Визначення навантажень на поперечну раму

Постійні навантаження (рис. 2.1)

Навантаження від власної ваги конструкцій покриття на 1м² наведені в табл. 2.1:

Розрахункове лінійне розподілене навантаження на ригель рами від власної ваги покриття:

q_g=q·B/cosα=1.26·12/1=15.12 кH/м

Опорна реакція ригеля рами:

Q=q_g·L/2=15.12·30/2=226,8 кН

Таблиця 2.1

Елемент покрівлі	Нормативне навантаження, кН/м2	Коефіцієнт надійності за навантаженням, γf	Розрахункове навантаження, кН/м2
Захисний шар гравію, втопленого в бітумну мастику t=10мм, γ=2000кг/м3	0,20	1,3	0,26
Гідроізоляція (4 шари руберойду)	0,16	1,3	0,21
Утеплювач жорсткі мінераловатні плити (t=100мм, γ = 200 кг/м3)	0,20	1,3	0,26
Пароізоляція (один шар пергаміну)	0,05	1,3	0,06
Сталевий профільований настил Н60-845-0,7	0,08	1,05	0,08
Наскрізні прогони	0,09	1,05	0,10
Наскрізні ригелі (ферми)	0,30	1,05	0,31
В’язі по покриттю	0,05	1,05	0,05
Всього	gn=1.13		g=1.33
З врахуванням коефіцієнту надійності за призначенням γn=0,95 (табл. дод. [2])	gn=1.07		g=1.26

Рис. 2.1. Схема постійного навантаження

Власна вага колони (використовуємо дані табл. Д3):

G_k=30·B·L/2=30·12·30·10^-2/2=54 кН

Розрахункове навантаження від власної ваги нижньої частини колони (80%):

Gk.н.= Gk·0,8·γf=54·0,8·1,05=45,36 кН

Розрахункове навантаження від власної ваги верхньої частини колони (20%):

Gk.в.= Gk·0,2·γf=54·0,2·1,05=11,34 кН

Одиночне навантаження від стінового огородження визначаємо в табл. 2.2:

Табл. 2.2

Елемент стінового огородження	Нормативне навантаження, кН/м2	Коефіцієнт надійності за навантаженням, γf	Розрахункове навантаження, кН/м2
Тришарові стінові панелі: два профільованих листа НС44-1000-0,7 мінераловатні плити (t=80мм, γ = 1,5 кН/м3).	0,166	1,05	0,174
0,12	1,3	0,156
Ригелі	0,06	1,05	0,063
Всього з урахуванням γn	0,346		0,393

Відтоді як власна вага 1м² вікон менша від власної ваги стінових панелей, то при визначенні навантаження на колони від стін будемо враховувати тільки стінові панелі.

Навантаження на верхню частину колони від стінового огородження передаємо на відм. +13,2 м.

G_в.w.= кН

Навантаження від стінового огородження на нижню частину колони:

G_н.w.= кН

Розрахункове сумарне навантаження на верхню і нижню частини колони від власної колони і стінового огородження з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням:

G₂=(G_k.в+ G_в.w.) ·γ_f=(11,34+16,03)·0,95=26,00 кН

G₁=(G_k.н+ G_н.w.) ·γ_f=(45,36+28,30)·0,95=69,98 кН

Навантаження від власної ваги підкранових конструкцій, враховуючи їх незначний вплив, врахуємо при визначенні навантаження від кранів.

Поздовжні сили G₁ і G₂ вважаємо прикладеними по середині відповідних ділянок колон.

Момент в рівні сполучення верхньої і нижньої частин колон визначаємо за формулою:

M=(Q+ G₂)·e₂=(226,8+26,0)·0,25=63,2 кН·м

Внаслідок малості нехтуємо ексцентриситетом прикладання навантаження відносно центра тяжіння перерізу колони.

Спрощена розрахункова схема рами має спрямлені осі ступінчастих колон, суміщені з осями верхніх ділянок. Таке спрощення схеми не впливає на розрахункові зусилля крім випадків завантаження верхніх ділянок вертикальними навантаженнями (від ригеля та частково власної ваги стін), що передаються на нижню частину колони з ексцентриситетом е2. Вказана обставина враховується зосередженим моментом в рівні межі верхньої (надкранової) та нижньої (підкранової) частин колони. Наявність ексцентриситету е2 враховується формулами (дод. Д4), тому цей зосереджений момент не розглядається як компонента навантаження, а лише як складова внутрішніх зусиль в елементах рами.

Навантаження від снігу (рис. 2.2)

Розрахункове навантаження на 1м² горизонтальної проекції покриття для II снігового р-ну визначаємо за формулою (5) та табл. 4 [2]:

кН/м²

при g_n/S₀=1,13/0,7=1,6 > 0,8 коефіцієнт γ_f=1,4.

Розрахункове рівномірно розподілене навантаження на ригель з урахуванням γ_n=0,95

кН/м

Опорна реакція ригеля від снігового навантаження:

кН

Зосереджений момент через зміщення осей верхньої та нижньої частин:

кН·м

Рис. 2.2. Схема снігового навантаження

Навантаження від мостових кранів (рис. 2.2)

а) Вертикальне навантаження

Схему бази моста крана і навантаження від коліс приймаємо за додатком (табл. Д 2.2)

Q, т	L, м	C, мм	K, мм	Fn.max, кН	Gcar, т	G, т
50/10					15,2	59,5

Схема встановлення двох зближених кранів на лінію впливу опорної реакції вказана на рис. 2.3.

Розрахунковий тиск від кранового навантаження на колони визначаємо за лініями впливу опорних реакцій підкранових балок при найбільш несприятливому розташуванні двох зчеплених кранів.

Мінімальний нормативний тиск колеса крана на рейку:

кН

Максимальне розрахункове навантаження на колону:

кН

а)

б)

в)

Рис. 2.3. Кранове навантаження: а) схема розташування коліс;