Постоянная нагрузка от 1 м2 покрытия

Элементы кровли	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке, γf	Расчётная нагрузка, кН/м2
Кровля:
Слой гравия, втопленный в битум	0,16	1,3	0,208
Гидроизоляционный ковёр - 2 слоя "Техноэласт"	0,12	1,3	0,156
Цементная стяжка(δ = 20 мм, ρ = 18 кН/м3)	0,45	1,3	0,585
Утеплитель - пенобетон(δ = 110 мм, ρ = 5,0 кН/м3)	0,55	1,3	0,715
Обмазочная пароизоляция	0,05	1,3	0,065
Ребристые плиты покрытия 3х12 м с учётом заливки швов	2,2425	1,1	2,467
Решетчатая балка (Vb = 3,75 м3, пролёт 18 м, шаг колонн 12 м) 3,73*25/(18*12) = 0,434 кН/м2	0,434	1,1	0,477
Итого:			4,673

Нормативная нагрузка от 1 м² остекления в соответствии с приложением XIV[1] равна 0,5 кН/м².

Расчетные нагрузки от стен и остекления оконных переплетов:

- на участке между отметками 10,2 и 12,6 м

G₁ = 2,4·12,0·2,97·1,1·0,95 = 89,38 кН;

- на участке между отметками 6,6 и 10,2 м

G₂ = (1,2·12,0·2,97 + 1,2·12,0·0,5)1,1·0,95 = 52,21 кН;

- на участке между отметками 0,0 и 6,6 м

G₃ = (1,2·12,0·2,97 + 5,96·12,0·0,5)1,1·0,95 = 76,1 кН.

Расчетные нагрузки от собственного веса колонн.

Колонна по оси А:

- подкрановая часть с консолью:

G₄₁ = (0,7·7,45 + 0,6·0,6 + 0,5·0,6·0,6)0,4 · 25· 1,1 · 0,95 = 60,14 кН;

- надкрановая часть:

G₄₂ = 0,4 · 0,6 · 3,9 ·25 ·1,1· 0,95 = 24,45 кН;

- итого:

G₄ = G₄₁ + G₄₂ = 60,14 + 24,45 = 84,59 кН;

Колонна по оси Б:

- подкрановая часть с консолями:

G₅₁ =(0,9·7,45 + 2·0,6 · 0,65 + 0,65·0,65)0,4 ·25· 1,1· 0,95 = 74,85 кН;

- надкрановая часть:

G₅₂ = G₄₂= 24,45 кН;

- итого:

G₅ = G₅₁ + G₅₂= 74,85 + 24,45 = 99,3 кН

Расчетная нагрузка от собственного веса подкрановых балок (по приложению XII)[1] и кранового пути (1,5 кН/м) будет равна:

G₆ = (101 + 1,5·12,0)1,1·0,95 = 124,4 кН

Временные нагрузки. Снеговая нагрузка для расчета поперечной рамы принимается равномерно распределенной во всех пролетах здания.

Нормативное значение снеговой нагрузки на 1 м² покрытия определяем по

формуле (10.1) [12]:

S₀ = 0,7c_ec_t μ S_g = 0,7·1,0·1,0·1,0·0,8 = 0,56 кН/м²,

где с_е = 1,0 – коэффициент, учитывающий снос снега от ветра, принят по формуле (10.4) [12];

с_t = 1,0 – термический коэффициент, принят по формуле (10.6) [12];

μ = 1,0 – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке, принят в соответствии с п. 10.2 [12];

S_g = 0,8 кПа – вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли для г.Чита (I I I снеговой район) в соответствии с таблицей 10.1 [12].

Расчетное значение снеговой нагрузки будет равно:

S = S₀ γ_f = 0,56·1,4 = 0,784 кН/м²,

где γ_f = 1,4 – коэффициент надежности по снеговой нагрузке согласно

п. 10.12 [12].

При этом длительная составляющая будет равна 0,7·0,784 = 0,5488 кН/м²,

где коэффициент 0,7 принят по п. 10.11 [12].

Тогда расчетная нагрузка от снега на 1 м ригеля рамы с учетом шага колонн в продольном направлении и класса ответственности здания будет равна:

Р_sn= 0,784 · 12,0 · 0,95 = 8,94 кН/м.

Длительно действующая часть снеговой нагрузки составит:

P_sn,l = 0,5488 · 12,0 · 0,95 = 6,256 кН/м.

Крановые нагрузки. По приложению XV[1] находим габариты и нагрузки от

мостовых кранов грузоподъемностью Q = 10т (98 кН):

- ширина крана В_к = 5,4 м;

- база крана A_к = 4,4 м;

- нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс P_max,п = 85 кН;

- масса тележки G_т = 2,4 т;

- общая масса крана G_к = 13 т.

Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс (при 4 колесах):

P_min,n = 0,5(Q + Q_к ) – P_max,п = 0,5(98 + 13·9,81) − 85 = 27,76 кН.

Нормативная горизонтальная нагрузка на одно колесо крана, направленная поперек кранового пути и вызываемая торможением тележки, при гибком подвесе груза будет равна:

Т_п = 0,5 ·0,05(Q + Q_т) = 0,5·0,05(98 + 2,4·9,81) = 3,04 кН.

Расчетные крановые нагрузки вычисляем с учетом коэффициента надежности по нагрузке γ_f = 1,2 согласно п. 9.8 [12].

Определим расчетные нагрузки от двух сближенных кранов по линии влияния (рис. 2) без учета коэффициента сочетания ψ:

Рис 2. Линии влияния давления на колонну и установка крановой нагрузки в невыгодное положение

- максимальное давление на колонну:

D_max = P_max,п γ_f Σy· γ_п = 85 · 1,2 · 3,1 · 0,95 = 300,4 кН,

где Σy – сумма ординат линии влияния, Σy = 0,55 + 0,916 + 1 + 0,63 = 3,1;

- минимальное давление на колонну:

D_min = P_min,п γ_f Σy· γ_п= 27,76 · 1,2· 3,1 · 0,95= 98,2 кН;

- тормозная поперечная нагрузка на колонну:

Т = Т_п γ_f Σy· γ_п = 3 ·1,2 · 3,1 · 0,95 = 10,6 кН.

Ветровая нагрузка. Чита расположена в I I ветровом районе по скоростным напорам ветра. Согласно п. 11.1.4 [12] нормативное значение ветрового давления равно w₀ = 0,3 кПа.

Согласно 11.1.5 [12] эквивалентная высота z_e = h = 14,09 м, где h – высота здания. Коэффициент k(z_e), учитывающий изменение ветрового давления с учетом эквивалентной высоты вычисляем по формуле (11.4) [12]:

k(z_e)=k₁₀ (z_e / 10 )^2α = 1 (14,09/10)^0,3 = 1,108,

где параметры k₁₀ = 1 и α = 0,15 приняты по таблице 11.3[12] (см. прил.XVI)[1] для заданного типа местности А.

Нормативные значения средней составляющей ветровой нагрузки w_m определяем по формуле (11.2) [12]:

- для наветренной стены w_m=w₀ k(z_e)c_e= 0,3·1,108·0,8 = 0,266 кПа;

- для подветренной стены w_m–= w₀ k(ze)c_e–= 0,3·1,108·0,5 = 0,166 кПа;

где аэродинамические коэффициенты се = 0,8 и се– = 0,5 приняты по таблице Д.2 [12].

Пульсационную составляющую ветровой нагрузки будем вычислять по формуле (11.5) [12], следуя указаниям примечания к п. 11.1.8[12].

Для этого находим коэффициент пульсации давления ветра по формуле (11.6) [12]:

ζ(z_e)=ζ₁₀ (z_e / 10 )^–α = 0,76 (14,09/10)^–0,15 = 0,721,

где параметры ζ₁₀ = 0,76 и α = 0,15 приняты по таблице 11.3[12] (см. прил.XVI)[1] для заданного типа местности А.

По таблице 11.6 [12] (см. прил. XVI)[1] определяем коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления v = 0,6398 (при высоте здания h=14,09 м и длине здания равной произведению шага колонн в продольном направлении на число пролетов в продольном направлении по заданию: 12,0 · 6 = 72 м).

Теперь можно вычислить нормативные значения пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p по формуле (11.5) [12]:

- для наветренной стены w_p=w_mζ(z_e)v= 0,266 ·0.721·0,64 = 0,123 кПа;

- для подветренной стены w_p–= w_m–ζ(z_e)v = 0,166·0,721·0,64 = 0,0766 кПа.

Тогда, согласно формулы (11.1)[12] с учетом коэффициента надежности по нагрузке γ_f = 1,4 , шага колонн 6 м и с учетом коэффициента надежности по назначению здания γ_n= 1 получим следующие значения расчетных ветровых нагрузок:

- равномерно-распределенная нагрузка на колонну рамы с наветренной

стороны:

w₁= (w_m +w_p) γ_f L γ_n = (0,266+0,123)1,4·12,0·0,95 = 6,21 кН/м;

- то же, с подветренной стороны:

w₂= (w_m– +w_p–) γ_f L γ_n = (0,166 +0,076)1,4·12,0·0,95 = 3,872 кН/м;

- расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отметки 12,0:

W= (w₁+ w₂)·(h−h_нск) = (6,21 +3,872)·(14,09−10,8)=33,17 кН.

Расчетная схема поперечной рамы с указанием мест приложения всех на-

грузок приведена на листе 1.