2.4.Крановые нагрузки
Нагрузки от мостовых кранов определяют согласно СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» раздел 9. Нагрузки от кранов зависят от групп режимов их работы, примерный перечень см. приложение В [1].
Согласно п. 9.13 [1], вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости рам, колонн, фундаментов, а также оснований в зданиях с мостовыми кранами в нескольких пролетах следует принимать на каждом пути (в каждом пролете) не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздей-
ствию кранов (соответственно вертикальные крановые нагрузки учитываются в каждом пролете не более чем двух кранов). Под путем понимаются обе подкрановые балки, несущие один мостовой кран.
Согласно п. 9.15 [1], горизонтальные нагрузки (в частности от торможения тележки крана) при расчете прочности и устойчивости рам, колонн, стропильных и подстропильных конструкций, фундаментов, а также оснований следует учитывать не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, расположенных на одном крановом пути или на разных путях в одном створе (соответственно горизонтальные нагрузки, вызванные тор-
можением тележки крана учитываются не более чем от двух кранов во всём здании, одновременно работающих в одном пролете или в разных пролетах).
При учете работы двух кранов, согласно п. 9.19 [1], нагрузки от них необходимо умножать на коэффициент сочетаний:
ψ=0,85 – для групп режимов работы кранов 1К-6К; ψ=0,95 – для групп режимов работы кранов 7К,8К. При учете работы четырех кранов:
ψ=0,7 – для групп режимов работы кранов 1К-6К; ψ=0,8 – для групп режимов работы кранов 7К,8К.
Основные характеристики кранов (включая давление колеса и массу крана) см. таб. 1.
2.4.1. Вертикальная нагрузка от давления колес крана с грузом (Загружения 6, 7, 8 и 9)
Максимальная нормативная вертикальная нагрузка, приходящаяся на одно колесо крана (Р , ), определяется по таб. 1. Минимальная нагрузка (с про-
тивоположной стороны крана) определяется по формуле:
Р , = |
кр |
−Р , , |
|
14
где Q – грузоподъемность крана, принятая по исходным данным кр –масса крана с тележкой;
– число колес на одной стороне крана (как правило, =2); Согласно п.9.8 [1] коэффициент надежности по нагрузке для крановых
нагрузок принимаем равным 1,2 для всех режимов работы крана. Расчетное
давление крана на одно колесо равно: |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Рр |
|
|
|
Р |
|
|
|
Вертикальная крановая |
нагрузка на колонны от двух сближенных кранов |
||||||||
|
|
= |
|
∙ |
|
|
|
|
|
в одном пролете определяется по формуле: |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Рр |
|
|
, |
|
где – координаты линии |
влияния, смр,рис.15.∑ |
|
|||||||
|
= |
∙ |
|
|
, |
∙ |
|
||
Рис. 15. Линия влияния опорных реакций подкрановых балок на колонну
В рамах с колоннами ступенчато-переменного сечения силы |
и |
|
приложены с эксцентриситетом |
по отношению к геометрической оси сече- |
|
ния нижнего (подкранового) участка колонны (определяется геометрическим путём). Вследствие чего в расчетные нагрузки включаются моменты, действующие одновременно с вертикальным давлением и приложенные в те же узлы расчетной схемы:
=∙
Основные варианты загружения вертикальной крановой нагрузкой при совмещении двух кранов в одном пролете представлены на рис. 16 (Загружения 6, 7, 8 и 9). При этом возможны комбинации данных загружений, представленных на рис. 16 при учете совмещения в одном створе четырех кранов двух пролетов.
15
Рис. 16. Основные варианты загружения вертикальной крановой нагрузкой (Загружения 6, 7, 8 и 9; учитываются все возможные комбинации данных загружений)
2.4.2. Горизонтальная нагрузка от торможения тележки крана
(Загружения 10, 11, 12 и 13)
Согласно п 9.4 [1], горизонтальную нагрузку необходимо учитывать при расчете поперечных рам зданий, при этом нормативное значение горизонтальной нагрузки, направленной поперек кранового пути и вызываемой торможением электрической тележки, следует принимать равным:
-для кранов с гибким подвесом груза – 0,05 суммы подъемной силы крана
ивеса тележки;
-для кранов с жестким подвесом груза – 0,1 суммы подъемной силы крана и веса тележки.
Тогда расчетная нагрузка от торможения краном, передаваемая одним ко-
лесом определяется по формуле:
где принимается равным=0,05∙ |
( |
тележ) , |
|
|
|
зависимости∙ |
|
||
или 0,1 в |
от способа подвеса |
|||
груза;
тележ – масса тележки.
Горизонтальная сила от торможения тележек двух мостовых кранов сближенных в одном пролете:
Т = ѱ ∙ ∙
Варианты загружения рамы горизонтальной крановой нагрузкой представлены на рис. 17 (Загружения 10, 11, 12 и 13). При этом не допускаются ком-
16
бинации данных загружений, представленных на рис. 17. Из загружений 10…13 (рис. 17) учитываются только одно, оказывающее наиболее неблагоприятное воздействие.
Рис. 17. Тормозная крановая нагрузка (Загружения 10, 11, 12 и 13; учитывается только одно, любое, «наихудшее» загружение)
Согласно п. 9.6, горизонтальные нагрузки от торможения моста и тележки крана считаются приложенными в месте контакта ходовых колес крана с рельсом, то есть к надкрановой части колонны.
Далее этапы сбора нагрузок, действующих на поперечную раму промышленного здания с мостовыми кранами, рассмотрим на примере.
Постоянные нагрузки, действующие на поперечную раму.
Расчетная постоянная нагрузка от веса фермы задается в зависимости от жесткости элементов как собственный вес в программе. Расчетная постоянная нагрузка от веса покрытия принимается равномерно распределенной по длине ригеля из табл. 4.
17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сбор постоянной нагрузки на стропильную конструкцию |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нормативная нагрузка, |
|
|
|
Коэффициент |
Расчетная |
|||||||||||
|
|
|
|
Вид нагрузки |
|
|
|
|
нагрузка, |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
qн кН/м |
|
|
|
|
|
надежности, ɣf |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qp кН/м |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Собственный вес |
|
Назначается в ПК ЛИ- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
стропильной конструк- |
|
|
|
1.1 |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
РА автоматически |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
ции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2.Собственный вес |
|
25 кН/м3·0.12м·12м=36 |
|
|
|
1.1 |
|
39.6 |
|||||||||||||||||||
|
плиты покрытия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
3.Вес кровли |
|
|
|
|
|
|
|
|
12.073 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15.634 |
|||||||||
|
3.1. Пароизоляция |
|
|
0.11кг·12м·10/1000= |
|
|
|
1.2 |
|
0.016 |
||||||||||||||||||
|
m= 110г/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.013 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3.2. Утеплитель, |
|
|
50кг/м3·0.1м·12·10/1000 |
|
|
|
1.2 |
|
0.72 |
||||||||||||||||||
|
ƍ=50кг/м3, t=100мм |
|
|
|
|
|
=0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
3.3. Цементно-песчаная |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
стяжка, ɣ=18кН/м3, |
|
|
18кН/м |
·0.05м·12м= |
|
|
|
1.3 |
|
14.04 |
|||||||||||||||||
|
t=50мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3.4.Гидроизоляция |
|
|
5.5кг·12м·10/1000= |
|
|
|
1.3 |
|
0.858 |
||||||||||||||||||
|
m=5,5кг/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48.073 |
|
|
|
|
|
|
55.234 |
|||||
|
|
|
|
|
|
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н.ч. |
|
Собственный вес крайней колонны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
= 0.5 ∙0.6 |
м |
∙4.1 ∙25 |
/ |
= 30.75 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
в ч |
|
= |
|
м |
+ |
|
м |
+ |
кН м |
|
|
|
|
|
|
кН |
|
|
|
|
|
|
|
||||
. . |
|
ветвей |
|
распорок |
оголовок |
|
|
|
|
|
∙25 |
/ |
|
|
|
= 90.563 |
|
|
||||||||||
|
0.9 – |
|
= 0.5 |
|
∙0.35 |
∙2∙(11.250 − 0.9) |
м |
м |
кН |
|
||||||||||||||||||
|
ветвей |
|
м |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кН |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
высота оголовка |
∙3∙0.7 |
∙25 |
|
/ |
|
|
= 10.5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
3 – |
|
|
|
|
= 0.5 |
м |
∙0.4 |
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
распорок |
|
|
|
м |
|
|
|
м |
кН |
|
|
|
кН |
|
|
|
|||||||||||
|
|
количество распорок |
|
|
|
|
|
|
= 14.625кН |
|
|
|
||||||||||||||||
|
0.7м – длина распорок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
оголовок = 0.5м ∙1.3м ∙0.9м ∙25кН/м |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
н.ч.
в.ч.
н.ч.
=90.563+10.5+14.625 = 115.688кН
Вес средней колонны:
=46.125кН
=173.532кН
18