Временные нагрузки.

1. Снеговая нагрузка.

Для расчета колонн распределение снеговой нагрузки на пок­рытии здания в обоих пролетах принимается равномерным.

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

, где

- расчетный вес снегового покрова на уровне поверхности земли, согласно табл. 10.1 [6] или прил.5.

- коэффициент перехода от веса снегового земли к снеговой нагрузке на покрытие

- коэффициент надежности по назначению здания;

- термический коэффициент, для утепленной кровли ;

- коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, для покрытий со сводчатым и близким к ним по очертанию покрытиями ;

Расчетная нагрузка от снега на крайнюю колонну:

То же, на среднюю колонну

- с одного пролета L=24м:

- с двух пролетов:

Нагрузка приложена точно так же, как и нагрузка от собственного веса покрытия (рис.6)

 

2. Крановая нагрузка.

При расчете поперечных рам зданий с мостовыми кранами для колонн крайнего ряда учитывают вертикальную и горизонтальную нагрузки от двух предельно сближенных кранов на одном пути. Колонны средних рядов нагружены четырьмя кранами (по два крана в соседних пролетах). Необходимые для расчета характеристики мостовых кранов по ГОСТ 25711-83 [ 20] приведены в табл. 2.

Таблица 2

	Характеристики крана	Обозна­чение	Пролет А-Б	Пролет Б-В
1.	Грузоподъемность крана	Q	16 т	16 т
2.	Пролет моста	L	16,5 м	22,5 м
3.	Ширина моста крана	B	5,6 м	5,6 м
4.	База колес моста крана	А	4,4 м	4,4 м
5.	Общий вес крана	G	18,7 т	21,7 т
6.	Вес тележки крана	Q	3,7 т	3,7 т
7.	Максимальное нормативное давление на рельс одного колеса моста крана		140 кН	150кН
8.	Минимальное нормативное давление на рельс одного колеса моста крана		30кН	34,7кН
9.	Нормативное горизонтальное попереч­ное тормозное давление одного моста крана.		4,85кН	4,85кН

 

Примечание: если значение и в ГОСТе не приве­дены, их можно определить по формулам:

 

1. Нормативная горизонтальная сила, передаваемая на подкрановую балку от одного колеса крана

, где (1)

– кол-во колес крана с одной стороны.

, где (2)

- коэффициент трения для тележки: с гибким подвесом груза ; с жестким

- .

- соответственно число тормозных колес и общее число колес тележки, как

правило .

Минимальное нормативное давление колеса крана

(3)

Расчетные нагрузки от кранов на колонну определяем по ли­нии влияния давления на неё от двух сближенных кранов (рис.8.). Динамическое воздействие крановой нагрузки не учитывается. При этом вертикальное и горизонтальное давления от кранов на колонну должно быть взято с коэффициентом сочетаний (для кранов групп режимов 1К-6К):

= 0,85 (для двух кранов)

= 0,7 (при учете четырех кранов),

а также коэффициентами надежности по нагрузке (для кранов 1K - 6К) и назначению

Рис. 8. Схема действия крановых нагрузок и линия влияния давле­ния их на колонны.

а. Вертикальная нагрузка от кранов.

Определяем по линии влияния расчетные максимальные и мини­мальные давления от крана на колонну.

1. Для двух кранов:

(4)

(5)

2. Для четырех кранов:

Эта нагрузка от кранов передается на колонны там же, где и пос­тоянная нагрузка от собственного веса подкрановой балки.

б. Горизонтальная нагрузка от поперечного торможения кранов.

Величина расчетной тормозной нагрузки на колонну Т определяет­ся по той же схеме загружения, что и для вертикальной крановой нагрузки. Здесь также учитывается коэффициент сочетаний

(5)

Эта нагрузка считается приложенной к колонне на уровне головки рельса подкрановой балки, т.е. на расстоянии 950 мм от верха консоли (для шага колонн 6м). Для шага колонн 12 м это расстоя­ние можно взять 1350 мм.

2. Ветровая нагрузка.

Ветровая нагрузка принимается приложенной в виде распреде­ленной нагрузки в пределах высоты колонны и собирается с верти­кальной полосы стены шириной, равной шагу колонн вдоль здания (в нашем примере – 6м). При этом давление ветра на конструкции, расположенные выше колонн, заменяется сосредоточенной силой в уровне верха их (рис. 9).

Нормативное значение ветрового давления принимаем согласно табл.11.1. СНиП 2.01.07-85*. Для II ветрового района (г.Нижний Тагил):

= 30 кгс/ = 0,3 кН/ (кПа)

Аэродинамический коэффициент прил.Д. [СНиП 2.01.07-85*] с наветренной стороны С =0,8, с заветренной С=-0,5. Коэффициент надежности по нагрузке для ве­тра =1,4.

Рис.9. Загружение рамы ветровой нагрузкой (а) и схемы к определению коэффициента изменения ветрового давления по высоте (б).

 

Скоростной напор ветра возрастает с увеличением высоты. Определяют значение коэффициента k, учитывающего изменение ветрового напора по высоте. Здание расположено в местности типа В. Коэффициент k - для типа местности В:

для высоты 5м __ __ __ 0,5

-"-"- 10 м __ __ __ 0,65

-"-"- 20 м __ __ __ 0,85

Определяем значения k для отметки +8,600:

(6)

Определяем значения k для отметки +15,500 (отметка верха фонаря):

Для упрощения расчета неравномерную ветровую нагрузку на стойки поперечной рамы заменяют равномерно распределенной, экви­валентной по моменту в заделке консольной балки (рис.9.б).

Расчетная равномерно распределенная нагрузка от ветра на колонны поперечной рамы с наветренной стороны:

на отметке 5.000: (7)

на отметке 15.500:

Момент защемления в 1 схеме (рис.9.б)

(8)

Момент защемления во 2-й схеме:

;.

; (9)

С заветренной стороны:

Сосредоточенная сила в уровне верха колонны от ветровой нагрузки: