2 Расчет поперечной рамы каркаса

2.1 Составление расчетной схемы рамы

В соответствии с конструктивной схемой принимаем расчетную схему. Сопряжение ригеля с колонной шарнирное.

Рисунок 1 – Расчетная схема рамы

2.2 Сбор нагрузок

2.2.1 Постоянная нагрузка

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ригель рамы q_п, т/м:

где: - коэффициент надежности по назначению [2];

- коэффициент надежности по нагрузке [2];

– пролет здания, м;

- вес стропильной фермы, т [1];

- вес плиты покрытия, т [1];

– количество плит покрытия в одном ряду;

– постоянная нагрузка от кровли, т/м²;

В=6 – шаг ферм, м.

Расчетный вес надкрановой части колонны , т:

где: – высота сечения колонны в надкрановой части, м;

– плотность железобетона, т/м³.

Расчетный вес подкрановой части колонны , т:

где: – высота сечения колонны в подкрановой части, м;

- объем пустот, м³.

Расчетный вес стеновых панелей, крепящихся к надкрановой части колонны , т:

где: - толщина стеновых панелей, м;

- высота стеновых панелей, передающих нагрузку на опорный столик, м;

- плотность стеновых панелей, т/м³.

Расчетный вес стеновых панелей, крепящихся к подкрановой части колонны , т:

где: – вес остекленения, т/м²;

- высота остекленения, м;

2.2.2 Снеговая нагрузка

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы S, т/м:

где: – расчетный вес снегового покрова, т/м² [2];

– коэффициент при наклоне кровли менее 25° [2, прил.3];

2.2.3 Ветровая нагрузка

Линейная распределенная нагрузка W, т/м:

где: – нормативное ветровое давление, т/м² [2];

к – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте [2];

с - аэродинамический коэффициент [2].

Линейная распределенная нагрузка W₅ на высоте до 5 м с наветренной стороны, т/м:

Линейная распределенная нагрузка W’₅ на высоте до 5 м с подветренной стороны, т/м:

Линейная распределенная нагрузка W₁₂ на высоте до 12 м с наветренной стороны, т/м:

Линейная распределенная нагрузка W’₁₂ на высоте до 12 м с подветренной стороны, т/м:

Линейная распределенная нагрузка W_14,4 на высоте до 14,4 м с наветренной стороны, т/м:

Линейная распределенная нагрузка W’_14,4 на высоте до 14,4 м с подветренной стороны, т/м:

Сосредоточенная сила W, т:

где: - линейная распределенная нагрузка на отметке 5м, т/м;

м.

Эквивалентная равномерная распределенная нагрузка до отметки 12 м:

Расчетная сосредоточенная нагрузка выше отметки 12 м:

Рисунок 2 – Схема распределения ветрового давления

2.2.4 Крановые усилия

Строим линию влияния опорной реакции подкрановой балки.

Рисунок 3 – Линия влияния опорной реакции подкрановой балки

Максимальное давление крана на колонну D_max, т:

где: – максимальная нагрузка на колесо крана, т [1];

– коэффициент сочетаний для двух кранов [2];

– ордината линии влияния, м;

- вес подкрановой балки, [1].

Минимальная нагрузка на колесо крана , т:

где: – грузоподъемность крана, т;

– вес крана, т [1];

– вес тележки крана, т [1];

- число колес с одной стороны крана [1].

Минимальное давление крана на колонну D_min, т:

Горизонтальная сила от мостового крана, передаваемая одним колесом , т:

Горизонтальное давление крана на поперечную раму H_max, т∙м:

Считаем точку приложения силы на уровне верха подкрановой балки.