3. Збір навантажень

Маса обраних залізобетонних конструкцій

Таблиця 5

№	Вид конструкції	Маса, т	Примітка
1 2 3 4 5 6	Плити покриття 3х6м Стропильна балка 18м. крок 6 Підкранова балка Стінова панель З.Б. колона по вісі А,В З.Б. колона по вісі Б	2,7 10,4 2,9 1,7 2,3 8,1 10,1

Навантаження на 1 м² покриття Таблиця 6

Вид навантаження	Нормативне, кН/м^2	Коеф. надійності	Розрахункове, кН/м^2
Постійне три шари руберойду із шаром гравію асфальтова стяжка 20 мм. γ = 18 кН/м^3 утеплювач з пінобетону 100 мм. γ = 5 кН/м^3 обмазана пароізоляція	0,25 0,36 0,50 0,05	1,3 1,3 1,2 1,3	0,33 0,49 0,60 0,06
Всього:			1,48
вага плити розміром 3×6 м. (2.7 т.) з бетоном заповнювачем	1,8	1,1	1.98
Всього постійна:			3,47
Тимчасове снігове навантаження с=1	0,8	1,4	1,12

Геометрична характеристика колон

Колона по вісі А,В:

Розрахункова висота колони

Висота над кранової частини

Момент інерції надкранової частини :

18,3 дм⁴

Момент інерції підкранової частини:

170,6 дм⁴

Модуль пружності можно умовно приймати E_b=1

Навантаження на крайню колону

Постійні навантаження:

1. Вага покрівлі, плит покриття, несучих конструкцій, конструкцій ліхтаря.

G₁ = 0,5·(g·l·a + G_ліхт.·γ_f + G_ф·γ_f ), де:

g – розрахункове навантаження від маси 1 м² покриття;

l – проліт цеха;

a – повздовжній крок стропильних конструкцій;

G_ліхт. – маса ліхтаря з врахуванням бортових елементів та скління;

G_ф – маса стропильних конструкцій;

γ_f – коефіцієнт надійності за навантаженням.

G₁ = 0,5·(3,47·18·6 + 0·1,05 +104·1,1) = 244,58 кН.;

Ексцентриситет прикладення сили G₁ по відношенню до центру ваги оголовка колони е₁.

е₁ = (0,250 + 0,150) + h_в/2 = (0,250 + 0,150)-0,38/2 = 0,21 м.

2. Вага верхньої частини колони, прикладена на рівні верха кранової консолі.

G₂ = h·b·H_B.·γ·γ_f , де:

h, b – поперечний переріз верхньої частини колони;

H_B – висота оголовка колони;

G_ф – маса стропильних конструкцій;

γ_f – коефіцієнт надійності за навантаженням.

G₂ = 0,38·0,4·3,8·25·1,1 = 13,38 кН;

Навантаження прикладене по вісі оголовка, тому ексцентриситет дорівнює нулю.

е₂ =0

3. Маса верхніх стінових панелей.

G₃ = Н_ст. ·а ·q_пан ·γ_f , де:

Н_ст – висота верхнього ряду стінових панелей;

q_пан– вага 1 м² стінової панелі

γ_f=1,2

G₃ = (1,2+0,9) · 6 ·4,0 ·1,2=60,48 кН;

Ексцентриситет прикладення сили G₃ по відношенню до центру ваги оголовка колони е₃.

е₃ = -0,5·(h_пан + h_в) = -0,5·(0,3 + 0,38) = -0,34 м.

Відносний рівень прикладання навантаження G_{3 від верха} η₃ = h_в / H = 0,38/10,8 = 0,0352;

4. Вага підкранової балки з конструкцією шляху.

G₄ = (G_Б.+ 1,5·l)·γ_f , де:

G_Б – маса підкранової балки;

1,5 – маса підкранового шляху в кН/м;

l – проліт підкранової балки;

G₄ = (29 + 1,5·6)·1,1 =41,8 кН;

Ексцентриситет прикладення навантаження G₄ по відношенню до центру ваги поперечного перерізу підкранової частини колони е₄.

е₄ = 0,25 + 0,75 – 0,5·h_н = 0,25 + 0,75 – 0,5·0,8 = 0,6 м.

5. Навантаження від ваги стінових панелей, які закривають підкранову балку з верхнім заскленням.

G₅ = γ_f · а · Н_пан · q_пан + 0,4·a·h· γ_f , де:

γ_f – для стінових панелей з легкого бетону 1,2; для засклення -1,1;

а·h – площа засклення, яка припадає на одну колону;

0,4 кН/м² – вага 1 м² засклення.

G₅ = 1,2·6·2,4·4,0 + 0,4·6,9·6·1,1 = 87,34 кН;

Ексцентриситет прикладення навантаження G₅ по відношенню до центру ваги поперечного перерізу підкранової частини колони е₅.

е₅ = -0,5·(h_пан + h_н) = -0,5·(0,3 + 0,8) = -0,55 м.

η = 8,0/10,8= 0,741;

6. Навантаження від маси нижньої частини колони.

G₆ = G_СТ.·γ_f – G₂ = 81·1,1 – 13,38 =75,72 кН;

Навантаження прикладене по вісі колони, тому ексцентриситет дорівнює нулю е₆ =0

7. Відстань між центрами ваги перерізу верха та низу стійки:

е₇ = -0,5·(h_в + h_н) = -0,5·(0,38- 0,8) = 0,21 м.

Тимчасові навантаження:

1. Снігове навантаження на колону.

V_S = 0,5·l·a·s·γ_f , де:

s – навантаження на 1 м² горизонтальної проекції поверхні покриття;

l, a – відповідно проліт та крок стропильної конструкції;

γ_f – приймаємо 1,4.

V_S = 0,5·18·6·0,8·1,4 = 60,48 кН;

Ексцентриситет прикладання навантаження: е₁ = 0,21 м.

2. Навантаження від кранів.

Розрахунковий вертикальний максимальний тиск одного колеса крану

V_v = V_nv· γ_f ·k_dyn , де:

V_nv – максимальний нормативний тиск колеса крану;

γ_f – приймаємо 1,1;

k_dyn – коефіцієнт динамічності, приймаємо 1,0;

V_v = 96·1,1· 1,0 = 105,6 кН,

Розрахункова горизонтальна поперечна дія коліс крану:

V_h = V_nh· γ_f ·k_dyn = 2,9·1,1·1,0 = 3,19 кН;

Для бази крану В з відстанню між колесами К навантаження на стійку визначається по лініям впливу двох опорних реакцій, завантажених двома кранами, з врахуванням коефіцієнта сполучення k_c = 0,85.

=

Ексцентриситет прикладання відносно підкранової частини поперечного перерізу

колони е₄ = 0,6 м:

Розрахункову гальмівну силу можна визначити із співвідношення V_КР.h = V_h·V_КР/V_v ;

V_КР.h = 3,19·207,95/ 105,6 = 6,282 кН;

Гальмівна сила прикладається на рівні верха підкранової балки. Відстань від верха колони умовно приймається рівним 0,7Н_В=0,7·3,8=2,66 м

3. Вітрове навантаження в залежності від району будівництва визначається за СНиП „Нагрузки и воздействия” та в залежності від типу місцевості.

При висоті будівлі більше 10 м. враховується збільшення вітрового навантаження в зв’язку з висотою з лінійним законом.

На відмітці 20 м. вітрове навантаження приймається з коефіцієнтом 1,25.

Інтенсивність вітрового навантаження визначається в характерних рівнях рами цеху по висоті:

• інтенсивність до висоти +10 м.

w = w_п·_f = 0,45·1,4 = 0,54кН/м²; (ДБН „Навантаження та впливи”)

• інтенсивність на рівні низу балки:

w₁ = w·[1+0,025·(Н–10)] = 0,54·[1+0,025·(10,8 – 10)] = 0,551 кН/м² ;

• середня інтенсивність на відмітці H_m = (Н + H_ф)/2 = (10,8+12,44)/2 = 11,62 м.

w_m= w·[1+0,025·(H_m –10)] = 0,54·[1+0,025·(11,62 – 10)] = 0,56 кН/м²;

• колона вище 10 м., тому навантаження приймається рівномірно розподіленим, еквівалентним за моментом в рівні защімлення колони з фундаментом

w_red = [w·H² + (w₁ - w)·(H-10)·(0,67·H – 3,33)]/H² =

= [0,54·10,8² + (0,551-0,54)·(10,8-10)·(0,67·10,8-3,33)]/10,8² =

= (62,98+0,0344)/116,64=0,54 кН/м²;

Розрахункове навантаження від вітру на поперечник приймається з урахуванням аеродинамічних коефіцієнтів.

Активний тиск вітру на погонний метр:

w_a = 0,8·w_red·a = 0,8·0,54·6 = 2,59 кН/м;

Пасивний тиск вітру:

w_p = c₃·w_red·a· γ_f` = 0,5·0,54·6·1,2 = 1,94 кН/м;

a – повздовжній крок стійок.

Зосереджена сила W прикладена до верху колон та являє собою суму активного та пасивного тиску вітру на конструкції, розміщені вище верха колон:

W = w_m·a·[(0,8+c₃)·h + (0,7+0,6)·h_фон] = 0,56·6·[(0,8+0,5)·1,6+0] = 6,97кН;