Горизонтальные связи. Их назначение и размещение.

Ответ:

Бедов:

Горизонтальные связи устанавливают только в крайних отсеках фонарей, кроме этого, при высоте стропильных конструкций > 0,9 м. между оголовками колонн устанавливают распорки из стальных уголков.

Учебник

С обеспечением устойчивости ригелей из плоскости необходимо обеспечить устойчивость их сжатых поясов (верхние пояса ферм, арок). При отсутствии фонарей устойчивость сжатого пояса ригеля поперечной рамы из плоскости обеспечивается плитами покрытия, соединенными посредством сварки с закладными деталями ригелей. При наличии фонарей сжатый пояс ферм ригеля имеет свободную длину, равную ширине фонаря. Для исключения потери его устойчивости из плоскости по коньку между ригелями устанавливают распорки.

При больших высотах и пролетах здания на уровне низа стропильных конструкций или на уровне крановых путей устраивают горизонтальные связи в виде ферм из стальных уголков (на рис. поз.5). Эти связи являются дополнительными опорами для стоек фахверка по высоте и передают ветровую нагрузку на остальные колонны здания.

Нагрузки, действующие на ОПЗ. Принцип их определения.

Ответ:
Нагрузки, действующие на ОПЗ.
Поперечные рамы одноэтажного промышленного здания рассчитывают на воздействие постоянны и временных нагрузок. Постоянные нагрузки устанавливаются от массы покрытия, элементов каркаса, навесных панелей, остекления. Временные нагрузки состоят из длительно действующих и кратковременных. К длительным относятся нагрузки от массы стационарного оборудования, одного мостового крана с коэффициентом 0,6 и части снеговой нагрузки. Кратковременно действующие нагрузки, учитываемые при расчете поперечной рамы, включают в себя нагрузку от двух сближенных мостовых кранов в пролете, от давления ветра и части снеговой нагрузки. В особых случаях при расчете учитываются сейсмические, взрывные и аварийные нагрузки. Величины нагрузок, кроме особых, регламентируются нормативным документов СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». Схема нагрузок, действующих на поперечную раму ОПЗ, приведена ниже.

Постоянные нагрузки

Постоянная нагрузка от массы конструкций покрытия и кровли передается на колонны как вертикальное опорное давление ригеля Ng и при разных пролетах поперечной рамы составляет:
- для крайней колонны: N_g=g*a*L₁/2 + G₁/2
- для средней колонны: N_g=g*a*(L₁+L₂)/2+(G₁+G₂)/2
g - расчетная нагрузка от массы кровли и плит покрытия, кН/м2
L₁,L₂ – величина смежных пролетов поперечной рамы,м
G₁,G₂ – расчетная нагрузка от массы ригелей смежных пролетов, кН
Опорное давление N_g приложено по оси опоры ригеля и передается на крайнюю колонну с эксцентриситетом:
- в надкрановой части:
e₁= h_в/2-175 – при нулевой привязке (рис.2, а)
e₁=425-h_в/2 – при привязке 250мм (рис.2,б)
- в подкрановой части (рис.2 а,б)
е₂ = (h_н-h_в)/2

От внецентренного приложения давления N_g в сечениях надкрановой и подкрановой частей колонны возникают изгибающие моменты M₁=N_g*e₁ и M₂=N_g*e₂. Аналогично вычисляются изгибающие моменты в надкрановой и подкрановой частях средней колонны (рис.2,в).

Расчетная нагрузка от массы надкрановой части колонны N₁ составит: N₁=b*h_в*H_t*ρ* ˠ_f*ˠ_n, где ρ – плотность железобетона.

Данная нагрузка действует относительно оси подкрановой части колонны с эксцентриситетом e₂=(h_н-h_в)/2; для колонны среднего ряда e₂=0. Расчетная нагрузка N₂ от массы подкрановой части колонны подсчитывается аналогично в зависимости от типа колонны (сплошная или сквозная) и считается приложенной по оси подкрановой части колонны.

Расчетная нагрузка от массы стен и остекления оконных переплетов G_ст передается на крайнюю колонну с эксцентриситетом e_ст (см.рис.2). А расчетная нагрузка от массы подкрановой балки G_cb передается на подкрановую часть колонны с эксцентриситетом e₃ (см.рис.2).

Снеговая нагрузка

Расчетная снеговая распределенная нагрузка на покрытие (S,кН/м2) принимается по СНиП: S=S₀*µ*ˠ_f*ˠ_n

S₀ - нормативное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое по таблице 4 СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»

µ - коэффициент, зависящий от профиля кровли и принимаемый по приложению 3 СП

ˠ_f =1,4 – коэффициент надежности для снеговой нагрузки;

ˠ_n – коэффициент надежности по назначению здания, учитывающий класс его ответственности;

Согласно нормам различают снеговую нагрузку длительно действующую и кратковременную. Величина длительно действующей части снеговой нагрузки устанавливается согласно п.1.7 СП.

Погонная снеговая нагрузка на поперечную раму собирается с грузовой площади, ширина которой равна шагу колонн Р_сн^пог = S*a

Величина продольных усилий от снеговой нагрузки N_s и эксцентриситеты приложения этих продольных сил (рис.2) определяются также, как и для продольных сил N_g от массы покрытия и кровли.

Ветровая нагрузка

Расчетная ветровая распределенная нагрузка, нормальная к боковой поверхности сооружения (w) устанавливается по СНиП (приведен в начале ответа на вопрос).

w=w₀*k*c*ˠ_f*ˠ_n

w₀ – нормативное давление ветра, принимаемое по таблице 5 в СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, принимаемый по п.6.5 (тот же СП)

с – аэродинамический коэффициент, принимаемый по приложению 4 (СП)

Расчетная прогонная ветровая нагрузка, передающаяся на колонны через стеновые панели w₁,w₂ (см.рис.1), считается распределенной и определяется по формулам w₁=w*a и w₂=w*a. Ветровая нагрузка, передающаяся на часть здания, расположенную выше верха колонн, приводится к сосредоточенной силе W, приложенной в уровне верха колонны (рис.1).

Нагрузки от мостовых кранов
Мостовой кран состоит из моста имеющего, как правило, по четыре колеса (по два с каждой стороны) тележки, подъемного оборудования (включающего груз Q) (рис.3) и передает на каркас здания вертикальные и горизонтальные нагрузки. Максимальное давление на колесо крана P_max,n возникает при крайнем положении тележки с грузом Q (см.рис 3, а).С противоположной стороны моста при этом будет возникать минимальное давление P_min,n. Значения P_max,n, вес моста крана G и вес тележки Gm принимаются пр справочным данным. А минимальное давление на колесо P_min,n при двух колесах мостового крана с каждой стороны можно установить из равенства: 2Р_max,n+2P_min,n=Q+G+G_m
Расчетную максимальную вертикальную нагрузку на колонну D_max обычно принимают от двух сближенных кранов и вычисляют по линиям влияния опорных реакций подкрановых балок, располагая одно колесо непосредственно на опоре (см. рис. 3 б,в)
D_max= ˠ_f*ˠ_n* Р_max,n* y_i
где y_i= 1+у₁+ у₂+ у₃+ у₄ - максимально возможная сумма ординат линии влияния (у₁=1)
ˠ_f =1,1 – коэффициент надежности по нагрузке. Аналогично определяем минимальную расчетную нагрузку на колонну D_min= ˠ_f*ˠ_n* Р_min,n* y_i
Вертикальная нагрузка на колонну передается с эксцентриситетом e₃ и создает изгибающие моменты: M_max=D_max*e₃; M_min=D_min*e₃
При торможении тележки с грузом возникает горизонтальная сила T_tr,n, которая считается приложенной к колонне в уровне верха подкрановой балки.

При гибком подвесе груза горизонтальную силу от поперечного торможения тележки можно определить по формуле:

f =0,1 – коэффициент трения
n₀ – число тормозных колес тележки;

n – общее число колес тележки. Обычно n₀=n/2 и тогда:

При жестком подвесе груза появляются доп силы инерции и тогда:
Расчетная тормозная сила, действующая на колонну, определяется по приведенным линиям влияния (рис.3) не более, чем от двух сближенных кранов в одном пролете:
T=T_tr,n* ˠ_f*ˠ_n* y_i.