2.2 Определение нагрузки от крановых воздействий.

Производственные здания часто оборудуются большим числом мостовых кранов в каждом пролете. Одновременное неблагоприятное воздействие их на раму, маловероятно, поэтому при расчете нагрузка учитывается только от двух сближенных кранов.

где L – расстояние между осями стоек;

– привязка подкрановых путей по разбивочным осям здания.

Вертикальная крановая нагрузка передается на подкрановые балки в виде сосредоточенных сил P_max и P_min при их невыгодном положении на подкрановой балке. Расчетное давление на колонну, к которой приближена тележка, определяется по формуле:

D_max = ;на противоположную колонну:

D_min = ;

где = 0,85 - коэффициент сочетаний при совместной работе двух кранов для групп режимов работы кранов 1К–6К;

= 1,5 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок;

P_max - наибольшее вертикальное давление колес на подкрановую балку;

Согласно ГОСТ 25.711–83 принимаем следующие характеристики для крана :

Q = 20 т ;Lk= 19500мм; А = 4400 мм; В = 6300 мм ;P_n,max = 210 кН ;G_n,t = 21 кН

Наименьшее давление колеса крана вычисляется по формуле:

где Q — грузоподъемность крана ;

G — полный вес крана с тележкой;

n_o — число колес на одной стороне крана.

Определим минимальное давление колеса:

Давление на колонну:

D_max = 0,85∙210∙(1 + 0,65 + 0,2)1,5 = 495,33 кН;

D_min = 0,85∙52,5∙(1 + 0,65 + 0,2)∙1,5 = 123,8 кН.

То же от четырех кранов на среднюю колонну с коэфициентом сочетаний:

кН

Горизонтальные силы поперечного торможения, возникающие при торможении крановой тележки, передаются на колонны через тормозные балки или фермы.

Нормативную поперечную горизонтальную силу от торможения тележки Т_оⁿ, действующую поперек цеха, определяют по формуле:

Т_оⁿ = f∙(Q + Gt)∙ ;

где f = 0,1 — коэффициент трения при торможении тележки с жестким подвесом груза;

Gt— вес тележки;

- число тормозных колес тележки;

- общее количество колес.

Нормативная поперечная горизонтальная сила торможения тележки составит :

Т_оⁿ = 0,1∙(200 + 85)∙ = 14,25 кН ;

Нормативная поперечная сила, действующая на одно колесо:

Т_кⁿ = ;

Расчетное горизонтальное давление на колонну от двух сближенных кранов равно:

Т = = 0,85∙7,125∙(1 + 0,65 + 0,2) ∙1,5∙0,95 = 15,96 кН.

2.3 Определение нагрузок от давления снега и ветра.

Расчетная снеговая нагрузка на крайнюю колонну определяется по формуле:

,

Где: s_o – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимости от района строительства.

- пролет,

- шаг рам.

Нормативное значение снеговой нагрузки s_o 2,1 кПа;

– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с п. 5,3-5,6 СНиП 2.01.07-85.

γ_f =1,5– коэффициент надежности по нагрузке, для снега принимаемый в зависимости от отношения нормативной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрытия согласно п.5,7 СНиП 2.01.07-85.

Расчетная погонная снеговая нагрузка на ригель рамы составит :

.

Расчетная снеговая нагрузка на колонну крайнюю:

.

Расчетная снеговая нагрузка на колонну среднюю:

.

При расчете одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м, отношении высоты к пролету менее 1,5 и размещаемых в местностях типов А и В, учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки, соответствующая установившемуся напору на здание.

w_o — нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от

района строительства - w_o 0,24 кПа;

k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от

высоты здания;

с — аэродинамический коэффициент; c 0,8  для наветренной стороны, c^/ -0,5

для подветренной стороны

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки с наветренной стороны равно :

- до 5м - k=0,5; до 10м - k=0,65 ;до 20м - k=0,85.

При высоте 5 м :

.

При высоте 10 м :

.

При высоте 14,15 м :

При высоте 15,54 м :

.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки с подветренной стороны равно :

,

.

Для упрощения расчёта фактическую ветровую нагрузку заменяем эквивалентной, равномерно распределенной по высоте колонны. Величину эквивалентной нагрузки находим из условия равенства изгибающих моментов в защемлённой стойке длиной 14,15 м от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределённой нагрузки.

Найдем эквивалентную равномернораспределенную нагрузку на раму с наветренной стороны :

С подветренной стороны

Найдем эквивалентную равномернораспределенную нагрузку на раму с наветренной стороны :

С подветренной стороны :

Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 14,15м: