Определение нагрузки от собственного веса конструкции покрытия

 

Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжелым или легким, утепленным или не утепленным. В данном курсовом проекте применяется тип покрытия ж/б плиты.

Покрытие состоит из ж/б плит, опирающихся непосредственно на ферму, пароизоляции, теплоизоляционного слоя водоизоляционного ковра, защитного слоя. Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных его элементов, значения которых сведены в таблицу:

 

Таблица 4.1 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² покрытия

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м2	γF	Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянная: -рулонное покрытие -ц/п стяжка (d=20мм, r=1800кг/м3) -утеплитель (d=120мм, r=50кг/м3) -пароизоляция -железобетонная ребристая плита покрытия 2´8м (hred=65мм, r=2500кг/м3)	0,15 0,66 0,075 0,075 1,625	1,35	0,2025 0,891 0,10125 0,0945 2,194

 

Расчётное опорное давление от покрытия и от фермы:

                                              (4.1)

                                            (4.2)

где q – нагрузка от покрытия,

а, L – шаг колонн и пролет (м),

G – нагрузка от балки.

Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности по назначению здания =0,95 (нагрузка на крайнюю колонну):

F₁ = (Р₁ + Р₂) · 0,95,

F₁ = (292,32 + 94,50) · 0,95 = 367,48 кН.

Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая на колонну выше отметки 10,8 м:

                        (4.3)

где - вес 1 м² стеновых панелей (панели керамзитобетонные );

q - вес 1 м² остекления (q = 0,4 кН/м²)

Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей, предаваемая на фундаментную балку:

Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок:

                                         (4.4)

где g - вес подкрановой балки;

Расчётная нагрузка от веса колонн определяется по формуле:

                                          (4.5)

где  - вес соответствующей части колонны.

Крайние колонны подкрановая часть: 

;

Крайние колонны надкрановая часть:

;

 

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка

Расчетная погонная снеговая нагрузка на крайние колонны определяется по формуле:

F_s=s_о∙μ∙а·L/2 ∙ γ_n ∙ γ_f ,                                      (4.6)

где s_o — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м²  горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства.

Для города Гродно нормативное значение снеговой нагрузки

 s_o = 1,4 кПа=1400 ;

μ — коэффициент, учитывающий конфигурацию покрытия; для расчета рамы принимается μ = 1,0;

γ_f — коэффициент надежности по нагрузке, для снега принимаемый в зависимости от отношения нормативной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрытия; принимаем γ_f = 1,5;

L — пролёт стропильных конструкций.           

Определим расчетную снеговую нагрузку на крайнюю колонну:

F_s = 1,4 · 1,0 ∙ 6 ∙28/2 ∙1,5 ∙ 0,95 = 167,58 кН.

 

Ветровая нагрузка

 

Скоростной напор ветра для города Гродно, местности типа А для части здания высотой до 10м от поверхности земли k=1; w₀ =230 Н/м²; то же высотой до 20м при коэффициенте, учитывающем изменение скоростного напора по высоте k=1,25.

,                                         (4.7)

Давление на высоте 20м:

.

В соответствии с линейной интерполяцией, на высоте Н_зд=18,3м имеем:        

То же, на высоте 14,55 м :

Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределённым, эквивалентным по моменту в заделке колонны длиной 14,55м.

,                                         (4.8)

Значение аэродинамического коэффициента для наружных стен с наветренной стороны с_е =+0,8, с подветренной стороны с_е′=-0,5

Расчётная равномерно распределённая ветровая нагрузка на колонны до отметки 12,0 м при коэффициенте надёжности по ветровой нагрузке γ_f =1,4:

                                 (4.9)

с наветренной стороны

с подветренной стороны

Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 14,55 м

;                      (4.10)

 

Крановая нагрузка

Вес поднимаемого груза Q=150 кН, пролёт крана L_к =18-2∙0,75=16,5 м. В соответствии со стандартами на мостовые электрические краны грузоподъемностью 20/5 т нормативное максимальное давление одного колеса на рельс кранового пути F_{max, n}=185 кН, масса крана т., масса тележки крана т., база крана грузоподъёмностью 20/5 К= 4,4 м, ширина крана В = 6,3 м.

Расчётное максимальное давление на колесо крана

;                                            (4.5)

Минимальное давление колес крана можно определить по формуле

                                                             (4.6)

 где G — полный вес крана с тележкой;

n₀ – число колес на одной стороне крана, n₀=2;

Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо.

                                       (4.7)

.

Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближенных кранов с коэффициентом сочетаний :       

                                                                            (4.8)

где - сумма ординат линии влияния давления двух подкрановых балок на колонну (рисунок 17) где 0.85 —коэффициент сочетаний при совместной работе двух кранов для групп режимов работы кранов 1К–6К;

F_max(min) —    наибольшее (наименьшее) вертикальное давление колес на подкрановую балку;

Вертикальная крановая нагрузка на колонны от четырех сближенных кранов на среднюю колонну с коэффициентом сочетаний :                             

При торможении тележки крана на колонны рамы действует горизонтальная поперечная нагрузка. Расчетное горизонтальное давление на колонну от двух сближенных кранов при поперечном торможении равно:

                                         (4.9)