Вес колонны.

Зададимся весом колонны для верхней её части q^b_k = 1 кН/м при шаге рам 12 м. Для нижней части колонны примем её линейную плотность q^н_k = 2 кН/м при шаге рам 12м и грузоподъемности крана до 80 т включительно. Расчетное значение нагрузок от веса колонны будет:

-для верхней её части:

G^b_к = 1,05·q^b_к·ℓ^׀_b = 1,05·1·8,08 = 8,484кН;

-для нижней её части:

G^н_к = 1,05· q^н_к ·ℓ_н = =1,05·2·9,37 =19,68 кН;

Фактическая длина верхней части колонны

ℓ’_b = ℓ_b+3,15= 4,93 + 3,15 = 8,08 м (с учётом высоты стропильной фермы на опоре) ℓ_н = 7,38 м.

Вес подкрановой балки с рельсом.

Вес подкрановой балки с рельсом: расчётным значением нагрузки от веса подкрановой балки при ℓ = 6 м зададимся по эмпирической формуле:

G_пб = 0,389√540/21 = 1,97 кH,

где F^мax_к - давление колеса крана в (кН) при заданной грузоподъёмности (табл.1). Тип кранового рельса определяется приложением 1[1].Линейная плотность рельса q_p дана в табл.6 положения 14 [1], длина которого равна шагу рам и расчётное значение нагрузки от его веса, передающегося на колонну, будет:

G_p=1,05·q_p·ℓ= =1,05·63,89·6 = 4,03 кН/м.

Расчётная нагрузка от веса подкрановой балки с рельсом:

G_пбp= G_пб + G_p= 1,97 +4,03 = 6 кН/м.

Стеновое ограждение с ленточным остеклением.

Стеновое ограждение с ленточным остеклением: на отметке d_ф (рис.1) к колонне крепятся 2 стеновые панели общей высотой 2×l,8 м = 3,6 м. Из табл. 1 известна интенсивность нагрузки (вес 1 м² панели при заданном снеговом районе). Вес этих панелей, приведённый к сосредоточенной силе:

Р^ст₁ = 3,6·ℓ·q_cт = 3,6·6·1,68 = 36,3 кН,

где ℓ - шаг колонн {длина панелей};

q_cт - расчётное значение интенсивности нагрузки от стенового ограждения

(табл.1) Ниже подкрановой балки к колонне крепится 1 панель, на которую

дополнительно опирается остекление высотой h_ост от головки рельса до d_ф.

Вес этого остекления при интенсивности расчётной нагрузки d_ост (табл.1) будет:

Р_ост = q_оcт·h_ост·ℓ = 0,55·3,8·6 = 12,56 кН.

Расчетное значение нагрузки от стеновых, панелей и остекления, приложенное ниже подкрановой балки будет:

Р^ст₂ = 1,8·ℓ·q_cт+q_оcт·h_ост·ℓ = 1,8·6·1,68 + 0,55·6,4·6 = 39,264 кН.

Снеговая нагрузка

Снеговая равномерно распределённая нагрузка приложена к верхнему поясу фермы и подобна шатровой равномерной нагрузке:

Р_сн = р·ℓ= 0,98 ·6 =5,88 кН,

где р - интенсивность снеговой нагрузки.

Ветрвые нагрузки

Ветровые нагрузки: в соответствии со СНиП 2.01.07-85 характер распределения ветровой нагрузки по высоте здания представлен на рисунком. От 0 до отметки 10,0 м ветровой напор - равномерно распределённая нагрузка интенсивностью q_о. При большей высоте (до отметки парапета d^ь_ст) вводится корректирующий коэффициент k (прилож.3 [1]), учитывающий изменение ветрового давления по высоте для различного типа местности. В проекте принимаем тип местности – A. На левую колонну действует активное ветровое давление q_ь (табл.1) с аэродинамическим коэффициентом с = 0,8; справа пассивное давление (отсос) q´_ь с аэродинамическим коэффициентом с = 0,6 (табл 1)

Схема ветровой нагрузки.

а) изменение ветровой нагрузки по высоте;

б)эквивалентная ветровая нагрузка.

Для упрощения расчёта принимается более простая - эквивалентная схема ветровой нагрузки (б). В пределах ℓ_к ветровая нагрузка заменяется равномерно распределённой, значение которой при шаге рам, равном ℓ, будет для левой стойки рамы (активное давление):

q^э_ь = α·q_ь·ℓ = 1,04·0,5376·6 =3,355 кН/м,

где q_ь - расчётное значение интенсивности активного давления ветра (табл.1) с учётом аэродинамического коэффициента с = 0,8;

α - поправочный коэффициент. При ℓ_к < 15 м α = 1,04. Для правой стойки рамы пассивное давление (отсос) вычисляется аналогично:

q^э´_ь = α·q´_ь·ℓ = 1,04·0,4032·6 = 2,52 кН/м. Оставшуюся часть ветровой нагрузки, заштрихованную на (а) заменяют главным вектором W = W_лев+W_прав, т.е. сосредоточенной силой, приложенной в уровне нижнего пояса фермы. Это объём ветровой нагрузки, распределённой между отметками d_ф и d^ь_ст (а):

W_лев= (q^ф_ь+ q^ь_ст)h· = (3,55·1,095+3,55·1,125)·3,6· = 85,11 кН,

W_прав= (q^ф´ _ь+ q^ь´_ст)h· =(2,52·1,025+2,52·1,125)·3,6· = 58,51 кН,

здесь h - высота от низа фермы до парапета;

ℓ - шаг рам;

q^ф_ь - активное давление ветра на отметке q_ф

q^ь_ст - активное давление ветра на отметке парапета;

q´_ф и q^ь´_ст соответственно пассивное давление ветра на этих отметках.

Расчётное значение q_ф, q^ь´_ст определяется в зависимости от высоты (учитывается коэффициентом k по приложению 3 [1]), аэродинамического коэффициента с (активное или пассивное давление ветра) и ветрового напора q_о на отметке до 10 м.