Рис. 4. Связи по верхнему поясу ферм

Связи между фермами, создавая общую пространственную жесткость каркаса, обеспечивают:

· устойчивость сжатых элементов ригеля из плоскости ферм;

· перераспределение местных нагрузок (например, крановых), приложенных к одной из рам, на соседние рамы;

· удобство монтажа;

· заданную геометрию каркаса;

· восприятие и передачу на колонны некоторых нагрузок.

Рис. 5. Связи по нижнему поясу ферм

Система связей покрытия состоит из горизонтальных и вертикальных связей.

2.4 Компоновка фасада. Выбор элементов ограждения

Рис. 6. Компоновка фасада

В качестве ограждающих конструкций выбираем типовые плиты длиной 12 м вдоль длиной части фасада, длиной 6 м вдоль короткой части фасада. Плиты продольной части фасада крепятся на колонны. Плиты поперечной части фасада крепятся на фахверковые колонны двутаврового профиля.

3. Проектирование подкрановых конструкций

3.1 Определение расчетных усилий

Рассмотрим различные варианты положения крана на подкрановой балке для определения наиболее невыгодного загружения:

Рис. 7. Варианты загружения подкрановой балки

Заметим, что некоторые варианты симметричны друг другу, будем рассматривать вариант №3.

Для крана грузоподъемностью Q=100 т принимаем данные для расчета:

Расчетное вертикальное давление колес крана:

где γn=0,95 – коэффициент надежности по назначению;

γf=1,1 – коэффициент надежности по нагрузки;

ψ=0,85 (при учете 2-х кранов группы режима работы 3К) – коэффициент сочетания;

kF=1,0 (при шаге колонн 12 м и группе режима работы 3К) – коэффициент динамичности;

Fn1= 410 кН; Fn2 = 450 кН – нормативное вертикальное давление колеса крана (см. стр. 530 [2]);

Равнодействующая вертикальных расчетных давлений колес:

Плечо равнодействующей силы:

Рис. 8. Расчетная схема загружения подкрановой балки

Установка будет расчетной, если ближайшее к равнодействующей колесо будет являться критическим грузом:

где a, b – расстояние от опор до критического груза;

Fcr – проверяемый критический груз;

Ra = 364,18 кН + 399,71 кН = 763,89 кН – равнодействующая всех грузов, расположенных слева от критического;

Rb = 2·399,71 кН = 799,42 кН – равнодействующая всех грузов, расположенных справа от критического.

Условие выполняется, следовательно, принятая схема загружения является расчетной.

Определяем ординату линии влияния изгибающего момента для сечения под критическим грузом:

Далее строим линию влияния изгибающих моментов, и остальные ординаты получаем графически.

Рис. 9. Линия влияния изгибающего момента

Расчетный изгибающий момент от вертикальной нагрузки:

Расчетный изгибающий момент от горизонтальной нагрузки:

Здесь – расчетное горизонтальное давление колес крана;

Нормативное горизонтальное давление колес крана:

где Q = 1000 кН – грузоподъемность крана;

GТ = 410 кН – вес тележки крана;

n0 = 4 – число колес крана по одну сторону;

f = 0,05 (для кранов с гибким подвесом) – коэффициент трения.

Расчетное горизонтальное давление колес крана:

Наибольшая поперечная сила Qmax в разрезной балке будет при таком положении нагрузки, когда одна из сил находится непосредственно у опоры, а остальные расположены как можно ближе к этой же опоре.

Рис. 10. Линия влияния поперечной перерезывающей силы

Максимальная поперечная перерезывающая сила от вертикальных нагрузок:

где a = 1,05 (для балки l = 12 м) – коэффициент, учитывающий вес подкрановой балки и полезную нагрузку от тормозной балки.

3.2 Подбор сечения подкрановых конструкций

Вначале подберем сечение подкрановой балки. Требуемый момент сопротивления сечения подкрановой балки:

где b – коэффициент, учитывающий изгиб конструкции в 2-х плоскостях;

γс = 1 – коэффициент условий работы конструкции;

Ry= 30 кН/см2 – для стали С345, для листового широкополосного универсального проката толщиной 20¸40 мм.

где – предварительная высота подкрановой балки;

hT = 1250 мм – ширина тормозной конструкции, предварительно принимается равной ширине нижней части колонны hн.

Минимальная высота подкрановой балки:

Е= 2,06·105 МПа – модуль упругости прокатной стали;

l = 12 м – длина подкрановой балки;

(для кранов группы режима 3К) – предельный относительный прогиб подкрановой балки;

Мn – нормативный изгибающий момент от загружения балки одним краном. Определяем Мn аналогично Мх:

Рис. 11. Расчетная схема загружения подкрановой балки нормативной вертикальной нагрузкой