1.2.2 Крановые нагрузки

По пр. XV [1] находим габарит нагрузки от мостовых кранов грузоподъёмностью Q = 32 т ширина крана В_к =6.3 м; база крана А_к =5.1 м; нормативное max давление колеса крана на подкрановый рельс Р_max_,_n = 235 кН; масса тележки G_т =8.7·9.81=85.35 кН; общая масса крана G_к =28·9.81=274.68 кН. Нормативное максимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс :

Р_min_,_n = 0.5·(Q+Q_к) - Р_max_,_n = 0.5·(313.9+274.68) – 235 = 59.29 кН.

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

Т_n = 0.5·0.05·(Q+ G_т) = 0,5·0,05·(313.9+85.35) = 9.98 кН.

Расчётные крановые нагрузки вычисляем с учётом коэффициента надёжности по нагрузке _f = 1.1 согласно п. 4.8 [7]. Определим расчётные нагрузки от двух сближенных кранов по линии влияния (рис.2) без учёта коэффициента сочетания  = 0.85: Максимальное давление на колонну

D_max = Р_max_,_n·_f ·y·_n= 235·1.1·1.95·1.0=504.08 кН,

Минимальное давление на колонну:

D_min = Р_min,n·_f·y·_n = 59.29·1.95·1.1·1.0 = 127.18 кН.

Тормозная поперечная нагрузка на колонну:

Т=Т_n·_f·y·_n=9.98·1.1·1.95·1.0=21.41кН.

Рис. 2.2 Линия влияния давления на колонну и установка крановой нагрузки в невыгодное положение.

1.2.3. Ветровая нагрузка

Томск расположен в 3 ветровом районе по скоростным напорам ветра. Согласно п.6.4 [5] нормативное значение ветрового давления w _o = 0.38 кПа.

Для заданного типа местности В с учётом коэффициента k (табл. 6 [5]) получим следующие значения ветрового давления по высоте здания:

На высоте до 5 м: W_n₁=0.5·0.38=0.19 кПа.

На высоте до 10 м: W_n₂=0.65·0.38=0.247 кПа.

На высоте до 20 м: W_n₃=0.85·0.38=0.323 кПа.

Согласно рис. 1, вычислим значение нормативного давления на отметках верха колонн и покрытия:

На отметке 12.0 м W_n₄= 0.247+((0.323-0.247)/(20-10))*(12.0-10)=0.262 кПа.

На отметке 13.8 м W_n₅= 0.247+((0.323-0.247)/(20-10))*(13.8-10)=0.276 кПа.

Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределённым, эквивалентным по моменту в заделке консольной балки.

(2.20)

ля определения ветрового давления с учетом габаритов здания находим по пр. 4 [7] аэродинамические коэффициент c_e = 0,8 и c_e3 = - 0,45. Тогда с учётом коэффициента надёжности по нагрузке _f= 1.4 и с шагом колонн 6 м получим:

расчётная равномерно-распределённая нагрузка на колонну рамы с неветренной стороны:

ω₁= 0.225·0.8·1.4·6·1.0 = 1.512 кН/м. (2.21)

То же, с подветренной стороны:

ω₂= 0.225·0.45·1.4·6·1.0=0.85 кН/м. (2.22)

Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отметки 12 м:

(2.23)

Рис. 2.3. К определению эквивалентного нормативного значения ветрового давления.

2. Статический расчет поперечной рамы на ветровую нагрузку.

По результатам компоновки и сбора нагрузок составляется расчетная схема поперечной рамы. При этом соединение ригеля с колонной считается шарнирным, а соединение колонны с фундаментами — жестким. Эксцентриситеты приложения нагрузок определяются с учетом размеров конструктивных элементов каркаса и привязки осей здания.

Поперечная рама является однажды статически неопределимой, единственное неизвестное - горизонтальное смещение в основной системе. Для расчета поперечной рамы на действие различных видов нагрузок используем метод перемещений. Основную систему последовательно загружают постоянными и временными нагрузками, которые вызывают в стойках соответствующие реакции и изгибающие моменты. Значения реакций в колоннах могут быть определены по готовым формулам.