Расчетный вес колонны.
По примерному расходу стали примем погонный вес колонн 0,5 кН/м2. Тогда
- вес верхней части (20% веса):
кН;
- вес нижней части (80% веса):
кН.
На рисунке 4.3 представлена расчетная схема от постоянной нагрузки.
Рис. 4.3. Расчетная схема рамы от постоянной нагрузки.
4.2.2 Снеговая нагрузка
Город Омск находится во II-ом снеговом районе (карта 1 СНиПа 2.01.07-85*). Следовательно, нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли sg = 1,2 кПа (табл. 4 СНиПа 2.01.07-85*).
Линейно распределенная нагрузка от снега на ригель рамы:
,
где - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемы в соответствии с п. 3 прил. 3 СНиПа 2.01.07-85* и равный 1,0;
В – шаг ферм.
Сосредоточенная нагрузка на ригель
Рис. 4.4. Расчетная схема рамы от снеговой нагрузки.
4.2.3 Вертикальные усилия от мостовых кранов
Для мостового крана грузоподъемностью 80 т рекомендована тележка показанная на рисунке 3.1.
Нормативное усилие колеса на наиболее загруженной стороне
кН.
Вес крана с тележкой GК = 1029 кН.
Из условия равновесия
,
где Fminn – нормативные усилия, передаваемые колесами наименее нагруженной стороной крана;
n – количество колес с одной стороны тележки.
Отсюда
По нормам, расчетный крановый пояс состоит из 2-х максимально сближенных кранов с тележками в крайних положениях с наибольшим грузом на крюках и движущихся с максимальной скоростью. Это маловероятно, и поэтому вводится коэффициент сочетания нагрузки = 0,95, для двух кранов, работающих в режиме 3К, (п. 4.17 СНиПа 2.01.07-85*).
Для определения расчетных усилии со стороны крана, построим линию влияния (см. рис.4.5)
Рис. 4.5. Линия влияния опорных реакций подкрановых балок.
Расчетное усилие, передаваемое на колонну колесами крана
,
где f – коэффициент надежности по нагрузки, для крановых нагрузок равен 1,1; для нагрузок от собственного веса – 1,05.
gпкп – нормативное значение собственного веса подкрановых конструкций, принимается равной 0,5 кН/м2;
Подставив все величины, получим
Силы Dmax и Dmin приложены по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на нее изгибающие моменты:
,
где ек = 0,5·hн = 0,5·1 = 0,5 м – расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны.
кНм,
кНм.
Расчетная горизонтальная сила Т от торможения тележки с грузом, передаваемая подкрановыми балками на колонну от сил Тк, определенных в пункте 3.1, определяется при том же расположении мостовых кранов, что и в пункте 4.2.2 (см. рис. 4.5), то есть
кН.
Сила Т может передаваться равновероятно на одной из сторон крана с равновероятным направлением (влево или вправо).
На рисунке 4.6 представлена расчетная схема от крановой нагрузки.
Рис. 4.6. Расчетная схема рамы от крановой нагрузки.
4.2.4 Ветровая нагрузка
По карте 3 СНиПа 2.01.07-85* находим, что город Омск относится к III-му ветровому району. Для него по таблице 5 этого же СНиПа определяем: нормативное значение ветрового давления wо = 0,38 кПа.
Запишем формулу (6) СНиПа 2.01.07-85* для определения нормативного значения средней составляющей ветровой нагрузки wm на высоте z над поверхностью земли
,
где k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяемый по таблице 6 СНиП 2.01.07-85* в зависимости от типа местности;
с – аэродинамический коэффициент, по п. 6.6 СНиПа 2.01.07-85* принимаем равным 0,8 для вертикальных стен с наветренной стороны и 0,6 – с подветренной.
Примем тип местности – В.
Рис.
4.7. Схема ветровой нагрузки на раму.
Из условия равновесия
,
,
,
.
Найдем эквивалентные действию ветра равномерно распределенные нагрузки по формуле:
,
где w – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,4;
В – расстояние между фермами.
Найдем qw от действия ветра с наветренной стороны
кН/м,
с подветренной стороны
кН/м.
Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки вычисляем по следующей формуле:
,
которые равны с наветренной стороны
кН,
с подветренной стороны
кН.
На рисунке 4.7 представлена расчетная схема от ветровой нагрузки.
Рис.
4.7. Расчетная схема рамы от ветровой
нагрузки.