2.1.2 Временные нагрузки

Снеговая нагрузка.

Временная нагрузка от снега устанавливается в соответствии с географическим районом строительства и профилем покрытия. Она передается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля и подсчитывается по той же грузовой площади, что и нагрузка от массы покрытия.

Расчетная снеговая нагрузка на покрытие определяется по формуле

,

где - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной пверхности земли, принимаемый в соответствии с нормами и зависит от района строительства, для IV снегового района (г.Нижний Новгород) ;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова горизонтальной поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие, в учебном курсовом проекте принимаем .

Расчетная снеговая нагрузка на крайнюю колонну

.

Момент от снеговой нагрузки

.

Ветровая нагрузка.

В зависимости от географического района и высоты здания устанавливают значение ветрового давления на 1 м² поверхности стены. С наветренной стороны действует положительное давление, с заветренной – отрицательное.

Стеновые панели передают ветровое давление на колонны в виде распределенной нагрузки. Расчетная ветровая нагрузка на 1 м² стены определяется по формуле

,

где - нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района, для II района по ветровой нагрузке (г.Нижний Новгород) ;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания, принимается в зависимости от типа местности, для открытой местности типа А при высоте 10 м - , при высоте 20 м - ;

- аэродинамический коэффициент, для вертикальной поверхности при положительном давлении с=0,8;

- коэффициент надёжности по ветровой нагрузке.

Ветровое давление на уровне 10 м от поверхности земли

.

Ветровое давление на уровне 15 м от поверхности земли

.

Ветровое давление на уровне 20 м от поверхности земли

.

Графическим способом определяем ветровое давление на высоте 17,25 м ( верх колонн) ( ) и 19,5 (верх стеновой панели) ( ) (рисунок 6).

.

Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределённым, эквивалентным по моменту в заделке колонны длиной H_к=17,5 м.

Рисунок 6 – К расчету ветровой нагрузки

При отношении высоты здания к ширине здания:

Значение аэродинамического коэффициента для наружных стен с наветренной стороны – с₁=0,8, с подветренной – с₂=0,5.

Расчётная равномерно распределённая ветровая нагрузка на колонну до отметки 13,85 м при коэффициенте надёжности по нагрузке (рисунок 6):

- с наветренной стороны

;

- с подветренной стороны

.

Неравномерную нагрузку, действующую на часть стены выше колонн, в расчётной схеме приводим к сосредоточенной силе, приложенной на уровне верха колонн:

- для наветренной стороны

- для наветренной стороны

Нагрузка от мостовых кранов.

Мостовой кран состоит из моста, тележки на четырёх колёсах, подъемного оборудования и сообщает каркасу здания вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Максимальное нормативное давление на колесо крана возникает при крайнем положении тележки с полным грузом, при этом на колесо крана с противоположной стороны действует минимальная нагрузка.

Максимальное нормативное давление на колесо крана F_max,n=500 кН (принимаем по ГОСТ 25546).

Определяем минимальное нормативное давление:

,

где - максимальный вес груза;

– общий вес крана.

Расчётную вертикальную нагрузку на крайнюю колонну вычисляют от двух максимально сближенных кранов по линиям влияния опорных реакций подкрановых балок (рисунок 7) по формулам:

где – максимально возможная сумма ординат линий влияния опорного давления, взятых под колёсами крана (рисунок 7), =2,54;

=1,1 - коэффициент надёжности по крановой нагрузке;

= 0,85 – коэффициент сочетания.

Таким образом

1128,1 кН;

315,86 кН.

Рисунок 7 – К определению суммы ординат линий влияния опорных реакций.

При торможении крана могут возникать поперечные и продольные тормозные усилия.

Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка, вызываемая торможением тележки крана с грузом, определяется при гибком подвесе груза по формуле

где - вес тележки (по ГОСТу на краны).

Эта сила передается на один путь и распределяется поровну между двумя колесами крана.

Расчётная горизонтальная сила на колонну определяется от действия двух кранов по линиям влияния опорных реакций по формуле

.

Вертикальные крановые нагрузки передаются на колонны с эксцентриситетами.

В момент, когда тележки с грузом двух сближенных кранов в левом пролёте находятся в крайнем левом положении, на крайней левой колонне создаётся давление D_max и соответствующий ему изгибающий момент М_max, а на крайней правой колонне действует D_min с соответствующим моментом М_min.

;

.

В момент, когда тележки с грузом двух сближенных кранов в левом пролёте находятся в крайнем правом положении, на крайней левой колонне создаётся давление D_min и соответствующий ему изгибающий момент М_min. а на крайней правой колонне действует D_max с соответствующим моментом М_max,

;

.

Горизонтальное давление от поперечного торможения кранов передается на колонны на уровне верха кранового рельса, то есть на расстоянии 1,53 м от подкрановой консоли, и имеет знак «+» или «-».