3. Определение нагрузок действующих на раму

3.1. Постоянные нагрузки от покрытия

Постоянная нагрузка на поперечную раму складывается из веса конструкций покры­тия (ограждающих кон­струк­ций кровли, несущих элементов кровли и металлических конструкций покрытия) и собственного веса колонн.

Нагрузка на поперечную раму, кН/м2. Таблица 1

№	Наименование нагрузки	Норм., кН/м2	γf	Расч., кН/м2
1	Гравийная защита	0,3	1,3	0,39
2	Гидроизоляционный ковер	0,15	1,3	0,195
3	Цементная стяжка	0,4	1,3	0,52
4	Пенобетон (утепл.), ρ=5 кН/м2, t=0,25	1,25	1,2	1,5
5	Пароизоляция	0,05	1,3	0,065
6	Профнастил	0,14	1,05	0,147
7	Прогоны	0,12	1,05	0,126
8	Стропильные фермы	0,3	1,05	0,315
9	Конструкции фонаря	0,15	1,05	0,1575
10	Связи по покрытию	0,05	1,05	0,0525
	Итого: gn=	2,91	g=	3,468

Постоянная погонная расчетная нагрузка

на стропильную ферму:

q_g=b_ф·q_кр=12·3,468=41,6 кН/м.

Опорная реакция стропильной фермы:

F_R=q_g·L/2=41,6·36/2=748,8 кН.

Расчетный вес колонны:

По примерному расходу стали примем погонный

вес колонн 0,4 кН/м². Тогда

- вес верхней части колонны (20% массы):

кН.

- вес нижней части колонны (80% массы):

кН.

Поверхностная масса стен 200 кг/м²,

переплетов с остеклением - 35 кг/м².

Суммарный вес колонн и стен (включая окна):

кН.

кН.

Рисунок 3. Схема раскладки стеновых и оконных панелей в разрезе

Таким образом, получим следующую расчетную схему:

Рисунок 4. Расчётная схема рамы. Постоянная нагрузка.

Сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны:

3.2. Снеговая нагрузка

Расчётное значение веса снегового покрова принято S_g=1,8кН/м² (г. Екатеринбург – III снеговой район).

Погонная расчетная снеговая нагрузка на стропильную ферму:

q_s=μ·S_g·B_ф=1·1,8·12=21,6кН/м,

Опорная реакция ригеля:

F_R=q_s·L/2=21,6·36/2=388,8 кН.

Рисунок 5. Расчётная схема рамы. Снеговая нагрузка.

Сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны:

3.3. Усилия от мостовых кранов

При расчете однопролетного промышленного здания крановую нагрузку учитываем только от двух сближенных кранов наибольшей грузоподъемности с учетом сочетания крановых нагрузок Ψ=0,95 (тяжёлый режим работы мостовых кранов).

Вертикальное давление кранов определяем по линиям влияния опорной реакции общей опоры двух соседних подкрановых балок.

Рисунок 6. Схема к расчету нагрузки от мостовых кранов.

Наименьшее нормативное значение вертикальной силы:

,

Q – грузоподъёмность крана, т;

G_к – вес крана с тележкой (прин. по стандартам на краны), кН;

F_к^н_max – наибольшее нормативное значение вертикальной силы, кН;

n – число колёс с одной cтороны крана;

g=9,81 – коэффициент перехода от тонн к кН (ускорение свободного падения), кН/т.

148кН

Нормативное значение горизонтальной силы:

,

кН

Расчетные давления на колонну:

D_max=,

D_min=,

где ψ – коэффициент сочетания, 0,95 для тяжёлого режима работы крана

у_i – ординаты линий влияния

G_пк – нормативный вес подкрановых конструкций, G_пк= 0,2 B·L/2=0,25·12·18= 54кН

p^н – нормативная полезная нагрузка на тормозной площадке, 1,5 кН/м²

b_ТБ – ширина тормозной площадки, равная h_н= 1000 мм

γ_1,2,3 – коэффициенты надежности по нагрузке.

D_max

D_min

Сосредоточенные моменты от вертикальных сил D_max и D_min :

,

,

где e_к=0,5h_н=0,5·1=0,5м – эксцентриситет вертикальной крановой нагрузки относительно оси нижней части колонны.

Расчётное значение горизонтальной силы:

.

Рисунок 7. Расчётная схема рамы. Крановая нагрузка.