Определение нагрузок от давления снега и ветра

Расчетная снеговая нагрузка на крайнюю колонну определяется по формуле:

где: — нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимости от района строительства;

— коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп. 5,3−5,6 СНиП 2.01.07−85;

— 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 (балку) рамы составит:

Момент на верхнем участке колонны:

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

— нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района cтроительства;

— коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания;

— аэродинамический коэффициент: для наветренной стороны, для подветренной стороны.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки с наветренной стороны равно:

до 5 м, :

до 10 м, :

до 20 м, :

При высоте 11,7 м:

При высоте 13,85 м:

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 от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределённой нагрузки.

Найдем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку на раму с наветренной стороны:

С подветренной стороны:

Найдем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку на раму с наветренной стороны:

С подветренной стороны:

Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 11,7 м:

Статический расчёт поперечной рамы Статический расчет поперечной рамы выполняем с помощью программного комплекса «RADUGA 2.0.7».

Для выявления наибольших возможных усилий в сечениях колонн поперечную раму рассчитывают сначала на действие снеговой и крановой нагрузок, что позволяет использовать некоторые из этих данных при расчете рамы на действие постоянной нагрузки.

Размеры расчетной схемы назначаются следующим образом:

Пролет для подкрановой части — 10 — 0,4*2 = 9,2 м (0,4 м — расстояние от разбивочной оси до середины подкрановой части колонны) Пролет для надкрановой части — 10 — 0,05*2 = 9,8 м (0,05 м — расстояние от разбивочной оси до середины надкрановой части колонны) Высота от верха обреза фундамента до низа подкрановой балки 7,5 + 0,15 = 7,65 м (0,15 м — расстояние от верхней отметки пола до верха обреза фундамента) Расстояние от разбивочной оси до центра подкрановой балки — 0,35 м Узел 5 — расстояние от разбивочной оси до центра тяжести стеновой панели;

Узел 7 — находится вычислением эксцентриситета приложения нагрузки :

Где: 300 — центр тяжести надкрановой части колонны;

• 350 — расстояние от разбивочной оси до внутренней грани надкрановой части колонны;
• 20 — монтажный зазор от разбивочной оси до торца стропильной конструкции.

Рисунок 3.1. Нумерация узлов и элементов расчётной схемы

Рисунок 3.2. Расчетная схема поперечной рамы с нумерацией узлов и элементов.

Расчёт на постоянную нагрузку Расчет на постоянную нагрузку осуществляем путем нагружения расчетной схемы нагрузками от собственного веса несущих элементов (стропильной фермы, колонн), а также от навесных стеновых панелей, веса подкрановой балки и крановых путей.

Рисунок 3.3. Расчетная схема поперечной рамы с нумерацией узлов и элементов.

Рисунок 3.4. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия постоянной нагрузки (экспорт из радуги).

Расчёт на снеговую нагрузку При расчете поперечной рамы снеговую нагрузку принимают равномерно распределенной во всех пролетах здания. Для расчета в программном комплексе «Raduga» снеговая нагрузка суммируется и прикладывается в крайних узлах.

Рисунок 3.5. Схема действия нагрузки от снега.

Рисунок 3.6. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия снеговой нагрузки (экспорт из радуги).

Расчёт на действие нагрузки от давления крана (по оси А) При работе мостовых кранов поперечная рама здания воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные крановые нагрузки. Схема приложения вертикальной нагрузки приведена на рис. 3.7. и рис. 3.9. Горизонтальная нагрузка показана на рис. 3.11. и 3.13.

Рисунок 3.7. Схема действия нагрузки от давления крана (по оси А).

Рисунок 3.8. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия давления крана по оси, А пролёта АБ (экспорт из радуги).

Расчёт на действие нагрузки от давления крана (по оси Б).

Рисунок 3.9. Схема действия нагрузки от давления крана (по оси Б).

Рисунок 3.10. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия давления крана по оси Б пролёта АБ (экспорт из радуги).

Расчёт на действие горизонтальной крановой нагрузки (по оси А).

Рисунок 3.11. Горизонтальное давление от двух сближенных кранов по оси А.

Рисунок 3.12. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия горизонтального давления крана по оси, А (экспорт из радуги).

Расчёт на действие горизонтальной крановой нагрузки (по оси Б).

Рисунок 3.13. Горизонтальное давление от двух сближенных кранов по оси Б.

Рисунок 3.14. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия горизонтального давления крана по оси Б (экспорт из радуги).

Расчёт на действие ветровой нагрузки (слева).

Рисунок 3.15. Давление от ветровой нагрузки слева.

Рисунок 3.16. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия давления ветра слева (экспорт из радуги).

Расчёт на действие ветровой нагрузки (справа).

Рисунок 3.17. Давление от ветровой нагрузки справа.

Рисунок 3.18. Эпюра M (кН· м) и эпюра N (кН) от действия давления ветра справа (экспорт из радуги).

Таблица 3.1 — Расчетные усилия в сечениях стойки по оси, А от каждого вида загружения.

Расчетное сечение.	Усилие.	Постоянная нагрузка.	Переменные (временные) нагрузки.
Снеговая.	Ветровая.
по оси А.	по оси Б.	по оси А.	по оси Б.	Слева на ось А.	Справа на ось Б.
IV.	— 35,923.	— 4,508.	— 37,908.	109,232.	124,097.	— 89,806.	— 155,424.	147,384.
— 634,479.	— 112,8.	— 553,14.	— 132,74.
III.	69,925.	14,059.	— 138,417.	8,722.	— 1,755.	— 31,830.	— 25,758.	30,139.
— 555,378.	— 112,8.	— 553,14.	— 132,74.
II.	— 70,545.	— 22,388.	38,76.	38,759.	— 22,318.	— 21,231.	— 14,695.	18,602.
— 248,019.	— 112,8.
I.	— 29,723.	— 15,228.
— 220,17.	— 112,8.

Для основной расчетной комбинации (таблица А.4 приложения, А СНБ 5.03.01−02) получаем: