3. Сбор нагрузок на одну поперечную раму.

а). Постоянные нагрузки на ригель.

Величину нормативной и расчётной нагрузки на 1м² покрытия можно определить по таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Постоянная поверхностная нагрузка от покрытия

Тип и состав покрытия	Ед. измер.	Нормативн. Значен.		Расчетн. Значения.
1	2	3	4	5
Защитный слой 25мм, из гравия, втопленного в мастику;γ≈1600кг/м3.	кН/м2	0,4	1,3	0,52
Водоизоляционный ковер из 3-х слоев рубероида:0,05х3.	кН/м2	0,15	1,3	0,20
Утеплитель t=120мм из плитного пенопласта γ=50кг/м3.	кН/м2	0,06	1,2	0,072
Пароизол.- 1слой рубероида; 0,05х1.	кН/м2	0,05	1,3	0,065
Проф. Настил Н75-750-0,8	кН/м2	0,155	1,05	0,163
Итого:	кН/м2	0,815	-	1,02
Сплошные прогоны пролетом 12м-двутавр №35Б2 по ГОСТ 26020-83.	кН/м2	0,15	1,05	0,158
Собственный вес ферм и связей покрытия.	кН/м2	0,4	1,05	0,42
Всего:	кН/м2	1,365	-	1,598

Расчетная нагрузка от собственного веса покрытия на 1 пог. м ригеля составит:

q_a=0,95·1,598·12=18,217 кН/м,

где: В_fr=12м-шаг стропильных ферм;

=0,95-коэффициент надежности по назначению.

б). Постоянные нагрузки на колонны.

От веса покрытия на колонну приходится

G_1g=0,5·q_a L=0,5·18,271·24=218,604кН.

Расчетный вес колонны:

Верхняя часть (20%):

G_в=0,95·1,05·0,2·0,6·12·12=17,237кН.

Нижняя часть(80%)

G_н=0,95·1,05·0,8·0,6·12·12=68,947кН, где:

- 0,6кН/м² – примерный расход стали на колонны производственного здания при грузоподъемности мостовых кранов – 30т.[3];

- 12·12м² – грузовая площадь, приходящаяся на колонну;

- =0,95; =1,05.

в). От веса снегового покрова.

Рассматриваем схему приложения снеговой нагрузки, а именно равномерно распределенная нагрузка по всему пролету как для варианта 1 зоны "А" схемы 3 приложения 3 [1].

Согласно [1] и введенному с 1 июля 2003 г. изменению № 2 к нему, расчетное значение веса снегового покрова на 1 м²

горизонтальной поверхности земли для (II-ый снеговой район) составляет S_g=1,2 кН/м². Нормативное значение снеговой нагрузки определяется по формуле:

S_gn=S_gk=1,2·0,7=0,84кН/ м2 ,

где k - коэффициент перехода от расчетного значения снеговой нагрузки к нормативному.

Коэффициент перехода от веса снегового покрова на уровне земли к снеговой нагрузке на покрытии μ=1.

Тогда линейная расчетная нагрузка на ригель рамы составит:

q_s=0,95·1,2·1·12=13,68кН/м.

Расчетная нагрузка на колонну рамы от снега:

F_s=0,5·g_sL=0,5·13,68·24=164,16кН.

г). Ветровая нагрузка.

Нормативный скоростной напор ветра для II ветрового района составляет W₀ =0,30кН/м² (таблица 5[1]).

Поправочные коэффициенты, учитывающие изменения ветрового давления по высоте для типа местности «В» (таблица 6[1]):

z(м)	к
До5	0,5
10	0,65
15,40	0,758
17,65	0,803

Аэродинамические коэффициенты согласно схеме 4 приложения 4 [1] (напор; откос)

для колонн с_е = +0,8; с_е3 = -0,6;

(Откос ветра по длине ригеля в запас прочности не учитываем).

Коэффициент надежности по ветровой нагрузке = 1,4.

Тогда расчетная линейная ветровая нагрузка, передаваемая на колонну, составит:

- со стороны напора ветра

что дает при высоте:

до 5м q_a,5=3,83·0,5=1,915кН/м.

10м q_a,10=3,83·0,65=2,49кН/м.

15,4м q_a,15,4=3,83·0,758=2,903кН/м.

17,65м q_a,17,65=3,83·0,803=3,076кН/м.

- со стороны откоса:

Расчетная равномерно-распределенная эквивалентная нагрузка на колонну с наветренной стороны:

Со стороны откоса

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки в уровне низа ригеля:

Схема приложения ветровой нагрузки показана на рис.3.1.

Рисунок 3.1 Схема приложения ветровой нагрузки.

д). Нагрузка от мостовых кранов

Нормативное давление колеса крана на рельс (см. приложение 4):

F_1n,max=260кН.

где:

G_cb=33кН-собственный вес подкрановой балки(табл.12,1[3].Принята из расчета≈35кг/м²здания);

G_n=1,5кН/м²-полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке[1];

b_Т=1м-ширина тормозной площадки для h₁=1000мм.

y_i-ординаты линии влияния по рис.3.2.

Минимальное нормативное давление колеса крана:

F_in,min=((9,8Q+G_c)/n₀)-F_in,max

где: G_c=34,3тс (343кН) масса крана с тележкой;

Q=30тн-грузоподъемность крана;

F_1n,min=((9,8·30+343)/2)-260=58,5кН;

Тогда

D_min=0,95·(1,1·0,85·58,5·2,95+1,05·33+1,2·1,5·1,0·12)=206,73кН.

Сосредоточенные моменты от вертикальных сил давления колеса крана D_mах и D_min:

M_max=e_k· D_mах =0,5·734,73=367,37кН·м;

M_min=e_k· D_min =0,5·206,73=103,37кН·м;

где: e_k≈0,5·h_н=0,5·1=0,5м.

Расчетное усилие поперечного торможения на колонну

G_ct=85кН-вес тележки массой 8,5т.

Условно считаем, что сила Т приложена в уровне уступа колонны.

Схема приложения к раме крановой нагрузки показана на рис

Все нагрузки, действующие на раму, сведены в сводную таблицу нагрузок (таблица 3.2 ).

Таблица3.2 Сводная таблица нагрузок.

Вид нагрузки	Обозначение	Ед. измер.	Величина
1	2	3	4
а)Постоянная 1. От собственного веса покрытия: - на ригель рамы - на колонну рамы	g G1g	кН/м кН	18,217 218,604
б) Временные 1. Снег - на ригель рамы - на колонну рамы 2. Вертикальное давление кранов: - наибольшее - наименьшее Нагрузочные крановые моменты: - наибольшее - наименьшее 3. Поперечное торможение кранов 4. Ветер: Равномерно распределенное давление ветра на колонны: - активное - пассивное (откос) Сосредоточенное давление ветра: - активное - пассивное (откос	qs Fs Dmax Dmin Mmax Mmin T qwa,e qwp,e Wa Wp	кН/м кН кН кН кН·м кН·м кН кН/м кН/м кН/м кН/м	13,68 164,16 734,73 206,73 367,37 103,37 24,83 2,477 1,857 6,726 5,045

Рисунок3.2 К определению нагрузки от мостовых кранов.