Временные нагрузки

Нагрузки от мостовых кранов. При движении колеса мостового кра­на на крановый рельс передаются силы трех направлений (рис. а).

Вертикальная сила F_k зависит от веса крана, веса груза на крюке крана, положения тележки на крановом мосту. Сила F_k динамическая, так как из-за ударов колеса о рельс, рывков при подъеме груза возни­кают вертикальные инерционные силы, суммирующиеся со статической составляющей. У мостовых кранов не менее четырех колес, и, следова­тельно, опирание крана на рельсы статически неопределимо. При дви­жении крана происходит перераспределение вертикальных сил между колесами, движущимися по рельсу с одной сторону крана. Динамичес­кие воздействия колес крана, а также перераспределение усилий между колесами с одной стороны крана учитываются при расчете подкрановых балок, а при расчете рам вертикальная составляющая считается квазистатической и одинаковой для всех колес с одной сто­роны крана (небольшая разница может быть за счет смещения центра тяжести механизмов передвижения и кабины). Наибольшее вертикаль­ное нормативное усилие F_kmax определяется при крайнем положении тележки крана на мосту с грузом на крюке крана, масса которого рав­на грузоподъемности крана Q (рис. б). F_kmax указана в стандартах на краны или в паспортах кранов.

Горизонтальная сила Т_к, расположенная в плоскости поперечной ра­мы, возникает из-за перекосов крана, торможения тележки, распираю­щего воздействия колес при движении по рельсам, расстояние между которыми несколько меньше пролета крана и т. п. Нормативное зна­чение силы Т_kⁿ, передаваемой на поперечную раму, определяется по фор­мулам:

для кранов с гибким подвесом груза

;

то же, с жестким подвесом груза

,

где Q — номинальная грузоподъемность крана, т; G_t - вес тележки, кН; п_o — число колес с одной стороны крана.

Сила Т может быть направлена внутрь пролета или из пролета и приложена к любому ряду колонн.

Продольная сила F_kn возникает от трения колес о рельс и от сил тор­можения крана. Нормативная сила, направленная вдоль пути, принима­ется равной 0,1 нормативной вертикальной нагрузки на тормозные колеca крана рассматриваемой стороны крана (обычно половина колес с каждой стороны крана - тормозные).

Для крановой нагрузки установлен коэффициент на­дежности по нагрузке γ_f = 1,1.

Вертикальная нагрузка на подкрановые балки и колонны определя­ется от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов (при любом числе кранов на одном ярусе пролета). В многопролетных цехах в одном створе рассматривается воздействие не более четырех кранов (по 2 в разных пролетах). Горизонтальная нагрузка учитывается не бо­лее чем от двух кранов, расположенных на одних путях или в разных пролетах. Эти условности связаны с тем, что вероятность совпадения нормативных нагрузок от нескольких кранов очень мала. Вероятность

Рис. К определению нагрузок на раму от мостовых кранов

1 — подкрановые балки; 2 — колонны; 3 — тележка крана; 4 — крановый мост; 5 — груз

зависит от того, насколько часто краны поднимают большие грузы, мас­са которых близка к грузоподъемности, и поэтому связана с режимом работы кранов. Разная вероятность совпадения нормативных нагрузок от разных кранов учитывается в расчете введением коэффициента соче­таний ψ.

Расчетное усилие D_max , передаваемое на колонну колесами крана, можно определить по линии влияния опорных реакций (л.в.Д) подкра­новых балок (рис. в): при наиневыгоднейшем расположении кра­нов на балках

,

где γ_f , ψ - коэффициенты надежности по нагрузке и сочетаний;

F_kmax - нормативное вертикальное усилие колеса; у - ордината линии влияния;

G_n - нормативный вес подкрановых кон­струкций (условно включаемый во временную нагрузку);

g_n - полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке (1,5 кН/м²);

b_t - ширина тормозной площадки;

b - шаг колонн.

На другой ряд колонны также будут передаваться усилия, но значи­тельно меньшие (рис. б). Силу D_min можно определить, если заме­нить в формуле F_kmax на F_k^’ , т. е. на нормативные усилия, пере­даваемые колесами другой стороной крана, кН:

,

где Q - грузоподъемность крана, т;

Q_k - масса крана с тележкой, кН;

n_o - число ко­лес с одной стороны крана.

Силы D_max , D_min приложены по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колоны, но и передают на нее изгиба­ющие моменты (рис. г):

, ,

где е_k - расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны.

Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая подкрановыми бал­ками на колонну от сил T_k, опреде­ляется при том же положении мос­товых кранов, т. е.

.

Эта сила приложена к раме в уровне верха подкрановой балки (рис. г).

Снеговая нагрузка

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от снега q_sn определяется по формуле

,

где S₀ – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, зависящий от района строительства и опре­деляемый по СНиП;

μ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый по СНиП;

b_f - шаг ферм;

γ_f - коэф­фициент надежности по нагрузке.

Коэффициент надежности по нагрузке для снеговой нагрузки следует принимать равным 1,4.

Коэффициенты μ следует принимать по СНиП.

Рис. Значения μ для зданий с продольным фонарем

; ; , но не более:

4,0 – для ферм и балок при нормативном значении веса покрытия 1,5 кПа и менее;

2,5 - для ферм и балок при нормативном значении веса покрытия свыше 1,5 кПа;

2,0 – для железобетонных плит покрытий пролетом 6 м и менее и для стального профилированного настила;

2,5 – для железобетонных плит пролетом 6 м, также для прогонов независимо от пролета;

b₁ = h_L, но не более b.

При определении нагрузки у торца фонаря для зоны В значение коэффициента μ в обоих вариантах следует принимать равным 1,0.

Примечания: 1. Схемы вариантов 1, 2 следует также применять для двускатных и сводчатых покрытий двух-трехпролетных зданий с фонарями в середине зданий.

2. Влияние ветроотбойных щитов на распределение снеговой нагрузки возле фонарей не учитывать.

3. Для плоских скатов при b > 48 м следует учитывать местную повышенную нагрузку у фонаря, как у перепадов.