2 Установление нагрузок на поперечную раму цеха

На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от мостовых кранов и атмосферные воздействия снега и ветра.

На здание может действовать одновременно несколько нагрузок и возможно несколько их комбинаций с учетом отсутствия некоторых из них или возможного изменения схем их приложения. Поэтому раму рассчитывают на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляют расчетную комбинацию усилий при самом невыгодном сочетании нагрузок. При этом значения нагрузок должны подсчитываться отдельно, если даже они имеют одинаковые схемы распределения на конструкции, но отличаются по длительности воздействия.

2.1 Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций и от стеновых ограждений

Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных конструкций и связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределенными по длине ригеля.

Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжелым или легким, утепленным или не утепленным. В данном курсовом проекте применяются – сборные железобетонный плиты покрытия толщиной 300 мм .

Рис. 2.1 – Схема покрытия.

Покрытие состоит из сборных железобетонных плит, опирающихся непосредственно на стропильную балку, пароизоляции, теплоизоляционного слоя, стяжки, водоизоляционного ковра. Толщина теплоизоляционного слоя может быть принята без теплотехнического расчета в зависимости от расчетной зимней температуры наружного воздуха (наименование утеплителя  пенопласт). Принимаем толщину утеплителя

δ = 120 мм.

Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу.

Таблица 1 – Сбор нагрузок на 1 м² покрытия

№	Вид нагрузки	Нормативная , кПа	gf	Расчетная , кПа
1	Два слоя изолирующего материала Кровляэласт	0,14	1,35	0,189
2	Стяжка цементно – песчаная М100 d = 30 мм, r = 1800 кг/м3.	0,54	1,35	0,729
3	Утеплитель – пенопласт, d = 100 мм, r = 40 кг/м3.	0,04	1,35	0,054
4	1 слой оклеечной пароизоляции на битумной мастике δ = 3 мм (m = 5 кг/м²)	0,05	1,35	0,0675
5	Собственная масса железобетонных плит покрытия	2,6	1,15	2,99
Итого:		= 3,37	–	= 4,03

Постоянная расчетная нагрузка от покрытия на крайнюю колонну составит:



где - нагрузка от собственного веса стропильной балки,

- нормативная нагрузка от собственного веса стропильной балки,

B – шаг колонн.

На среднюю колонну:

Эксцентриситет приложения нагрузки :

Момент в верхней части левой колонны (для статического расчёта): М = ∙ =

= 212,078 ∙ 0,135 = 28,63 кН∙м (момент положительный по направлению часовой стрелки).

Рис. 2.2 – К определению эксцентрисета приложения нагрузок.

Определим нагрузку от собственного веса подкрановой балки и крановых путей:

где - длина подкрановой балки.

- нормативная нагрузка от собственного веса подкрановой балки.

- нормативная нагрузка от собственного веса крановых путей.

- коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса постоянно уложенных элементов и конструкций.

- коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса конструкций заводского изготовления при обеспеченной системе контроля качества.

Эксцентриситет нагрузки относительно оси подкрановой части колонны

Определим нагрузку от веса двух подкрановых балок и крановых путей на среднюю колонну:

Принимаем керамзитобетонные стеновые панели толщиной 300 мм.

Постоянная нагрузка от стеновых панелей толщиной 300 мм и заполнения оконных проёмов от отметки 8,4 м составит:

где - нормативное значение веса стеновых панелей;

- высота стеновых панелей;

n – количество панелей;

- нагрузка от собственно веса остекления;

- высота панелей остекления.

Постоянная нагрузка от стеновых панелей толщиной 300 мм и заполнения оконных проёмов от отметки 11,4 м составит:

Эксцентриситет приложения нагрузки от стеновых панелей и оконных блоков:

Нагрузка от веса надкрановой части колонны крайней колонны:

Эксцентриситет приложения нагрузки относительно геометрической оси подкрановой части колонны:

Нагрузка от веса подкрановой части крайней колонны (при числе отверстий 3):

Нагрузка от веса подкрановой части средней колонны (при числе отверстий 3):

Вертикальная сила на консольном участке:

крайняя колонна – N = + =135,25 + 40,9 = 176,15 кН∙м,

Момент на консольном участке равен:

М = - ( + + ) ∙ - ∙ + ∙ = – (212,078+69+ 27,5)∙0,3 – 108,16 ∙ ∙0,75 + 135,25 ∙ 0,4 = – 119,6 кН∙м.