Временные нагрузки

Снеговая нагрузка

Нормативная узловая снеговая нагрузка на крайние колонны определяется по формуле:

F_sk= S_о∙μ∙d·γ_n∙γ_f (3.4)

где S_o — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства. Для города Краснополье нормативное значение снеговой нагрузки S_o = 1,2 кПа

μ — коэффициент, учитывающий конфигурацию покрытия; для расчета рамы принимается μ = 1;

γ_f — коэффициент надежности по временной нагрузке, принимаем γ_f = 1,5;

Узловая временная нагрузка на ферму:

;

кН;

Ветровая нагрузка

Скоростной напор ветра для города Краснополье, с высотой стены до 10м от поверхности земли k=1; w₀ =300 Н/м2; то же высотой до 20м при коэффициенте, учитывающем изменение скоростного напора по высоте k=0,85.

(3.5)

В соответствии с линейной интерполяцией -нагрузка на высоте 14,4 м

То же на высоте 17,6 м

Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределённым, эквивалентным по моменту в заделке колонны длиной 14,4 м.

(3.6)

При условии Н/(2·L)=20,0/(2·28)=0,36< 0,5 значение аэродинамического коэффициента для наружных стен с наветренной стороны с_е =+0,8, с подветренной стороны с_е’=-0,6

Расчётная равномерно распределённая нагрузка колонны до отметки 14,4:

(3.7)

с наветренной стороны

с подветренной стороны

Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 14,4 м

Крановая нагрузка

Вес поднимаемого груза Q=150 кН, пролёт крана Lк=28-2·0,75=26,5 м, база крана грузоподъёмностью 15/3 т. В=6,3 м, расстояние между колёсами К=5 м, вес тележки Gт=7,0 кН, вес крана с тележкой Gк=30,5 кН, максимальное давление на колесо крана F_max=190 кН.

Рисунок 3.1 - Линия влияния давления на колонну

Расчётное максимальное давление на колесо крана

F_max = F_{m ax}ⁿ· (3.9)

F_max=190·1,1·0,95=198,55 кН

Минимальное давление колес крана можно определить по формуле

F_min = (Q + G)/n₀ - F_max,

где G — полный вес крана с тележкой;

F_minⁿ =(150+340)/2-190=55 кН

Расчётное минимальное давление на колесо крана находим по формуле

F_min =55·1,1·0,95=57,48 кН

Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо.

(3.9)

Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближенных кранов с коэффициентом сочетаний

D_max = 0,85∙∑F_max∙y_i; (3.10)

на противоположную колонну:

D_min = 0,85∙∑F_min∙y_i, (3.11)

где 0,85 —коэффициент сочетаний при совместной работе двух кранов для групп режимов работы кранов 1К–6К;

F_max — наибольшее вертикальное давление колес на подкрановую балку;

D_max=0,85×198,55×(0,1+0,814+1+0,286) = 371,29 кН;

D_min=0,85×57,48×(0,1+0,814+1+0,286)=107,49 кН.

Расчетное горизонтальное давление на колонну от двух сближенных кранов при поперечном торможении равно:

Т=0,85∙Т_max∙∑ y_i (3.12)

Т=0,85×5,75 ·(0,1+0,814+1+0,286)=10,75 кН

Расчет выполняем по максимальному усилию в нижнем поясе N_sd=2061,3.

Требуемую площадь рабочей арматуры рассчитываем по формуле:

; (3.13)

f_pd =640 МПа [1, изм.1,4, таб.6.6]

Принимаем в качестве напрягаемой арматуру S800 4Æ32с мм²; назначаем ширину и высоту нижнего пояса b=220 мм h = 250 мм.

Для моделирования преднапряжения на стержни арматутры накладывается эквивалентное тепловое воздействие, величина которого вычисляется по формулам:

где -деформации вызванные предварительным напряжением с учётом его потерь;

-коэффициент линейного расширения арматурной стали, град^-1.

3.4 Расчёт поперечной рамы

В программном комплексе ЛИРА САПР 2013 (Demo) создаётся расчётная схема изображённая на рисунке 3.2. Схемы загружений приведены на рисунках 3.3-3.7.

Рисунок 3.2 – Расчётная схема промышленного здания

Рисунок 3.3 – Загружение постоянными нагрузками от покрытия, фермы и стеновых панелей.

Рисунок 3.4 – Загружение временными нагрузками от снега.

Рисунок 3.5 – Загружение временными нагрузками от ветра

Рисунок 3.6 – Загружение временными вертикалеными нагрузками от крана

Рисунок 3.7 – Загружение временными тормозными нагрузками от крана

Расчётные сочетания усилий приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2- Расчётные сочетания усилий в раме