряду _
Рр - б. OC9-V • ~ ‘ " а- 5
Гродольное усилие от ветровой нагрузки в соггояжениях надколенных ребе плит сэ стропильчыкя балками для неторцевых рам равно - по крайним рядам ,о _ .
-Гц/ = О ,' - 6,2,9 / -9-^2 су
- по среднему ряду р „ _ _ , , ,
'2 / * .
(здесь /й- — число мест крепления плит к строгатьгым бьлиьм, см. рис. 185;
Рис. 33. К пр>гмеру расчета. Схема'расположения коанов при спределеых г.рслотеных усилий ь сопряжениях надколонлхых рр -ер тлит со строгальными балиачы
I'l I 4'1 .11 S/UU| I I
1.4СХ'-1 1П1-5С
5.6. Определение продольных уусилий в сопряжениях надколонных ребер плит со стропильными балтками при повороте диска покрытия от воздействия кранов
Расположение кранов принимаетгся по рис. 33.
Вертикальные и горизонтальныее крановые нагрузки на колонны, горизонтальные реакции поперечных и чродольньых рам от единичного смещения, угловая жесткость каркаса и горизонтальные реаншии от крановых нагрузок верхних (фиктивных) неподвижных опор поперечных р:>ам в основной системе метода перемещений определены ранее при определении псоперечных сил в диске покрытия от воздействия кранов. Учитывая, что в данном расчете краны располагаются, по другому, значения реакций /:’>> верхних неподвижных опор рам от крановых нагрузок остаются теми же, что и в табл. 5.5, однако действуют они в других поперечных рамах (см. табл. S.16).
Таб5лица 5.16
Ось ряда 1 1 Реакция .Ар , кН
1 30.8
2 3,8
3 5,5
13 -5,5
14 -3,8
15 -30,8
ИнвД поди I Несшись и дата |Взамеипл.Х
Реактивный момент в фиктимной связи, расположенной в деитае жесткости каркаса, от крановых нагрузок определяется по формуле (4.7)
-л /**-*-.
Угол поворота 'f' диска покрытии От крановых нагрузок определяется исходя из формулы (4.6) -Му/г* = ^Z^Z//?/££ = Z^’S0^-
Реакция Ар продольных плоских; рам по крайним рядам колонн от поворота диска покрытия находится по формуле (4.10) с учетом коэффициента сочетаяяй для нагрузок от четырех кранов, равного 'Z' "0,7
£ ‘ W . Л ‘ О,7-Л>,9 /с>3 ~
Продольное усилие в сопряжениям надколонных ребер плит со стропильным» балками по крайним рядам при поворот?© диска покрытия от крановых нагрузок Равно кН .
5.7. Определение продольных усиилий в сопряжениях яддхолжяых ребер плит со стропильными констгрухпиями от температурных кляматическмл воздействий
Нормативное значение изменения средней температуры плит покрытая к подкрановых балок находится по СНиП 2.(01.07-85
Z1 t - tcc = t*, -(О,Л ty„ 0,/t,) - 0,f-ЯО + .
Расчетное значение изменения средней температура равно
At*-</ ~зо,з'с.
Свободные температурные переюешения плит » аодкрвивьых белок есрвд»-ляются по-формуле (4.1)
1,400-11/91-5CV
58
— ’ J3 л?'*--зз/' '"з'лХ ГДе — расстояние от рассматриваемой колонны до середины продольной рамь Жсспюсть колонн определяется по приближенным формулам (4.12) или (4.1.) Для выбора формулы определения жесткостей необходимо знать соотношение продольной силы Л/ в сечении колонны и произведения 0,6 ‘ R-g , вычислена которых приведено в табл. 5.17. Таблица 5.17 X.
Ряд колонн Положение сечения колонны МПа м к, м /•г, м МН У
€ Еа g.g
крайний верх "”3 11,5 0,4 средний верх низ 0,38 0,33 0,3 0,2 <0,6 0,7 0,65 0,35 0,12 <0,6
0,6 0,55 1,3 0,52 <0,6 0,8 0,75 1,43 0,42 <0,6
Жесткость сечений колонн определяется по формуле (4.13), вычисление жег костей гриведено ь табл. 5.18. Таблица 5.18
Ряд колонн Положение сечения колонны Es «Г* МПа № • /о3 4 ' м 2 л МН м
крайний верх низ 24 2,0 19,2 3,7 35,5
средний верх низ 3,2 30,7 4,3 41,3
Реакции Rt верха колонн от температурных перемещений плит и подкрановс балок отределяются по формулам табл. 4.1, С делыо упрощения расчета не учитываются податливости плит и подкраиоыл балок (это упрощение увеличивает реакции для данного случая на 30-50%). Rt = At • J',6 /О Г Реакция верхней опоры колонны с от единичного смешения этой опоры и споры в уровне подкрановых балок находится как сумма реакций £ по п.п. 7 и 8 табл. 4.1 при жесткости сечений по табл. 5.18 _ _ // в9ил л
1.400-11/91—5СМ Чист
24
59
Вычисления реакций привешено в табл. 5.19.
Таблица 5.19
к 1 Я 1чООрДИН&“ ты колон~ _ ны I МН м2 5 t 2 МН м м Hi м г'? МН/м м кН
А-1Д-1 -4,2 2,9 А-2Д—2 -3,6 2,5 А-ЗД--3 -30 2,1 А—4Д—4 35,5 19,2 0,54 11,;9 5,0 0,42 -0,32 -24 1,7 А-5 Д-5 „18 1,2 А-6Д-6 -12 0,6 А-7 ,В—7 -6 0,4 А—8 Д-й 0 0 Б-1 -42 6,5 Б-3 -30 4,7 В-5 -18 2,8 Б—7 41,3 30,7 0,74 10/4 3,9 0,375 -0,72 -6 0,9
Для колони по осям 9 ... 15 значения реакций Ht равны по величине я обратны по направлению реакциям колсонн по осям 1 .... 7 . Схема растягивающих продольных усилий ь надколониых ребрах плит от температурных воздействий приведена на рис. 34.
ИнвД, подл, |, Подпись и дата I Взам.ннв.№
Рис. 34. К примеру расчета. Схема усилий от температурных воздействий в надколенных ребрах плит по крайним (а) и пй среднем < рядами колонн
1.,400-11/91-SCM
I
i г (
I I \
60
5,8. Определение поперечных и продольных усилий в сопряжениях плит со стропильными балками от совместного действия кранов, ветра и температурных перемещений
Вычисление поперечных усилий в сопряжениях плит со стропильными конструкциями приведено в табл. 5,20, при этом учтен коэффициент сочетаний крановых и ветровых нагрузок равный =0,9, а ветровые нагрузки приняты пно-тивопотожвого знака с целью получения наибольшей по абсолютному значению нагрузки на диск покрытия. Эпюра поперечных сил в диске покрытия от совместного действия кранов и ветра приведена на рис. 35.
Рис. 35. К примеру расчета. Эпюра поперечных сип в диске покрытие от совместного действия крано! и ветра
Таблица 5.20
Ось ряаа Поперечные нагрузки на диск покрытия, кН Число приваренных опор плит Усилие на оду плиту, кН | (4) : (5)|
от кранов от ветра суммарные
10 -2,4 -15,6 -16,2 11 1,5 < 10
11 -20,8 4,4 14,8 16 0,9 < 10
12 0,6 -15,6 -13,5 11 1,2 < 10
13 22,9 4,4 24,6 16 1,5 i 10
14 3,5 -6,8 -3,0 17 0,2 < 10
15 5,7 32,6 34,5 13 2,7 < 10
Приваренные огсры плит для рассматриваемой оси учитываются со сторога, соответствующей наибольшему значению поперечной силы в данном сечении диса покры"ия (см. рис. 18б). Как видно из табл. 5.20 усилия на одну плиту менее 10 кН, следовательно первое условие обеспечения прочности диска покрытия урв— летвореио, т.е. прочность диска по поперечной силе обесш чена.
Для проверки второго условия обеспечения прочности диска покрытия опро деляются продольные усилия в сварных соединениях ребер плит с балками, обусловленные действием крановой и ветровой нагрузок, в сочетании с усилием от температурных воздействий.
Продольные усилия в сварных соединениях плит с балками, обусловленные действием момента, определяются по формуле (4.2).
Продольное усилие л/ в соединении с координатами В-в надколонных ребр плит равно
- при действии момента в диске покрытия рт крановых нагрузок
N . .-------6,0
t /5* / /1**G* + i )
Лип
2G
1.400-11/91-5СМ