Расчет поперечной рамы

Конструктивную схему рамы приводим к расчетной схеме, соблюдая следующее:

• — оси колонн проходят через центры тяжестей сечений;
• — заделка колонн принимается на уровне низа башмака;
• — ригель проходит по оси нижнего пояса фермы и принимается горизонтальным, т.к. уклон фермы менее 1/8.

Рис. 19. Расчетная схема поперечной рамы

Расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонн .

Сбор нагрузок

Постоянных Постоянная нагрузка на ригель рамы принимается равномерно распределенной по длине.

Собираем нагрузки на перекрытие:

Таблица 1. Нагрузки на 1 м² перекрытия

Состав кровли.	Нормативная нагрузка.	Коэффициент надежности по нагрузке.	Расчетная нагрузка.
Защитный слой гравия.	0.4.	1.3.	0.52.
4 слоя рубероида ;	0.2.	1.3.	0.26.
Цементная стяжка ;	1.25.	1.3.	1.63.
Пенополистирол. ;	0.025.	1.2.	0.03.
1 слой рубероида.	0.05.	1.3.	0.065.
Железобетонная плита.	1.8.	1.1.	1.98.
Стропильные фермы.	0.3.	1.05.	0.315.
Связи покрытия.	0.05.	1.05.	0.053.
	4.08.		qпер= 4.85.

Равномерно распределенная нагрузка на ригель:

где — шаг ферм.

Рис. 20. Постоянные нагрузки

Опорная реакция ригеля рамы:

.

Нагрузки от собственного веса колонны, от стен и оконных переплетов приложены к низу надкрановой и подкрановой частям колонны по оси сечения, вычисляются по формулам:

.

где: — коэффициенты надежности по нагрузке; - поверхностная масса навесных стен; - поверхностная масса оконных переплетов с остеклением; - ширина грузовой площади стен; - суммарная высота стеновых панелей, нагрузка с которых передается на верхнюю часть колонны; - суммарная высота оконных переплетов, нагрузка с которых передается на верхнюю часть колонны; - суммарная высота стеновых панелей, нагрузка с которых передается на нижнюю часть колонны; - суммарная высота оконных переплетов, нагрузка с которых передается на нижнюю часть колонны; - расчетная нагрузка от веса верхней части колонны; - расчетная нагрузка от веса нижней части колонны;

— вес всей колонны;

— средний расход стали на колонны каркаса в расчете на 1 м² площади здания;

— грузовая площадь одной колонны.

Снеговой.

Равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы определяется:

.

где:

— коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, зависит от конфигурации кровли;

— расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² поверхности земли (III снеговой район).

Рис. 21. Снеговая нагрузка

Опорная реакция ригеля рамы:

.

Крановых.

Вертикальная нагрузка на колонну от двух сближенных кранов определяется с коэффициентом сочетания (режим работы 3к).

Рис. 22. Вид на каркас сбоку и линия влияния опорных реакция подкрановых балок

Рис. 23. Крановые нагрузки

Определяем расчетные давления на колонну Dmax (колонна рядом с тележкой), Dmin (противоположная от тележки колонна).

;

.

где:

— максимальное нормативное давление колеса крана;

— нормативное давление колеса крана с противоположной стороны;

— ординаты линии влияния;

— нормативный вес подкрановых конструкций;

— коэффициенты надежности по нагрузке;

• — нормативная временная нагрузка;
• — шаг колонн;
• — ширина тормозной конструкции.

.

где — грузоподъемность крана;

• — масса крана с тележкой;
• — число колес с одной стороны одного крана;

;

.

Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая на колонну:

.

где:

— нормативное значение горизонтального давления колеса мостового крана;

.

Изгибающие моменты, возникающие по оси колонны от сил Dmax, Dmin равны:

;

.

Ветровых.

Здание находится во II ветровом районе, тип местности В.

Расчетная ветровая нагрузка на стойку рамы в любой точке по высоте определяется:

— с наветренной стороны:

— с подветренной стороны:

.

где:

— коэффициент надежности по нагрузке;

— нормативный скоростной напор, в зависимости от ветрового района (II ветровой район);

;- аэродинамические коэффициенты, зависящие от схемы здания;

— коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте.

Рис. 24. Схема изменения ветровой нагрузки по высоте

Тогда ветровая нагрузка на высотах 5; 10; 18; 20; 22 м равна:

Для удобства расчета фактическую линейную нагрузку заменяют эквивалентной, равномерно распределенной по высоте колонны.

Рис. 25. Ветровые нагрузки

Приближенно можно определить:

;

.

где:

— коэффициент, зависящий от высоты здания.

Ветровая нагрузка, которая действует на участке h' от низа ригеля до наиболее высокой точки здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля.

;

.