47. Статический расчет каркаса здания. Сбор нагрузок на поперечную раму

1. Постоянные нагрузки

Линейную распределенную нагрузку на ригель от веса шатра определим по формуле

(3.4.)

где _n = 0,95 – коэффициент надежности по назначению,

Собственный вес колонны определим по формуле

(3.5.)

где _f = 1,05 – коэффициент надежности по нагрузке для металлических конструкций [3]; q_k =0,65кПа– нагрузка от колонны, приходящаяся на 1 м² прилежащей площади;

Собственный вес подкрановой балки определим по формуле (вес подкрановой балки на 1м² прилежащей площади q_пб=0,6кПа):

(3.6.)

Собственный вес стенового ограждения определим по формуле

(3.7.)

где _f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке для бетонных конструкций [3];

q_c=10 –удельный вес стеновых панелей,кН/м³; b_ст = 0,2 – толщина стенового ограждения, м; h_с = 61,8 = 10,8 – высота стеновых плит, м; q_о = 25,5 – удельный вес блоков остекления, кН/м³; b_о = 20,004 = 0,008 – толщина остекления, м;

h_о=51,8 = 9 – высота остекления, м;

2. Снеговая нагрузка

Величину нормативной снеговой нагрузки на 1м² определим по формуле (3.8).

, (3.8)

Величину расчетной линейно-распределительной снеговой нагрузки на ригель рамы определим по формуле (3.9). , (3.9)

Суммарное давление на колонну от расчетной нагрузки на ригеле:

; (3.10)

3. Нагрузки от мостовых кранов

Производственные здания часто оборудуют большим числом кранов (по нескольку в каждом пролете). При расчете однопролетных рам крановая нагрузка учитывается только от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности.

Вертикальное давление кранов определяется при их невыгодном расположении на балках по формуле (3.10). Коэффициент надежности по нагрузке равен _f = 1,1. Коэффициент сочетаний, принимаемый для кранов режимов работ 6К,  = 0,85.

, (3.11)

где F_k – сила максимального давления колеса, кН;

–сумма ординат линии влияния для опорного давления на колонну.

Рис. 8. К определению нагрузок на раму от мостовых кранов:

А – схема расположения кранов на подкрановой балке; б –нагрузка от вертикального давления; в – нагрузка от торможения тележки крана.

На противоположный ряд колонн действует сила D_min, величину которой определим по формуле (3.11):

(3.12)

Минимальное давление колеса определим по формуле:

, (3.13)

Поперечное торможение. Значение расчетной горизонтальной силы T, передаваемой на колонну, определим по формуле (3.15). Сила горизонтального давления, передаваемая колесу крана , равна

, (3.14)

Горизонтальное давление на колонну (силы поперечного торможения тележек кранов) Tопределяется по формуле

, (3.15)

4. Ветровая нагрузка

Нормативное значение ветрового давления w₀ определим в зависимости от района строительства. Расчетная погонная ветровая нагрузка, передаваемая на стойку рамы к определенной точке по высоте, определяется:

(3.16)

где _f =1,4– коэффициент надежности для ветровой нагрузки;

w₀ – нормативное значение ветрового давления, кПа;

c–аэродинамический коэффициент, (c=0,8 для активного давления и c=0,6 для отсоса);

k– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания и типа местности);

B_fr–ширина грузовой площадки, принимаемая по шагу рам, м;

Построим эпюру коэффициента k, используя табл.П1.5. прил.1 (рис. 9):

, (3.17)

где X1 – заданная высотная отметка, м;

z_x –значение высотной отметки по табл.П1.5. прил.1, м;

k_x – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для отметки z_x по табл. П1.5. прил.1;

x– номер пункта в табл.П1.5. прил.1.

Для удобства дальнейших расчетов приведем эпюру k к эквивалентной по площади k_экв. Определим значение ординат k_экв:

Ветровую нагрузку, линейно распределенную по колонне, определим по формуле (3.18). Коэффициент надежности для ветровой нагрузки равен _f=1,4,тогда

, (3.18)

Ветровая нагрузка с наветренной стороны с аэродинамическим коэффициентом C_e=0.8:

, (3.19)

Ветровая нагрузка с подветренной стороны с аэродинамическим коэффициентом:

, (3.20)

Ветровая нагрузка, приходящаяся на парапет, прикладывается в уровне низа фермы.

тогда сосредоточенное давление ветра, приходящееся на парапет, определим по формуле

, (3.21)

С наветренной стороны

С подветренной стороны