Постоянная нагрузка от 1 м2 покрытия

Нормативная нагрузка от 1 м² остекления в соответствии с приложением XIV[1] равна 0, 5 кН/м².

Расчетные нагрузки от стен и остекления оконных переплетов:

- на участке между отметками 10, 2 и 12, 6 м

G ₁ = 2, 4·12, 0·2, 97·1, 1·0, 95 = 89, 38 кН;

- на участке между отметками 6, 6 и 10, 2 м

G ₂ = (1, 2·12, 0·2, 97 + 1, 2·12, 0·0, 5)1, 1·0, 95 = 52, 21 кН;

- на участке между отметками 0, 0 и 6, 6 м

G ₃ = (1, 2·12, 0·2, 97 + 5, 96·12, 0·0, 5)1, 1·0, 95 = 76, 1 кН.

Расчетные нагрузки от собственного веса колонн.

Колонна по оси А:

- подкрановая часть с консолью:

G ₄₁ = (0, 7·7, 45 + 0, 6·0, 6 + 0, 5·0, 6·0, 6)0, 4 · 25· 1, 1 · 0, 95 = 60, 14 кН;

- надкрановая часть:

G ₄₂ = 0, 4 · 0, 6 · 3, 9 ·25 ·1, 1· 0, 95 = 24, 45 кН;

- итого:

G ₄ = G ₄₁ + G ₄₂ = 60, 14 + 24, 45 = 84, 59 кН;

Колонна по оси Б:

- подкрановая часть с консолями:

G ₅₁ =(0, 9·7, 45 + 2·0, 6 · 0, 65 + 0, 65·0, 65)0, 4 ·25· 1, 1· 0, 95 = 74, 85 кН;

- надкрановая часть:

G ₅₂ = G ₄₂= 24, 45 кН;

- итого:

G ₅ = G ₅₁ + G ₅₂= 74, 85 + 24, 45 = 99, 3 кН

Расчетная нагрузка от собственного веса подкрановых балок (по приложению XII)[1] и кранового пути (1, 5 кН/м) будет равна:

G ₆ = (101 + 1, 5·12, 0)1, 1·0, 95 = 124, 4 кН

Временные нагрузки. Снеговая нагрузка для расчета поперечной рамы принимается равномерно распределенной во всех пролетах здания.

Нормативное значение снеговой нагрузки на 1 м² покрытия определяем по

формуле (10.1) [12]:

S ₀ = 0, 7 c_ec_t μ S_g = 0, 7· 1, 0· 1, 0· 1, 0· 0, 8 = 0, 56 кН/м²,

где с_е = 1, 0 – коэффициент, учитывающий снос снега от ветра, принят по формуле (10.4) [12];

с_t = 1, 0 – термический коэффициент, принят по формуле (10.6) [12];

μ = 1, 0 – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке, принят в соответствии с п. 10.2 [12];

S_g = 0, 8 кПа – вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли для г.Чита (I I I снеговой район) в соответствии с таблицей 10.1 [12].

Расчетное значение снеговой нагрузки будет равно:

S = S ₀ γ _f = 0, 56· 1, 4 = 0, 784 кН/м²,

где γ _f = 1, 4 – коэффициент надежности по снеговой нагрузке согласно

п. 10.12 [12].

При этом длительная составляющая будет равна 0, 7·0, 784 = 0, 5488 кН/м²,

где коэффициент 0, 7 принят по п. 10.11 [12].

Тогда расчетная нагрузка от снега на 1 м ригеля рамы с учетом шага колонн в продольном направлении и класса ответственности здания будет равна:

Р_sn= 0, 784 · 12, 0 · 0, 95 = 8, 94 кН/м.

Длительно действующая часть снеговой нагрузки составит:

P_{sn, l} = 0, 5488 · 12, 0 · 0, 95 = 6, 256 кН/м.

Крановые нагрузки. По приложению XV[1] находим габариты и нагрузки от

мостовых кранов грузоподъемностью Q = 10т (98 кН):

- ширина крана В _к = 5, 4 м;

- база крана A _к = 4, 4 м;

- нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс P_{max , п} = 85 кН;

- масса тележки G _т = 2, 4 т;

- общая масса крана G _к = 13 т.

Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс (при 4 колесах):

P_{min , n} = 0, 5(Q + Q _к) – P_{max , п} = 0, 5(98 + 13·9, 81) − 85 = 27, 76 кН.

Нормативная горизонтальная нагрузка на одно колесо крана, направленная поперек кранового пути и вызываемая торможением тележки, при гибком подвесе груза будет равна:

Т_п = 0, 5 ·0, 05(Q + Q _т) = 0, 5·0, 05(98 + 2, 4·9, 81) = 3, 04 кН.

Расчетные крановые нагрузки вычисляем с учетом коэффициента надежности по нагрузке γ _f = 1, 2 согласно п. 9.8 [12].

Определим расчетные нагрузки от двух сближенных кранов по линии влияния (рис. 2) без учета коэффициента сочетания ψ:

Рис 2. Линии влияния давления на колонну и установка крановой нагрузки в невыгодное положение

- максимальное давление на колонну:

D_max = P_{max , п} γ _f Σ y · γ _п = 85 · 1, 2 · 3, 1 · 0, 95 = 300, 4 кН,

где Σ y – сумма ординат линии влияния, Σ y = 0, 55 + 0, 916 + 1 + 0, 63 = 3, 1;

- минимальное давление на колонну:

D_min = P_{min , п} γ _f Σ y · γ _п = 27, 76 · 1, 2· 3, 1 · 0, 95= 98, 2 кН;

- тормозная поперечная нагрузка на колонну:

Т = Т_п γ _f Σ y · γ _п = 3 ·1, 2 · 3, 1 · 0, 95 = 10, 6 кН.

Ветровая нагрузка. Чита расположена в I I ветровом районе по скоростным напорам ветра. Согласно п. 11.1.4 [12] нормативное значение ветрового давления равно w ₀ = 0, 3 кПа.

Согласно 11.1.5 [12] эквивалентная высота z_e = h = 14, 09 м, где h – высота здания. Коэффициент k (z_e), учитывающий изменение ветрового давления с учетом эквивалентной высоты вычисляем по формуле (11.4) [12]:

k (z_e) =k ₁₀ (z_e / 10)^{2 α} = 1 (14, 09/10)^{0, 3} = 1, 108,

где параметры k ₁₀ = 1 и α = 0, 15 приняты по таблице 11.3[12] (см. прил.XVI)[1] для заданного типа местности А.

Нормативные значения средней составляющей ветровой нагрузки w_m определяем по формуле (11.2) [12]:

- для наветренной стены w_m=w ₀ k (z_e) c_e= 0, 3·1, 108·0, 8 = 0, 266 кПа;

- для подветренной стены w_m–= w ₀ k (ze) c_e–= 0, 3·1, 108·0, 5 = 0, 166 кПа;

где аэродинамические коэффициенты се = 0, 8 и се – = 0, 5 приняты по таблице Д.2 [12].

Пульсационную составляющую ветровой нагрузки будем вычислять по формуле (11.5) [12], следуя указаниям примечания к п. 11.1.8[12].

Для этого находим коэффициент пульсации давления ветра по формуле (11.6) [12]:

ζ (z_e) =ζ ₁₀ (z_e / 10)^{– α} = 0, 76 (14, 09/10)^{–0, 15} = 0, 721,

где параметры ζ ₁₀ = 0, 76 и α = 0, 15 приняты по таблице 11.3[12] (см. прил.XVI)[1] для заданного типа местности А.

По таблице 11.6 [12] (см. прил. XVI)[1] определяем коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления v = 0, 6398 (при высоте здания h= 14, 09 м и длине здания равной произведению шага колонн в продольном направлении на число пролетов в продольном направлении по заданию: 12, 0 · 6 = 72 м).

Теперь можно вычислить нормативные значения пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p по формуле (11.5) [12]:

- для наветренной стены w_p=w_mζ (z_e) v= 0, 266 ·0.721·0, 64 = 0, 123 кПа;

- для подветренной стены w_p–= w_m–ζ (z_e) v = 0, 166·0, 721·0, 64 = 0, 0766 кПа.

Тогда, согласно формулы (11.1)[12] с учетом коэффициента надежности по нагрузке γ _f = 1, 4, шага колонн 6 м и с учетом коэффициента надежности по назначению здания γ _n= 1 получим следующие значения расчетных ветровых нагрузок:

- равномерно-распределенная нагрузка на колонну рамы с наветренной

стороны:

w ₁= (w_m +w_p) γ _f L γ _n = (0, 266+0, 123)1, 4·12, 0·0, 95 = 6, 21 кН/м;

- то же, с подветренной стороны:

w ₂= (w_m– +w_p–) γ _f L γ _n = (0, 166 +0, 076)1, 4·12, 0·0, 95 = 3, 872 кН/м;

- расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отметки 12, 0:

W= (w ₁+ w ₂)· (h− h_нск) = (6, 21 +3, 872)· (14, 09− 10, 8)=33, 17 кН.

Расчетная схема поперечной рамы с указанием мест приложения всех на-

грузок приведена на листе 1.