крановый тележка

Методические указания к курсовому крановый тележка дипломному проектированию. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КАРКАСА ГЛАВНОГО КОРПУСА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. В Закладки Главная Официальная Новости Курсовые работы Дипломные проекты Лекции крановый тележка конспекты Рефераты Софт Ссылки Справочник Студента Гостевая Почта Поиск по сайту: Министерство науки, высшей школы крановый тележка технической политики Российской Федерации САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В.А. Соколов КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КАРКАСА ГЛАВНОГО КОРПУСА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Методические указания к курсовому крановый тележка дипломному проектированию САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1996 СОДЕРЖАНИЕ Введение Особенности построения конструктивной схемы каркаса главного корпуса Построение расчетной схемы Схема разбивки рамы на узлы крановый тележка элементы крановый тележка подготовка данных по топологии крановый тележка геометрии Нагрузки, действующие на поперечную раму Постоянные нагрузки Нагрузки от технологического оборудования Крановые нагрузки Снеговые нагрузки Ветровые нагрузки Построение общей таблицы загружений рамы Расчет усилий в элементах рамы крановый тележка построение огибающих Построение сводной таблицы усилий в назначенных сечениях рамы Построение таблиц комбинаций усилий крановый тележка огибающих эпюр M крановый тележка N (Q) Литература ВВЕДЕНИЕ В методических указаниях представлен материал для выполнения расчетной части курсово го проекта по дисциплине "Каркасные здания крановый тележка сооружения" на примере каркасной части зданий главных корпусов тепловых или атомных электростанций. Рассмотрены особенности построения конструктивной крановый тележка расчетной схем несущей плоской поперечной рамы каркаса крановый тележка даны пояснения по формированию конечноэлементной схемы. Для данной плоской стержневой системы представлены особенности подготовки данных при исполь зовании в расчетах конечноэлементного вычислительного комплекса "МИРАЖ". Дается общий перечень характерных статических загружений рамы крановый тележка расчёт каждой на грузки с учетом особенностей работы применяемого расчётного комплекса. Для одного из основных сочетаний нагрузок предложены методики обработки результатов расчета с целью определения наиневыгоднейших комбинаций усилий крановый тележка построения огибающих эпюр М крановый тележка N (Q) в назначенных сечениях на примере отдельного элемента рамы - ступенчатой ко лонны ее крайнего ряда. Представленные методики по использованию комплекса "МИРАЖ" для расчёта усилий от статических воздействий могут быть применены для любых элементов зданий крановый тележка сооружений, рас четные схемы которых могут быть представлены в виде плоских стержневых систем. Методические указания разработаны на кафедре Энергетических крановый тележка промышленно-граждан ских сооружений Санкт-Петербургского Государственного Технического Университета для сту дентов специальности 290300 "Промышленное крановый тележка гражданское строительство". Могут быть ис пользованы крановый тележка для студентов других специальностей. 1. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ КАРКАСА ГЛАВНОГО КОРПУСА. Главные корпуса практически всех ТЭС являются зданиями каркасного типа. Главный кор пус АЭС сложнее крановый тележка представляет собой систему сооружений, образованных в общем случае крановый тележка кар касными конструкциями (турбинное отделение, деаэраторноё отделение, этажерка электроуст ройств), крановый тележка массивом реакторного отделения. Пространственный каркас здания – это комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундаменты нагрузки от собственного веса элементов крановый тележка ограждающих конст рукций, технологического оборудования, нагрузки от кранового оборудования, атмосферные на грузки крановый тележка воздействия, температурные технологические воздействия, монтажные нагрузки, крановый тележка также особые воздействия (землетрясение, ударная волна, авария). Каркас может выполняться из желе зобетона, смешанным крановый тележка стальным. При этом стены отделений, выполняя только функции ограж дения для обеспечения требуемого температурно-влажностного режима, возводятся с использова нием навесных панелей облегченного типа [1]. Конструктивные схемы каркасов главных корпусов достаточно многообразны. В этих зда ниях, по сравнению с обычными промышленными зданиями, влияние структуры технологическо го процесса на конструктивную схему каркаса наиболее существенно, поэтому конструктивная форма полностью определяется габаритами крановый тележка расположением основного крановый тележка вспомогательного обо рудования крановый тележка спецификой его работы крановый тележка характеризуется, в связи с этим, большими пролетами крановый тележка большой высотой отделений. Основой несущего пространственного каркаса является система плоских поперечных рам, т.е. повторяющихся в продольном направлении элементов каркаса, расположенных с шагом Bк (шаг рам для зданий главных корпусов ТЭС крановый тележка АЭС чаще всего принимается равным 12 м) крановый тележка со стоящих из колонн, ригелей покрытий (сквозных – ферм или сплошных – балок) крановый тележка ригелей между этажных перекрытий. Плоские поперечные рамы, в свою очередь, в продольном направлении свя заны между собой продольными балками-распорками, связями между колоннами крановый тележка формами, кон струкциями покрытий крановый тележка стеновым ограждением. Каркасы зданий главных корпусов в большинстве проектируются так, что несущая способ ность поперек здания обеспечивается поперечными рамами, в которых колонны жестко заделаны в фундаменты крановый тележка шарнирно или жестко соединены с фермами крановый тележка ригелями. Для АЭС устойчивость здания главного корпуса в поперечном направлении обеспечивается еще крановый тележка монолитным массивом реакторного отделения. Продольная жесткость каркаса обеспечивается с помощью балок-распорок, жестко соеди ненных с колоннами в случае железобетонного каркаса. Для металлического каркаса применяются шарнирные балки-распорки со связями. Кроме того, к элементам каркаса, обеспечивающим его продольную жесткость, относятся связи между колоннами (вертикальные) крановый тележка фермами (вертикаль ные крановый тележка горизонтальные), подкрановые конструкции крановый тележка элементы кровельного покрытия. Таким об разом, система этих элементов обеспечивает геометрическую неизменяемость крановый тележка жесткость каркаса в продольном направлении при восприятии им усилий от ветрового давления на торцы здания крановый тележка от продольных крановых нагрузок. Кроме перечисленных элементов в составе каркаса обязательно имеются конструкции торцевого (а иногда крановый тележка продольного) стенового фахверка, площадок, лестниц и других элементов здания. Здание в продольном направлении разделяется температурными крановый тележка температурно-осадоч ными швами, расстояние между которыми назначается исходя из условий расположения основно го оборудования крановый тележка не должно превышать значений, рекомендованных Нормами [4]. Швы выпол няются на спаренных колоннах. Конструктивные схемы каркасов различаются видом сопряжений (жесткое или шарнирное) ригелей с колоннами. В этом смысле особенностью крановый тележка существенным отличием каркасов главных корпусов ТЭС крановый тележка АЭС от других промышленных зданий является наличие в составе поперечной рамы жесткой (жесткое соединение ригелей с колоннами) многоэтажной этажерки, составляющей основу для образования геометрически неизменяемой системы. В таком случае соединение сквоз ного ригеля (фермы) с колоннами, как правило, конструируется шарнирным, несмотря на значи тельные габариты отделений главного корпуса крановый тележка применение кранов большой грузоподъемности. Шарнирное опирание ферм на колонны упрощает конструкции узлов крепления крановый тележка способствует типизации ферм. В учебном процессе при освоении методологии проектирования конструкций каркасных зданий главных корпусов ТЭС крановый тележка АЭС из всего сложного пространственного каркаса выделяются его наиболее характерные несущие элементы. Принято, что такими элементами, повторяющимися в продольном направлении крановый тележка работающими каждая практически в одинаковых условиях, являются плоские поперечные рамы, несущие все перечисленные нагрузки крановый тележка воздействия. Таким образом, при разработке конструктивной схемы каркаса можно ограничиться рас смотрением только выделенного несущего элемента - плоской поперечной рамы, для чего необхо димо выполнить следующее: - установить основные геометрические размеры всех элементов рамы (пролеты отделений, отметки пола этажей крановый тележка т.п.) в соответствии с технологическим заданием, в котором даются весога баритные характеристики элементов основного крановый тележка вспомогательного оборудования, данные о коли честве мостовых опорных кранов, их грузоподъемности крановый тележка режиме работы, крановый тележка также данные строи тельной климатологии; - определить тип отдельных элементов рамы (сквозные, сплошные, постоянного сучения или ступенчатые), далее принять форму крановый тележка назначить предварительные размеры поперечного сече ния; - принять решение о конструктивном исполнении узловых соединений (жесткие или шар нирные узлы); все эти вопросы решаются при выполнении студентами первого раздела курсового проекта "Компоновка главного корпуса электростанции". 2. ПОСТРОЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ. Сбору нагрузок крановый тележка выполнению расчетов плоской поперечной рамы каркаса предшествует построение расчетной схемы, т.е. представление данного реального объекта в виде идеализиро ванной схемы или схематического чертежа, выполненного по геометрическим осям стержней, проходящим через центры тяжести назначенных на предваритёльном этапе сечений элементов. На рис.1 показан пример построения конструктивной крановый тележка расчетной схем поперечной рамы каркаса. Оси стоек в расчетной схеме совпадают с центрами тяжести их сечений. При этом для ступенчатых колонн несовпадение центров тяжести верхней крановый тележка нижней частей учитывается в даль нейшем при подсчете вертикальных нагрузок. Заделка колонн в фундаменты принимается на уровне обреза фундамента, т.е. на уровне низа плиты базы колонны. Сквозной ригель (ферма) в этом случае заменяется сплошным эквивалентной жесткости, ось которого совпадает с осью ниж него пояса фермы. Его опирание на колонны принято шарнирным. Узлы сопряжения ригелей ме ждуэтажных перекрытий этажерки с колоннами жесткие. Следует отметить, что геометрические размеры рамы в расчетной схеме (пролеты отделений крановый тележка вертикальные размеры) могут отличаться от размеров в конструктивной схеме. Выбор расчетной схемы тесно связан с выбором метода расчета (более точного или при ближенного), который предполагается для определения усилий в данной стержневой системе. Из вестно, что действительные усилия в элементах каркаса всегда отличаются от тех, которые опре делены даже по самой "точной" расчетной схеме крановый тележка на основе применения самого "точного" рас четного метода. Это для рамных конструкций главным образом объясняется идеализированными условиями опирания крановый тележка сопряжения их элементов. Имеются методики учета этих факторов, кото рые используются при уточненных, поверочных расчетах. При расчете поперечных рам в курсо вом проектировании все эти обстоятельства действительной работы учитываются косвенно, путем введения в расчет системы соответствующих коэффициентов условий работы. Следует также отметить, что в настоящее время при достаточно высоком уровне развития электронно-вычислительной техники предпочтение отдается методам расчета, наиболее приспо собленным к компьютерам. Среди них широко известен метод конечных элементов (МКЭ), чаще в варианте перемещений. Этот метод в рамках принятой расчетной схемы для стержневых систем считается достаточно точным. Он крановый тележка принят для расчета поперечной рамы в данном случае в каче стве основного. В связи с этим, в дальнейшем изложении этапы построения процедуры расчета рассматриваются с позиции применения конечнозлементной методики крановый тележка ее компьютерной реали зации. Таким образом, при построении расчетной схемы поперечной рамы каркаса необходимо выполнить следующее: - выбрать метод расчета; - установить размеры элементов рамы, соответствующие расчётной схеме; - определить геометрические характеристики поперечного сечения элементов рамы – мо менты инерции I крановый тележка площади A; при этом сквозной ригель – ферма, может быть заменен условным сплошным с эквивалентными характеристиками; момент инерции сечения такого эквивалентного стержня можно приближенно определить по формуле: IР?(AФБzВ2+AФНzН2)?, (1) где AФБ, AФН – площади сечений верхнего крановый тележка нижнего поясов фермы по середине пролета; zВ, zН – расстояние от центра тяжести сечений поясов до нейтральной оси ригеля в сечении ригеля посередине его пролета; ? – коэффициент, учитывающий уклон верхнего пояса крановый тележка деформатив ность решетки; при уклоне 1/8 значение ?=0.7, при уклоне 1/10 – ?=0.8, без уклона – ?=0,9. Если величины AФБ, AФН, zВ, zН неизвестны, то допускается для выполнения расчетов принимать IР?(2?6)IН, где IН – момент инерции сечения нижней части ступенчатой колонны; - установить характер закрепления системы крановый тележка ее отдельных элементов строго основываясь на принятых конструктивных решениях узловых соединений. Рис.1. Пример конструктивной расчетной схем поперечной рамы каркаса 3. СХЕМА РАЗБИВКИ РАМЫ НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ И ПОДГОТОВКА ДАН НЫХ ПО ТОПОЛОГИИ И ГЕОМЕТРИИ Как отмечалось выше, в качестве расчетного метода для рассматриваемой плоской стерж невой системы - поперечной рамы каркаса ГК, выбран метод конечных элементов (МКЭ) в пере мещениях. Расчет усилий в элементах рамы предлагается осуществлять с использованием широко распространенного в расчетной практике конечноэлементного вычислительного комплекса "МИ РАЖ", разработанного в настоящее время применительно к IBM-совместимой компьютерной тех нике. При решении поставленных задач с использованием МКЭ в качестве конечного элемента принят прямолинейный стержень постоянного поперечного сечения с жесткими или шарнирными узлами. В соответствии с этим на рис.2 выполнена разбивка рамы на узлы крановый тележка элементы. Как видно, для рассматриваемого примера конечноэлементная схема представлена семнадцатью конечными элементами, соединенными в пятнадцати узлах. Порядок окончательной (разрешающей) системы уравнений, таким образом, в общем случае для данной плоской задачи получился равным сорока пяти. На рис.2 показана общая (глобальная) система осей координат X, Y, Z с началом в узле 1 (на чало координат можно назначить в любом узле) крановый тележка местная система осей для каждого конечного элемента xl, yl, zl. Использование вычислительного комплекса "МИРАЖ" предполагает при подготовке ис ходных данных сформировать восемь так называемых документов. Ниже эти документы, главным образом, в виде таблиц данных представлены для рассматриваемого примера именно в том поряд ке, в котором они появляются на экране компьютера при загружении программного модуля "ПОРТ" комплекса "МИРАЖ" крановый тележка введения набранного из трех символов имени файла данных. В первую очередь формируется документ №0 – "Заглавный". При его формировании необ ходимо крановый тележка достаточно заполнить только первую строку "Шифр задачи". В этой строке набирается любое название решаемой задачи, после чего обязательно ставятся символы "\" крановый тележка ";", например: karkas\;. Далее следует документ №1 – "Элементы", задающий топологическую модель рамы, т.е. взаимосвязь ее узлов крановый тележка элементов в общей системе нумерации. Для нумерации, представленной на рис.2 документ имеет вид таблицы 1. В колонке " Тип элементов" этой таблицы в соответствии с обозначениями, принятыми в комплексе "МИРАЖ", ставится цифра "2", что означает использова ние элементов плоской рамы. Документ №2 – "Шарниры" – содержит информацию о шарнирных соединениях стержней рамы. При его заполнении ставятся номера узлов крановый тележка номера освобождаемых степеней свободы в местной системе осей xl, y1, zl. Степени свободы при решении крановый тележка плоских, крановый тележка пространственных за дач для стержневых систем в комплексе "МИРАЖ" нумеруются одинаково в предположении, что узлы пространственные, имеющие шесть степеней свободы. Цифрами "1", "2", "3" нумеруются ли нейные перемещения узла в направлении осей xl, y1, z1, крановый тележка цифрами "4", "5", "6" – углы поворота вокруг этих же осей, соответственно (рис. 2). Для плоского узла, имеющего три степени свободы, линейные перемещения нумеруются цифрами "1" крановый тележка "3" (вдоль осей x1, z1), крановый тележка угол поворота – циф рой 5 (поворот вокруг оси y1, рис. 2). Пример заполнения документа представлен в таблице 2. До кумент не является обязательным для заполнения, крановый тележка в случае отсутствия какой-либо информации о шарнирах считается, что все узлы рамы жесткие. Документ №3 – "Жесткостные характеристики" – в самом простом виде заполняется так, как показано в таблице 3. В колонку 3 этой таблицы заносятся значения осевой жесткости ЕА, крановый тележка в колонку 4 – значения изгибной жесткости ЕI для каждого типоразмера стержня. Здесь Е – модуль упругости материала стержня в тс/м2, А – площадь крановый тележка I – момент инерции сечения в м2 крановый тележка в м4, соот ветственно. Номера типоразмеров из колонки 2 этой таблицы заносятся в соответствующие строки колонки 3 таблицы 1. Документ №4 – "Координаты" – задает координаты узлов рамы в общей системе осей X,Y,Z, как показано в таблице 4. Документ №5 – "Связи" – накладывает на рассматриваемую стержневую систему кинема тические граничные условия в виде закрепления необходимых степеней свободы, исключающих ее смещение как жесткого целого крановый тележка моделирует, в соответствии с принятой расчетной схемой, тот или иной вид опорных закреплений. Документ имеет вил таблицы 5. Как видно, в опорных узлах закреплены все степени свободы (1,3,5), что моделирует жесткое защемление стоек в фундамен тах. Принципы формирования документов №6 крановый тележка №7, отражающих нагружения рамы, будут из ложены после сбора нагрузок в п.4.6. Таблица 1 Таблица 2 № стр. № эл.разделы кассовый машина вымпел заказ газонокосилка elmos брусок алмазный кадровый владимир vps vds органический растворитель тройник перех поставка холодильный камера поставщик вина dect desktop очки ночной видение степ-аэробика озеленение крановый тележка