3. Временные нагрузки на раму Ветровая нагрузка

Район строительства по давлению ветра –I, местность типа В, (нормативное давление ветра 23кгс/м²= 0,23кН/м²). Коэффициент k на высотах: 5м-0,5; 10м-0,65; 20м-0,85. Аэродинамический коэффициент с_е определяется при условиях В/L=144/48=3>2 и h/L =16,8/48=0,35<0,5. В соответствии с таблицей 2 с_е=0,8 с наветренной стороны и с подветренной стороны с_е3= -0,5. Коэффициент k на высоте +16,8м равен 0,65+(0,85-0,65)(20-16,8)/10=0,714.

Вычисляется момент в заделке колонны от ступенчатой нагрузки k.

М_з= 0,5·10²/2+0,5·5·0,15(5+2·5/3)+0,65·6,8(10+6,8/2)+0,5(0,714- 0,65)6,38(10+2·6,8/3) = 90,05.

При определении k_экв момент от равномерно распределенной нагрузки k_экв должен быть равен фактическому моменту М_з в заделке колонны от ступенчатой нагрузки k

М_экв= k_эквН²/2= М_з.

Отсюда находится k_экв=2М_з/ Н²= 2·90,05/16,8²=0,638.

Расчетная эквивалентная нагрузка от ветра на раму с наветренной стороны

Расчетная эквивалентная нагрузка от ветра на раму с подветренной стороны

Равномерно распределенную нагрузку выше уровня головы колонны заменяем сосредоточенной силой W

W = (P_экв+ P´_экв) (Н₁-Н)=(1,87+1,17)(16,8-13,2)=10,944кН.

Снеговая нагрузка.

Для района строительства (III район) расчетное значение снеговой нагрузки на 1м² горизонтальной поверхности 180кгс/м² =1,8 кН/м², длительная снеговая нагрузка 90кгс/м²,средняя скорость ветра за зимний период - 4м/сек. Уклон плоской кровли 3% менее 12%, скорость ветра 4м/сек больше 2м/сек. Коэффициент уменьшения снеговой нагрузки равен /12/

с_е =(1,2 - 0,1v√k)(0,8+0,002b)=(1,2-0,1·4√0,71)(0,8+0,002·48)=0,773.

Здесь k- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (на отметке +16,8м значение коэффициента k равно 0,71, рис.9), b– ширина покрытия, b=2L=48м меньше 100м.

Расчетное усилие, передаваемое на крайнюю колонну

N₅^кр= с_е·s_0·γ_n·BL/2 =0,773·1,8·0,95·12·24/2=190,34кН.

Усилие на среднюю колонну удваивается.

N₅^ср= 2·190,34= 380,68кН

Поскольку снеговая нагрузка передается на колонны через стропильные фермы, эксцентриситеты приложения нагрузки те же, что и для нагрузок о т веса покрытия: е₀^в=0,175м, е₀^н=0,2м.

Момент от снеговой нагрузки на крайней колонне.

М₅^в= N₁е₀^в= 190,34·0,175=33,31кНм. 45кНм (сила расположена справа от оси верхней части колонны, момент положительный).

М₅^н= N₁е₀^н= 190,34·(-0,2)=38,07кНм (сила расположена слева от оси нижней части колонны, момент отрицательный).

Расчетные усилия от длительной части снеговой нагрузки составляют 50% от полной снеговой нагрузки.

Крановые нагрузки.

В соответствии с таблицей 3 для мостового электрического крана грузоподъемностью Q=30тс, пролетом 24м максимальное нормативное давление колеса P_n,max=280 кН, общая масса крана G_кр=45т, масса тележки G_т=12 т, ширина крана B_к=6300 мм. База крана A_к=5100 мм.

Минимальное давление колеса кН.

Нормативное значение горизонтальной нагрузки, вызываемой торможением электрической тележки, для кранов с гибким подвесом груза равно 0,05

Полная нормативная тормозная сила от поперечного торможения тележки

T_т=(Q+G_Т)0,05 = (30+20)0,05=2,1≈21,0кН.

Нормативная тормозная сила, приходящаяся на одно колесо:

T_n= 0,5T_т ≈ 0,5·21=10,5кН.

Расчетное максимальное вертикальное давление кранов на колонны определяем по линиям влияния опорных реакций подкрановых балок (рис.10).

Сумма ординат линии влияния

Расчетное максимальное и минимальное давление от двух сближенных кранов с коэффициентом сочетания ψ=0,85:

кН.

кН.

Здесь - коэффициент надежности по нагрузке, - коэффициент на­дежности по ответственности здания.

Расчетная горизонтальная крановая нагрузка от двух кранов при поперечном торможении тележки

кН.

Расчетное максимальное давление от четырех сближенных кранов с коэффициентом сочетания ψ=0,7 (для средней колонны).

кН

Расчетная горизонтальная крановая нагрузка от четырех кранов в одном створе при поперечном торможении тележки (для средней колонны).

Вертикальные нагрузки и от кранов на крайней колонне приложены с теми же эксцентриситетами, что и постоянная нагрузка от подкрановых балок (е_0н=0,55м)

M_max= D_max е_0н=734,2·0,55=403,81кНм.

M_min= D_min е_0н=249,1·0,55=157,081кНм.

На средней колонне нагрузки и от кранов приложены с эксцентриситетами е_0н= λ=0,75м).

M_max= D_max е_0н=734,2·0,75=550,65кНм.

M_min= D_min е_0н=249,1·0,75=186,83кНм.

Горизонтальные тормозные силы Т приложены в уровне верха подкрановых балок (отм. +9,65 м).

Расчетные усилия от длительной части крановых нагрузок для групп режимов кранов 4К–6К составляют 50% от вертикальной крановой нагрузки.