4. Определение нагрузок, действующих на раму.

Поперечная рама одноэтажного промышленного здания каркасного ти­па испытывает воздействие постоянных нагрузок от собственного веса покрытия, элементов рамы, ограждающих конструкций и подкрановых балок. К временным нагрузкам, действующим на раму, относятся; сне­говая, ветровая, вертикальное и горизонтальное воздействие мосто­вых кранов.

4.1. Постоянные нагрузки. Расчетная нагрузка от собственного веса покрытия.

Она складывается из веса кровельного покрытия и веса ригеля. Тип кровли определяется главным образом климатическими условиями района возведения здания и в курсовом проекте выбирается произвольно. Нор­мативные веса элементов кровли принимаются по приложению /2/ и приложению 3 /1/.

Типичный состав элементов кровельного покрытия представлен в

табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Элемент покрытия	Нормативная нагрузка qn (Кн/м2)	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка q (Кн/м2)
1. Железобетонные ребристые плиты покрытия размером в плане 3х12м с учетом заливки швов	2,0	1,1	2,2
2. Обмазочная пароизоляция	0,05	1,3	0,065
3. Утеплитель (пенобетон) δ=12см; γ=5,0 кн/м3	0,6	1,2	0,72
4. Цементнопесчаная стяжка δ=2см; γ=20 кн/м3	0,4	1,3	0,52
5. Трехслойный руберойдный ковер на битумной мастике	0,15	1,3	0,195
Итого	3,20		3,70

Нагрузка на 1 погонный метр пролета ригеля от веса кровельного покрытия составит

q = gℓ=3,7∙12 = 44,4 кн/м; (4.1)

где l - шаг рам в продольном направлении здания.

Зная расчетную нагрузку от веса покрытия, по приложению 3 /1/ вы­бираем типовой ригель и находим его вес. Принимаем балку для здания со скатной кровлей пролетом L = 18 м, весом G = 76 кн.

Расчетная нагрузка от собственного веса покрытия, приходящаяся:

на крайнюю колонну

L G

G₁=(q— + — γ_f)γ_n= (4.2)

2 2

18 76

= (44.4 — + — 1.1)0.95 = 419.3 кн;

2 2

где γ_f - коэффициент надежности по нагрузке;

γ_n - коэффициент надежности по назначению здания.

на среднюю колонну

G₂ = 2G₁= 2∙419,3 = 838,6 кн

Расчетная нагрузка от собственного веса колонн.

крайние колонны:

надкрановая часть

G₃ = bh2H₂γγ_fγ_n = (4.3)

= 0,5∙0,6∙3,75∙25∙1,1∙0,95 = 29,4 кн;

где γ - объемный вес бетона

подкрановая часть

G₄=(V)γγ_fγ_n= (4.4)

=(0.25∙0.5∙9.0∙2+0.4∙0.5∙0.7∙3+0.85∙0.5∙0.7) ∙25∙1.1∙0.95=77.5 кн;

где V - объем бетона подкрановой части колонны (см. рис.3.2).

Расчетная нагрузка от ограждающих конструкций.

Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления, пере­даваемая на колонну выше уровня консоли колонны, т.е. выше отметки

+ 8,85 м

G₅ = (g₁∑h + g₂h)ℓγ_f γ_n= (4.5)

=(2,5∙3,6 + 0,4∙l,8) ∙12∙1,1∙0,95 = 118,9 кн;

Нагрузка, передаваемая непосредственно на фундаментную балку, также определяется по формуле (4.5)

G₆ = (2,5∙3,6 + 0,4∙5,4) ∙12∙1,1∙0,95 = 139,9 кн;

где g₁ = 2,5 кн/м² –вес 1м² стеновых панелей (см. приложение 3 /1/);

∑h - суммарная высота стеновых панелей в зоне определения на-

грузок;

g₂ = 0,4 кн/м² - вес 1 м² остекления, включая переплеты;

h - высота остекления.

Расчетная нагрузка от веса подкрановых балок.

Подкрановые балки (см. рис.4.1) в большинстве случаев имеют тав­ровый или двутавровый профиль с шириной ребра

1 1

b=(— ÷ —)h

2 3

и с шириной полки

1 1 1

b’_n = (— ÷ — )ℓ или b’_n= — h

10 15 2

Для шага рам ℓ = 6м высоту балки рекомендуется принять h=1,0м, для ℓ=12м. h=1,4м. Высота полки принимается

1

h_n ≥ —h

10

Определенные из расчета значения округляют до 10см.

Приложение /1/ С.23

Рис. 4.1

Расчетная нагрузка от веса подкрановых балок

G₇=(A_в)ℓγγ_fγ_n = (0.37∙0.34+0.9∙0.14+0.14∙0.65) ∙

∙12∙25∙1.1∙0.95=107.5кн (4.6)

где A_в - площадь поперечного сечения подкрановой балки.