2.2 Определение нагрузки от крановых воздействий

Производственные здания часто оборудуются большим числом мостовых кранов в каждом пролете. Одновременное неблагоприятное воздействие их на раму, маловероятно, поэтому при расчете нагрузка учитывается только от двух сближенных кранов.

Вертикальная крановая нагрузка передается на подкрановые балки в виде сосредоточенных сил P_max и P_min при их невыгодном положении на подкрановой балке. Расчетное давление на колонну, к которой приближена тележка, определяется по формуле:

D_max = ;

на противоположную колонну:

D_min = ;

где = 0,85 – коэффициент сочетаний при совместной работе двух кранов для групп

режимов работы кранов 1К–6К;

= 1,5 – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок;

P_max – наибольшее вертикальное давление колес на подкрановую балку;

Согласно ГОСТ 25.711–83 принимаем следующие характеристики для крана :

Q = 10 т ; Lk = 8000 мм

А = 5100 мм В = 6300 мм ;

P_n,max = 115 кН ; P_n,min = 22 кН;

G_n,t = 40 кН; G = 175 кН.

Рис. 2.3 – К определению нагрузки от мостового крана.

Наибольшее давление колеса крана вычисляется по формуле:

кН

Наименьшее давление колеса крана вычисляется по формуле :

кН

Давление на колонну:

D_max = 0,85∙125,64∙(1 + 0,81+ 0,37+ 0,56)∙1,5 = 438,92 кН;

D_min = 0,85∙24,04∙(1 + 0,81 + 0,37+ 0,56)∙1,5 = 83,98 кН.

Момент на консольном участке равен при мах загружении на левой опоре:

крайняя колонна – М = D_max ∙ = 438,92 ∙ 0,4 = 175,57 кН∙м,

средняя колонна – М = D_min ∙ λ = -83,98 ∙ 0,75 = -62,99 кН∙м.

Момент на консольном участке равен при мах загружении на средней опоре (пролёт АБ):

крайняя колонна – М = D_min ∙ = 83,98 ∙ 0,4 = 33,59 кН∙м,

средняя колонна – М = D_max ∙ λ = -438,92 ∙ 0,75 = -329,19 кН∙м.

Давление от четырех кранов на среднюю колонну с коэфициентом сочетаний:

кН.

Горизонтальные силы поперечного торможения, возникающие при торможении крановой тележки, передаются на колонны через тормозные балки или фермы.

Нормативную поперечную горизонтальную силу от торможения тележки Т_оⁿ, действующую поперек цеха, определяют по формуле:

Т_оⁿ = f∙(Q + Gt)∙ ;

где f = 0,1 — коэффициент трения при торможении тележки с жестким подвесом груза;

Gt — вес тележки;

- число тормозных колес тележки;

- общее количество колес.

Нормативная поперечная горизонтальная сила торможения тележки составит :

Т_оⁿ = 0,1∙(100 + 40)∙ = 7 кН ;

Нормативная поперечная сила, действующая на одно колесо:

Т_кⁿ = ;

Расчетное горизонтальное давление на колонну от двух сближенных кранов равно:

Т = = 0,85∙3,5∙(1 + 0,81 + 0,37+ 0,56)∙1,5 = 12,23 кН.

2.3 Определение нагрузок от снеговой нагрузки

Расчетная снеговая нагрузка на ригель рамы определяется по формуле:

Q_ds  s_о∙μ∙L/2∙B∙γ_f ,

где s_o — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимости от района строительства.

Район строительства город Полоцк расположен во IIБ снеговом районе /2/. Нормативное значение снеговой нагрузки для него s_o  1,2 кПа;

μ — коэффициент перехода от скатной кровли к горизонтальной поверхности. Для расчета рамы принимается μ = 1, так как α < 25° ;

γ_f — коэффициент надежности по нагрузке, для снега принимаемый в зависимости от отношения нормативной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрытия.

Расчетная погонная снеговая нагрузка на ригель рамы составит :

Q_ds  1,2∙1∙10/2∙10∙1,4 = 84 кН.

Расчетная снеговая нагрузка на среднюю колонну рамы составит :

Q_ds,ср  2 ∙ 84 = 168 кН.

Момент на верхнем участке колонны:

М = Q_ds ∙ = 84 ∙ 0,135 = 11,34 кН∙м.

Момент на консольном участке равен:

Крайняя колонна – М = Q_ds ∙ = - 84 ∙ 0,3 = - 25,2 кН∙м.