Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы определяется:

,

– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие (прил. 3 СНиП «Нагрузки и воздействия»);

Sg=2,4 кПа – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 поверхности земли (IV снеговой район).

Рис. 21. Снеговая нагрузка

Опорная реакция ригеля рамы:

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

Рис. 22. Вид на каркас сбоку

Рис. 23. Линия влияния опорных реакций подкрановых балок

Рис. 24. Крановые нагрузки

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

,

Где:

Fki – расчетное давление колеса крана;

Fni – нормативное давление колеса крана с противоположной стороны;

yi – ординаты линии влияния;

– нормативный вес подкрановых конструкций;

– коэффициенты надежности по нагрузке;

P0n= 2 кН/м2 – полезная нормативная нагрузка на тормозную балку;

b=12 м – шаг колонн;

bT=1 м – ширина тормозной конструкции.

– нормативное давление колес крана с противоположной от тележки стороны;

где Q= 1000 кН – грузоподъемность крана;

Fnmax=450 кН – максимальное нормативное давление колеса крана;

GK= 1250 кН – масса крана с тележкой;

nK=4 – число колес с одной стороны одного крана.

Расчетная горизонтальная сила Т, передаваемая на колонну, определяется:

где кН – нормативное значение горизонтального давления колеса мостового крана.

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

Расчетная ветровая нагрузка в любой точке по высоте рамы будет равна:

с наветренной стороны:

с подветренной стороны:

,

где – коэффициент надежности по нагрузке;

W0=0,38 кПа – нормативный скоростной напор в зависимости от ветрового района (III ветровой район);

се=0,8; се3=0,6 – аэродинамические коэффициенты (по прил. 4 СНиП «Нагрузки и воздействия»;

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте.

Рис. 25. Схема изменения ветровой нагрузки по высоте

В=12 м – шаг колонн.

Тип местности – В.

Тогда ветровая нагрузка на высоте 10, 19,8 и 22,8 м равна:

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

Рис. 26. 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.

4.3 Определение расчетных усилий в сечениях рамы

Постоянная нагрузка.

Примем условно соотношение между моментами инерции нижней части колонны Iн, верхней части колонны Iв, и моментом инерции ригеля Iр.

, ;

Условно принимаем IВ=1.

Вычисляем параметры рамы: ,

Сосредоточенный момент из-за смещения осей участков колонн

Рис. 27. Схема нагрузки рамы.

Рис. 28. Основная система метода перемещений

Каноническое уравнение для левого узла:

Узлам ненагруженной рамы дается смещение на угол φ = 1 и строится эпюра М на растянутых волокнах:

где ;

КА = 0,667, КС = – 0,261, КВ = – 0,598 – коэффициенты для определения изгибающих моментов, определяемые по таблице 12.4 [2] в зависимости от параметров n и α.

Момент в ригеле: