Временные нагрузки                                     

2.2.1 Снеговая нагрузка

Расчетную линейную распределенную нагрузку на ригель рамы от снега определяем по формуле

,                                       

где γ _f,сн – коэффициент надежности по снеговой нагрузке, принимаем в соответствии с [1, п. 5.7] равным γ _f,сн = 1,4;

   s ₀ – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м ² горизонтальной поверхности земли, зависит от района строительства и принимаем в соответствии с [4, прил. 6 или СП 20.13330.2016], s ₀ = 1,00 кН/м ²;

   µ – коэффициент перехода от веса снегового покрова на земле к снеговой нагрузке на покрытие,;

   b_f – шаг колонн м.

    qсн= 7,98 кН/м

Определяем опорную реакцию ригеля рамы от снеговой нагрузки

,                                                                

    Frсн = 95,76  кН

        

2.2.2 Вертикальные усилия от мостовых кранов

Вертикальную нагрузку на подкрановые балки и колонны от действия мостовых кранов определяем при наиболее неблагоприятном их расположении на подкрановой балке по линии влияния. Оба крана располагают вплотную друг к другу так, что колесо одного из кранов находится над колонной.

Тогда расчетное усилие D_MAX, передаваемое на колонну колесами кранов определяем по формуле

,       

где γ _f – коэффициент надежности для крановой нагрузки, принимаем в соответствии с [1, п. 4.8], γ _f = 1,1;

   ψ – коэффициент сочетаний нагрузки от двух кранов;

   F_{к i} – нормативное вертикальное давление колеса крана [4, прил. 2, ГОСТ 25711-83 или ГОСТ 6711-81];

Fk1= 355,00   кН

Fk2= 365,00   кН

   y_i – ордината линии влияния i -той силы F_{к i};

   γ _{f 1} – коэффициент надежности для постоянной нагрузки от веса подкрановой балки, γ _{f 1} = 1,05;

   G_п.б – нормативный вес подкрановой балки, определяем по формуле (2.12);

   γ _{f 2} – коэффициент надежности для временной нагрузки на тормозной площадке, γ _{f 2} = 1,2;

    – полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке, кН/м ²;

   b_т.п – ширина тормозной площадки, принимаем равной высоте сечения нижней части колонны м;

bт.п.=    1,75 м

        

Нормативный вес подкрановой балки:

,

где gп.б – расход стали на подкрановые балки на 1 м2 здания

gп.б.=    0,90 кН/м2        

    Gп.б.=   64,80     кН    

Тогда расчетное усилие D_MAX

    Dmax=  1090,03 кН    

На другой ряд колонн также будут передаваться усилия, но значительно меньшие. Силу D_MIN определяют по вышеуказанной формуле с заменой в формуле F_{к i} на , то есть на нормативные усилия, передаваемые колесами другой стороны крана

,                                                             

где Q  = 200 – грузоподъемность крана, т;

G_к – вес крана с тележкой [4, прил. 2 или ГОСТ 25711-83 или ГОСТ 6711-81], кН;

n_k = 8 – число колес с одной стороны крана, шт;

 – среднее нормативное давление колес крана с более нагруженной стороны:

,                

    Fср.к.=  360,00   кН    

    Gk= 2170,00 кН

    F'k= 156,25   кН    

    Dmin=   514,28   кН    

Силы D_MIN и D_MAX приложены к подкрановой балке и поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на нее изгибающие моменты

,                                       

,                                                         

где е_к – расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны, е_к = 0,5* h_н = 0,5*1,75 = 0,88 м.

Mmax= 953,78   кН*м

Mmin=  450,00   кН*м

 

2.2.3 Горизонтальные силы от мостовых кранов                            Расчетную горизонтальную силу Т, передаваемую подкрановыми балками на колонну от поперечного торможения тележки, и условно приложенную в уровне уступа колонны, определяем при том же положении мостовых кранов по формуле

,                                      

где      – нормативное значение горизонтальной нагрузки, передаваемое одним колесом крана, принимаем согласно [1, п. 4.4] равной 0,05 суммы подъемной силы крана и веса тележки

Тн.к.=   13,34 кН

Сила Т от горизонтального воздействия крана:

Т= 36,85 кН

 

2.2.4 Ветровая нагрузка      

Давление ветра на высоте 10 м над поверхностью земли, принято за нормативное значение ветрового давления w ₀, так как до высоты 10 м давление ветра остается постоянным. При большей высоте увеличение давления ветра учитывается соответствующими коэффициентами k.

За зданием возникает зона пониженного давления и появляется поверхностная нагрузка , направленная так же, как и нагрузка q_в.

Таким образом, расчетную линейную ветровую нагрузку, передаваемую на стойку рамы, определяем по формуле

,                              

где γ _f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, принимаем в соответствии с [1,п. 6.11] равным γ _f = 1,4;

   w ₀ = 0,23– нормативное значение ветрового давления, принимаем в зависимости от ветрового района строительства [1, табл.5,4, прил. 6 или СП 20.13330.2016], кН/м ²;

   c – аэродинамический коэффициент, принимаем равным: с наветренной стороны c_e = 0,8 и подветренной c_{e 3} = 0,6;

   b_k – шаг колонн, м;

   k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте [4, прил. 7].

                           

    Москва по ветровым нагрузкам относится к I району и wo= 0,23 кН/м2

Тип местности С

    ce= 0,80           

    ce3= 0,6             

 

Характерные отметки		k	qв, кН/м
10 м	10	0,400	0,59
Низ стропильной конструкции	26,2	0,643	0,94
Наиболее высокая точка здания	28,82	0,682	1,00
	30	0,700	1,03

                  

Фактическую линейную нагрузку до низа стропильной конструкции заменяем эквивалентной нагрузкой q_э равномерно распределенной по высоте, которую приблизительно определяем по формуле

,                                           

где S_в,эп – площадь эпюры ветровой нагрузки;

   Н_э = 26,20  –    высота эпюры, м.

Sв.эп.=  18,28     кН

Эквивалентная линейная ветровая нагрузка qэ= 0,70 кН/м

Ветровую нагрузку на участке от низа стропильной конструкции до самой высокой точки здания заменяем сосредоточенной силой F_в, приложенной в уровне низа стропильной конструкции.

,                                        

где q ₁, q ₂ –  ветровое давление на уровне низа стропильной конструкции и на самой высокой точке здания соответственно

   h = 2,62 –  высота этого участка.

 

Сосредоточенная сила от ветровой нагрузки Fв= 2,549     кН

Нагрузки, действующие на здание с подветренной стороны, находят умножением нагрузок от активного давления ветра на отношение аэродинамических коэффициентов

,

q'э= 0,52 кН/м

F'в= 1,91 кН