2. Снеговая нагрузка

Согласно СНиП 2.01.07-85 г. Липецк расположен в III снеговом районе.

Расчетное значение веса снегового покрова Sg = 1,8 кН/м².

Для различных конфигураций покрытий существуют несколько вариантов коэффициентов , что определяет наличие нескольких вариантов снеговой нагрузки. При одно- и двускатной кровле при α≤25° =1.

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от снега:

q_s= Sg ·  · S_f =1,8·1·6=10,8 кН/м².

Сосредоточенные силы в узлах верхнего пояса фермы:

- в крайних узлах: P₁ = Sg ·  · S_f · 1,5м = 1,8·1·6·1,5=16,2 кН;

- в промежуточных узлах: P₂ = Sg ·  · S_f · 3м = 1,8·1·6·3=32,4 кН.

3. Ветровая нагрузка

Рисунок 2. Расчетная схема для приложения ветровой нагрузки.

Расчетные ветровые нагрузки на колонны поперечной рамы следует определять по формулам:

- с наветренной стороны

q_экв=_f · q_w0 · с · k_ed · B_k;

w = q_экв · h_ш;

- с заветренной стороны

q’_экв=_f · q_w0 · с’ · k_ed · B_k;

w’ = q’_экв · h_ш;

где q_w0 – нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района;

k_ed – эквивалентный коэффициент, учитывающий высоту здания и защищенность его от ветра другими строениями;

c,c’ – аэродинамические коэффициенты, c=0,8 – с наветренной стороны и c’=0,6 – с заветренной стороны;

_f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,4;

B_k – шаг колонн;

h_ш – высота шатра в коньке здания, равная сумме высот стропильной фермы и фонаря.

Согласно СНиП 2.01.07-85 г. Липецк расположен в II ветровом районе, и q_w0=0,3 кН/м².

Коэффициент k_ed принимается для местности типа «Б» при H=15 м - k_ed=0,641.

Рисунок 3. Расчетная схема приложения эквивалентной ветровой нагрузки.

Интенсивность эквивалентной нагрузки с наветренной стороны:

q_экв=1,4·0,3·0,8·0,641·6=1,29 кН/м;

Интенсивность эквивалентной нагрузки с подветренной стороны:

q’_экв =1,4·0,3·0,6·0,641·6=0,97 кН/м;

Сосредоточенная сила от ветровой нагрузки на шатровую часть здания:

с наветренной стороны w =1,292·2,25=2,91 кН;

с заветренной стороны w’ =0,969·2,25=2,18 кН;

4. Крановая нагрузка

Характеристики крана:

Рисунок 4. Необходимые для расчета геометрические характеристики базы мостового крана.

Грузоподъемность крана Q = 500 кН.

Расстояние между упорами крана B = 6,86 м.

Расстояние между внутренними колесами крана вдоль подкрановой балки

A_cr = 5,6 м.

Максимальная нагрузка от одного колеса крана F_max = 380 кН.

Собственный вес тележки m_m = 132 кН.

Собственный вес крана с тележкой m_k = 475 кН.

Количество колес на одной стороне крана n₀ = 2.

Максимальное давление крана и величина F_max соответствуют ситуации, когда тележка крана максимально приближена к подкрановой балке, и при этом поднимается максимальный груз. В этот момент на противоположной стороне моста крана колеса оказывают давление силой F_min, которая вычисляется по формуле

.

Рисунок 4. Линия влияния.

Максимальное давление вычисляется по формуле:

D_max = · _f· F_max· y_i = 0,95·1,2·380·1,857 = 804,45 кН,

где  = 0,95 – коэффициент сочетаний для нагрузок от двух кранов режимов работы 7К…8К;

_f = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок ;

y_i = 1,857 – сумма ординат линий влияния.

Давление на противоположной стороне моста крана:

D_min = · _f ·F_min ·y_i = 0,95·1,2·107,5·1,857 = 227,58 кН

Силы D_max и D_min действуют с эксцентриситетом e=h_н/2=0,75 м относительно центра тяжести сечения нижней части колонны и создают изгибающие моменты:

M_max = D_max · e = 804,45·0,75=603,34 кН·м,

M_min = D_min · e = 227,58·0,75=170,69 кН·м.

Нагрузки, соответствующие максимальному давлению кранов на правую колонну, являются зеркальным отображением нагрузок, соответствующих максимальному давлению на левую колонну.

Тормозная нагрузка:

Нормативная величина силы от торможения тележки с грузом вычисляется по формуле:

,

где  = 0,05 – коэффициент перехода от вертикальных нагрузок к горизонтальным для тележки с гибким подвесом груза (на тросах).

Тормозная нагрузка вычисляется по формуле:

T =  · _f ·T_max ·y_i = 0,95·1,2·15,8·1,857=33,45 кН.

Тормозная нагрузка на правую колонну, являются зеркальным отображением тормозной нагрузки на левую колонну.