Временные нагрузки, действующие на раму (нагрузки от мостовых кранов)

При движении колеса мостового крана передаются силы в 3х направлениях. Нагрузка от мостовых кранов представлена в виде вертикальной и горизонтальной, рисунок 3.4.

Вертикальное давление кранов D_max и D_min, кН, определяется по формулам

D_max = γ_n ∙(γ_f ∙ ψ ∙F_кmax ∙∑y+ γ_f'∙G_n + γ_f ∙g_n ∙b_т ∙B),

D_min = γ_n ∙(γ_f ∙ ψ ∙F_кmin ∙∑y+ γ´_f'∙G_n + γ_f ∙g_n ∙b_т ∙B),

где γ_n= 0,95;

γ_f =1,1– коэффициент надёжности по нагрузке;

ψ– коэффициент сочетаний, принимаемый ψ = 0,85; 0,95 для разных групп режимов

работы кранов;

F_кmax - наибольшее вертикальное нормативное давление колеса крана, кН;

F_кmin– наименьшее вертикальное нормативное давление колеса крана, кН;

∑y – сумма ординат линии влияния опорных реакций от установки двух сближенных мостовых кранов при их наиневыгоднейшем для колонны положении на подкрановой балке;

G_n – нормативный вес подкрановых конструкций, принимаемый G_n = 40…50кН;

γ´_f'=1,05– коэффициент надёжности по нагрузке для собственного веса подкрановых конструкций;

g_n=1,5 кН/м² – полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке;

b_т – ширина тормозной площадки, принимается равной h_н – высоте сечения нижней части колонны, принятой при компоновке рамы;

B– шаг колонн в продольном направлении, м.

Горизонтальная сила Т_к , расположенная в плоскости поперечной рамы, возникает из-за перекосов крана, торможения тележки, распирающего воздействия колес при движении по рельсам, расстояние между которыми несколько меньше пролета крана. Нормативное значение силы Т^н_к: = 0,05(9,8Q+G_t)/n₀, где Q – грузоподъемность крана, G_t - вес тележки, n₀- число колес с одной стороны крана. Продольная сила F_кп возникает от трения колес о рельс и от сил торможения крана. Силы D_max, D_min передают на колонну изгибающий момент: М_max=D_maxe_k, M_min=D_mine_k, где е – расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны. Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая подкрановыми балками на колонну от сил Т_к , определяется: T=nn_cΣT^н_кy.

Снеговая нагрузка.

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от снега q_сн опред-ся по ф-е: q_сн = ncp₀b_ф, где p₀- вес снегового покрова на земле, зависящий от района строительства; c - коэф. перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1м² проекции кровли, =1; b_ф - шаг ферм; n - коэф. перегрузки. Коэф.перегрузки зависит от отношения нормативного собственного веса покрытия g^н_кр к весу снегового покрова p_0. При сильных ветрах часть снега сносится с покрытия, и поэтому при строительстве в районах с сильными зимними ветрами расчетная снеговая нагрузка может быть снижена. Также снижается нагрузка на покрытие зданий с неутепленной кровлей и уклоном для отвода воды при избыточных тепловыделениях.

16.Ветровая нагрузка воздействует динамически, но при низких широких зданиях рассматривается только её статическая составляющая. Нормативное значение ветрового давления w₀, кПа, принимают по СНиП «Нагрузки и воздействия». Схема действия ветровой нагрузки на раму показана на рисунке.

При направлении ветра слева направо, как показано на рисунке, ветровая нагрузка слева будет приложена к раме, а справа – от рамы, то есть слева будет активное давление, а справа - пассивное (отсос). Этот фактор учитывается аэродинамическим коэффициентом с, с_лев= 0,8, а справа с_пр = 0,6. Для удобства расчёта фактическую нагрузку в виде ломанной прямой можно заменить эквивалентной по всей высоте, а часть нагрузки, действующей на ферму, заменяют сосредоточенной, приложенной в уровне низа ригеля рамы, как показано на рисунке 3.9.

Если принять, что моменты в заделке консоли, равной по длине высоте рамы от эквивалентной и фактической нагрузки, равны, то эквивалентная расчётная погонная ветровая нагрузка gэ,лев gэ,пр, кН/м, будут равны: g_э,лев = γ_n ∙ γ_f ∙ w₀ ∙ k_ср ∙ с_лев ∙ B, g_э,пр = γ_n ∙ γ_f ∙ w₀ ∙ kс_р ∙ с_пр ∙ B, где γn = 0,95; γ_f = 1,4; B – шаг колонн в продольном направлении, м; kср – среднее значение коэффициента учитывающего изменение ветрового давления по высоте;

kср =

Сосредоточенные силы Fлев и Fпр, кН, определяются по формулам: F_лев = γ_n ∙ γ_f (k₃+k₄)∙3,5∙w₀∙с_лев∙B/2, F_пр =F_лев∙ с_пр/с_лев.

Покрытия по прогонам.

Прогоны устанавливают на верхний пояс стропильных ферм в их узлах. В качестве прогонов применяют прокатные балки, гнутые профили, легкие сквозные конструкции. Кровельные покрытия бывают теплыми в отапливаемых производственных зданиях и холодными без утеплителя. Для теплых кровель в качестве несущих элементов, укладываемых по прогонам, исп-ся стальной профильный настил, керамзитобетонные, армо- и асбестоцементные плиты, сэндвичи, между которыми расположен утеплитель. Пример теплой кровли: профлисты укладывают по прогонам, расположенным через 3-4метра, может опираться непосредственно на фермы. Настил крепится к прогонам самонарезающими винтами. Между собой листы соединяют комбинированными заклепками.

Холодная кровля: выполняют из волнистых асбестоцементных, стальных, алюминиевых листов, укладываемых по прогонам, расположенным через 1,25-1,5 метров.

Не желательно использование асбестоцементных и волнистых листов в горячих цехах, т.к. асбестоцемент пересушивается, а на волнистых кровлях скапливается много пыли, что затрудняют уборку.

Во избежание коррозии покрывают спец.грунтами или изолируют прокладками.

Беспрогонные покрытия.

Для покрытия производственных зданий широко применяются крупнопанельные ж/б плиты шириной 3м и длиной 6,12 м. Опираются в узлах верхнего пояса ферм и привариваются по трем углам. Основной недостаток крупнопанельных ж/б плит – большой собственный вес. Для снижения нагрузок иногда используют металлические панели шириной 1,5, 3м и длиной 6, 12м. По сравнению с кровлей по прогонам металлические панели более индустриальные и позволяют значительную часть работ по устройству кровли перенести на заводы метал.конструкций. однако расход стали получается больше, чем при прогонном покрытии. Утепленные стальные панели обычно состоят из каркаса, проф.настила, утеплителя и гидроизоляции. Неутепленные стальные панели применяются при покрытиях зданий со значительным тепловыделением. Также применяются панели с использование алюминиевых сплавов – отличаются малой массой и высокой коррозионной стойкостью, высокой стоимостью. Использование таких панелей целесообразно в производствах с сильноагрессивной средой.