4.2. Сбор нагрузок на раму

На раму многоэтажного здания действуют постоянные нагрузки (вес кровли, плит покрытия, стропильной конструкции, навесных панелей, подкрановой балки и подкранового рельса, вес надкрановой части колонны) и временные кратковременные нагрузки (снеговая, крановая и ветровая).

1. Постоянные нагрузки.

F₁ –усилие от веса покрытия;

F₂ –усилие от веса надкрановой части колонны;

F₃ –усилие от подкрановой балки и подкранового рельса;

F₄ –усилие от веса навесных панелей.

1. Определяем усилие от веса покрытия F₁.

,

где: кН – усилие от веса кровли.

Нормативный вес плиты покрытия длиной 6 м с учетом швов замоноличивания кН/м²; (12м, кН/м²). Тогда

кН/м²;

кН/м².

Таким образом, усилие от веса покрытия

кН .

Нормативный вес арки 30м,составляет 34 т, что соотв- етствует 340 кН (18м, 9,1Т ; 24м, 14,9Т). Таким образом, усилие от веса арка.

кН

кН.

2. Определяем усилие от надкрановой части колонны F₂.

Сечение колонны 500×400 мм; высота надкрановой части колонны h_надкр= 4,4 м; ρ=25 кН/м³.

кН.

3. Определяем усилие от подкрановой балки и подкранового рельса F₃.

Площадь бетона

м².

где G_b=52,8 кг/м=0,528 кН/м – вес 1 м погонного подкранового рельса КР-70.

4) Определяем усилие от навесных панелей.

1м² панели толщиной 300 мм составляет 2,5 кН; высота панели

h_п = 17,5 - 11,0 - 1,2=5,3м а 1м² остекления 0,5 кН h_о=1,2 (рис. 1).

кН.

4. Определяем нагрузку от подкрановой части колонны.

Количество оконных проема колонны

Нагрузка от подкрановой части колонны складывается из нагрузок от веса распорок, ветвей и консоли:

кН

6) Определяем усилие F₈, равное весу самонесущих панелей и ленточного остекления, участвующее в расчете.

кН

где м – высота самонесущей панели (рис. 1);

м – длина панели;

кН – вес 1 м² панели;

м – высота ленточного остекления;

м – длина остекления;

кН – вес 1 м² ленточного остекления в металлическом переплете.

2. Временные нагрузки.

1) Снеговая (F_s).

кН,

где кН/м² – см. табл. 1.

2) Крановая нагрузка

б)

а)

Рис. 11. а) линии влияния от двух сближенных кранов;

Б) габариты мостового крана грузоподъемностью 30/5 т

Расчетное вертикальное усилие, действующее на колонну

кН;

кН,

гдекН –максимальное нормативное давление колеса крана [1, прил. 3];

кН – минимальное нормативное давление колеса крана (здесь Q=30Т= 300кН;кН – вес крана с тележкой [1,прил.3] );– коэффициент сочетаний (для двух кранов при режиме работы 1К-6К)

–сумма ординат линии влияния.

3) Горизонтальная тормозная нагрузка

кН,

где кН – горизонтальное давление на колесо крана;

.

4) Ветровая нагрузка

Тип местности Б (у всех)

Район строительства: Владимир

Район ветровой: I

,

гдекПа – нормативное значение ветрового давления [3, табл. 5];

–коэффициент надежности по ветровой нагрузке;

–аэродинамические коэффициенты с наветренной и подветренной стороны соответственно;

–среднее значение коэффициента, учитывающего изменение ветрового давления по высоте.

Принимаем тип местности B. Тогда, согласно [3, табл. 6] определяем коэффициенты (рис. 5):

–на высоте до 5 м;

–на высоте до 10 м;

–на высоте до 20 м.

Высота парапета

м (рис. 1).

Таким образом, коэффициент изменения ветрового давления на высоте 17,5 м

Тогда значение условного изгибающего момента в заделке колонны от действия неравномерной по высоте условной ветровой нагрузки

В то же время , откуда.

Значение эквивалентной распределенной нагрузки с наветренной стороны

кН/м;

с подветренной –

кН/м.

Ветровая нагрузка, действующая на все конструкции здания выше колонны, передается на раму в виде сосредоточенных сил, приложенных на уровне верха колонны. В зданиях с парапетами усилия с наветренной стороны () и подветренной стороны () определяются по формулам:

кН;

кН,

гдем – расстояние от низа несущих конструкций до отметки верха парапетной части здания.

Определяем дополнительные данные, необходимые для статического расчета рамы.

1. Определяем значения изгибающих моментов от усилий F₁, F₂, F₃, F₄

кНм – изгибающий момент от усилияF₁ относительно точки 1;

м – эксцентриситет приложения усилия F₁.

кНм – изгибающий момент от усилияF₁ относительно точки 2;

м – эксцентриситет приложения усилия F₁.

кНм – изгибающий момент от усилияF₂ относительно точки 2;

м – эксцентриситет приложения усилия F₂.

кНм –изгибающий момент от усилияF₃ относительно точки 2;

м – эксцентриситет приложения усилия F_3.

кНм –изгибающий момент от усилияF₄ относительно точки 2;

м – эксцентриситет приложения усилия F₄ (здесь 0,3 м – толщина навесных панелей).

Таким образом получим:

кНм – изгибающий момент относительно точки 1;

кНм – суммарный изгибающий момент относительно точки 2.

2. Определяем значения изгибающих моментов от снеговой нагрузки F_s (рис. 8).

кНм;

кНм.

1. Определяем значения изгибающих моментов от крановых нагрузок F_max и F_min (рис. 9).

кНм;

кНм.

4. Определяем моменты инерции надкрановой части колонны (I_в) сечением 500×400 мм и подкрановой части (I_н) сечением 1200×400 мм при ширине ветви 200 мм. Расстояние между осями ветвей c = 1000 мм. Площадь сечения ветви м².

м⁴;

м⁴.

Момент инерции ветви сечением 400×200 мм:

м⁴.