 |
Постоянная нагрузка от собственного веса колонны
|
|
|
|
Собственный вес колонны определим в процентном соотношении, приняв для верхней части 20% от веса колонны, для нижней 80% от веса колонны qfk = 0,4 кН/м2.
Расчётный вес верхней части колонны:
Расчётный вес нижней части колонны:
Поверхностная масса стен 200 кг/м2, переплетов с остеклением 35 кг/м2.
Снеговая нагрузка
Нормативная снеговая нагрузка для города Минска (2 снеговой район, подрайон 2в) по национальному приложению изменение №2 ТКП EN 1991-1-3-2009 (стр.4, рисунок НП.1) [1]. Определим снеговую нагрузку действующую на покрытие по следующей формуле ТКП EN 1991-1-3-2009 (стр.6, п.5.2, (5.1)) [2]:
(2.1)
где 
- коэффициент формы снеговых нагрузок (
),(табл.5.2, стр.8, п.5.3.2) [2];
- характеристическое значение снеговых нагрузок на грунт (стр.5, таблица НП.1.1) [1]
- коэффициент окружающей среды (стр.7, п.5.2(7)) [1] (
).;
- температурный коэффициент (стр.7, п.5.2(8)) [1] (
).
(2.2)
где 
- высота местности над уровнем моря (
) по [3].
Подставим значения в формулу (2.2):
Подставим значения в формулу (2.1):
Ветровая нагрузка
1. Определим базовое значения скорости ветра по следующей формуле ТКП EN 1991-1-4-2009 (стр.7, п.4.2, (4.1)) [4]:
(2.3)
где 
- базовая скорость ветра, определяемая как функция направления ветра и времени года, на высоте 10 м над уровнем земли для типа местности II;
- коэффициент, учитывающий направление ветра в соответствии с НП 2.1, стр.110 [4];
- сезонный коэффициен в соответствии с НП 2.5, стр.110 
[4];
- основное значение базовой скорости ветра по Изменению №2 ТКП EN 1991-1-4-2009 (стр.4, рисунок НП.1) 
[5];
Подставив в (2.3) получим:
2. Определение средней скорости ветра в соответствии с [4] (стр.8, п.4.3. (4.3)):
(2.4)
где 
- коэффициент, учитывающий тип местности;
- орографический коэффициент 
;
- базовая скорость ветра.
|
|
|
Определим коэффициент, учитывающий тип местности по формуле [4] (стр.8, п.4.3.2, (4.4)), так как 
, то:
(2.5)
где 
- высота над землей (
);
- коэффициент местности, зависящий от параметра шероховатости z0 по следующей формуле [4] (стр.8, п.4.3.2, (4.5)):
(2.6)
где 
- 0,05 м (тип местности II (стр.9, табл.4.1)) [4];
- параметр шероховатости (
);
- минимальная высота (стр.9, табл.4.1) [4], (
);
- 200 м.
Тогда получим:
Определим среднюю скорость ветра:
3. Пиковое значение скоростного напора.
В соответствии с [4] (стр.10, п.4.4, (4.7)) определим интенсивность турбулентности, так как , то:
(2.7)
где 
- коэффициент турбулентности в соответствии с [4] (НП 2.14, стр.111), (
);
Определим значение среднего скоростного напора в соответствии с [4] (стр.11, п.4.5, (4.10)):
(2.8)
где 
- плотность воздуха, которая зависит от высоты над уровнем моря, температуры и барометрического давления принимается в соответствии с [4] (НП 2.36, стр.113), (
);
Определим пиковое значение скоростного напора в соответствии с [4] (стр.11, п.4.5, (4.8)):
(2.9)
4. Определим ветровое давление действующее на стены в соответствии с [4] (стр.12, п.5.2, (5.1)) по формуле:
(2.10)
где 
- пиковое значение скоростного напора ветра;
- аэродинамический коэффициент внешнего давления в соответствии с [4] (п.7.2.2, стр.20, табл.7.1).
Так как 
, следовательно 
и 
.
Тогда:
Рисунок 2.2 – Ветровая нагрузка на здание
Крановые нагрузки
Крановые нагрузки определим согласно СНиП 2.01.07-85 (стр.6) [6]:
Определим максимальное и минимальное давление на колонну:
(2.11)
(2.12)
где 
- коэффициент сочетания (
);
- коэффициент надёжности по нагрузке для крановых нагрузок
(
);
- собственный вес подкрановой балки (
);
- коэффициент надёжности по нагрузке для подкрановых балок
(
);
- сумма ординат линий влияния.
Подставим значения в формулы (2.11) и (2.12):
Подкрановые балки устанавливаются с эксцентриситетом по отношению к оси нижней части колонны, поэтому в раме возникают сосредоточенные моменты:
|
|
|
(2.13)
(2.14)
где
Поставив значения в (2.13) и (2.14) получим:
Расчётное горизонтальное давление на колонну равно:
(2.15)
где 
- усилие, которое передаётся колесом.
Подставим значения в (2.15):
Статический расчёт поперечной рамы
Расчетные усилия находим для левой стойки в предварительно намеченных характерных сечениях, показанных на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Обозначение характерных сечений и моментов инерции элементов рамы
Так как на данной стадии проектирования жесткости элементов рамы неизвестны, то условно установим соотношение их моментов инерции (стр.338) [7]:
Поперечная рама воспринимает следующие нагрузки:
- собственный вес конструкций — вес каркаса, кровли и стенового ограждения;
- снеговую нагрузку;
- крановые нагрузки - вертикальные давления колес кранов и силы поперечного торможения;
- ветровую нагрузку.
Нагрузки разделяются на постоянные и временные. Временные нагрузки, в свою очередь, делятся на нагрузки длительного действия и кратковременные.
|
|
|
