Постоянная нагрузка

Постоянная нагрузка складывается из нагрузки на ригель и нагрузки на колонну.

Постоянную нагрузку на ригель рамы принимаем равномерно распределенной по длине ригеля. В распределенную поверхностную нагрузку входят: нагрузка от кровли, конструкций фермы, фонаря, связи.

Тип кровли производственного здания – плоский стальной лист.

Таблица 4.1 Нагрузки от веса конструкций покрытия

Нормативная нагрузка составит

кН/м.

Расчетная нагрузка при этом будет

кН/м.

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ригель рамы определяется по формуле (4.2)

, (4.2)

где - коэффициент надежности по назначению .

- шаг колон; в нашем случае по заданию м;

- угол наклона кровли к горизонту; принимаем , тогда

кН/м

Опорная реакция ригеля рамы

, (4.3)

где - пролет здания; м;

кН.

С учетом того, что на верхнюю часть колонны приходится примерно 20% веса всей колонны, а на нижнюю – 80%, т.е.

, (4.4)

, (4.5)

где - коэффициент перегрузки; для металлических конструкций;

- расход металла на колонну, принимаемый по таблице 3.3 [2]

кН;

кН.

Поверхностная масса стен принимается равной кН/м², переплетов с остеклением кН/м².

В верхней и нижней частях колонны (включая вес этих частей колонны):

, (4.6)

, (4.7)

где и - длина верхней и нижней части колонны;

- модуль оконных переплетов по высоте;

- количество модулей оконных переплетов по высоте.

кН,

кН.

Снеговая нагрузка

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы определяется по формуле (4.8)

, (4.8)

где - вес снегового покрова на земле, зависящий от района строительства и определяется по СНиП; кН/м²;

- коэффициент перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1м² проекции кровли, равный при угле α ≤25º единице.

- коэффициент перегрузки, зависит от отношения нормативного собственного веса покрытия к весу снегового покрова, определяется по таблице 3.5 [2].

, из таблицы .

кН/м.

Опорная реакция ригеля

, (4.9)

кН

Крановая нагрузка

При движении колеса мостового крана на крановый рельс передаются силы трех направлений: вертикальная, горизонтальная и продольная.

Вертикальная сила (вес груза + вес крана вес тележки) динамическая, так как вследствие ударов колеса о рельс и рывков при подъеме груза возникают вертикальные инерционные силы, складывающиеся со статической составляющей. При движении крана происходит перераспределение вертикальных сил между колесами (которых у крана не менее четырех), движущимися по рельсу с одной стороны крана. Динамические воздействия колес крана и перераспределение усилий учитывается при расчете подкрановых балок, а при расчете рам вертикальная сила считается квазистатической и одинаковой для всех колес с одной стороны крана. Наибольшее вертикальное нормативное усилие определяется для крайнего положения тележки на мосту.

Горизонтальная сила возникает из-за перекоса крана, торможение тележки и т.п., и может быть направлена внутрь пролета или из пролета.

Продольная сила возникает от трения колес о рельс и от силы торможения крана и принимается равной 0,1 нормативной вертикальной нагрузки на тормозные колеса крана (половина колес с каждой стороны крана – тормозные).

а) вертикальная нагрузка на подкрановые балки и колонны определяется от двух кранов при наивыгоднейшем их расположении. Расчетное усилие, передаваемое на колонну колесами крана, можно определить по линии влияния опорных реакций подкрановых балок по формуле (4.10):

, (4.10)

где - коэффициент сочетания нагрузок, в нашем случае ;

- нормативное вертикальное усилие колеса, в нашем случае кН;

- ордината линии влияния; значения берем на рисунке 4.5.

- нормативный вес подкрановой конструкции, определяется по формуле (4.11):

, (4.11)

кН;

- полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке; принимаем 1,5 кН/м²;

- ширина тормозной площадки, принимаемая раной ширине сечения нижней части колонны, в нашем случае м.

На другой ряд колонны тоже будут передаваться усилия, но значительно меньшие (рисунок 4.6)

Рисунок 4.4 – Схема расположения кранов

Рисунок 4.5 К определению крановой нагрузки

Силу можно определить, если заменить в формуле (4.10) на , т.е. на нормативные усилия, передаваемые колесами другой стороны крана

, (4.12)

где - грузоподъемность крана, т (по заданию);

- масса крана, кН (по таблице);

- масса тележки, кН (по таблице);

кН,

тогда

Силы и приложены по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на нее изгибающие моменты (рисунок 4.6)

, (4.13)

, (4.14)

кН∙м;

кН∙м.

б) горизонтальная сила , передаваемая подкрановыми балками на колонну от силы определяется при том же положении мостовых кранов и приложена к раме в уровне верха подкрановой балки (рисунок 4.6)

, (4.15)

где

, (4.16)

кН;

Ветровая нагрузка

Расчетная линейная ветровая нагрузка, передаваемая на стойку рамы в любой точке по высоте при отсутствии продольного фахверка, определяется по формуле (4.17):

, (4.17)

где - коэффициент перегрузки, для зданий равен 1,2;

- нормативный скоростной напор ветра, принимаемый по СНиП в зависимости от района строительства, в нашем случае ;

- коэффициент, учитывающий высоту и защищенность от ветра другими строениями, определяется по таблице 3.6 [2]; в нашем случае равен: для 10 м – 0,65, для 20м – 0,9, для 30м – 1,05.

- аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности; для вертикальных стен С=0,8 с наветренной стороны и С=0,6 для откосов;

,

Линейная распределенная нагрузка при высоте:

До 10 м – кН/м,

20м - кН/м,

30м - кН/м,

18,4м - кН/м,

24,9м - кН/м.

Ветровая нагрузка, действующая на участке от низа ригеля до наиболее высокой точки зрения, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы. Величина этой силы от активного давления и отсоса определяется по формуле (4.18):

, (4.18)

кН;

, (4.19)

кН.

Эквивалентная линейная нагрузка активного давления и отсосов:

, (4.20)

кН/м;

, (4.21)

кН/м.

Поиск по сайту: