Расчет поперечной рамы здания

Установка расчётной схемы рамы

       Для расчёта используем упрощённую схему. Такая схема снижает сложность решаемой задачи, но приводит к погрешностям, которыми можно пренебречь.

       В опорах колонн принимаем заделки.

 

Рис.7 Расчётная схема рамы

Сбор нагрузок на раму

       На поперченную раму цеха могут воздействовать постоянные нагрузки от вышележащих конструкций, временные нагрузки – от технологического оборудования, атмосферные нагрузки и особые нагрузки.

       Производим сбор постоянной нагрузки от покрытия.

1. ЗАДАЙТЕ СВОЙ «ПИРОГ» ПОКРЫТИЯ

 

Состав покрытия	Нормативная нагрузка,  qн, кН/м^2	Коэффициент перегрузки,  gf	Расчётная нагрузка, qр,  кН/м^2
Защитный слой из битумной мастики со втопленным гравием h =10 мм	0.21	1.2	0.25
Гидроизоляционный ковер 3-х слойный	0.1	1.1	0.11
Асфальтовая стяжка h = 20 мм, g = 18 кН/м^3	0.36	1.2	0.43
Утеплитель пенобетон h = 13.5 мм, g = 6 кН/м^3	0.75	1.1	0.825
Крупнопанельные ж/б плиты 3х12м	1.7	1.1	1.87
Асбоцементные волнистые листы	0.2	1.1	0.22
Собственные вес стропильной фермы	0.3	1.05	0.32
Итого	3.62		4.03

 

1. РАССЧИТАЙТЕ НАГРУЗКИ НА РАМУ

       Угол наклона кровли составляет 4°. Расчётная равномерно распределённая нагрузка на ригель подсчитывается по формуле:

       Снеговую нагрузку определяем по формуле:

       где S₀ – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м², для г. Астрахань, находящегося в I снеговом районе, S₀ = 0.5 кН/м²; m – коэффициент перехода, для a< 25°, m = 1.

       Равномерно распределённая нагрузка на ригель составляет:

       Ветровую нагрузку определяем по формуле:

       где W₀ – нормативное значение давления, для г. Астрахань (III район по ветровой нагрузке)               W₀ = 0.38 кН/м²; k – коэффициент, учитывающий изменение давления по высоте; c – аэродинамический коэффициент, принимаем для здания, строящегося в черте города (тип местности С).

       Давление ветра перед зданием (по направлению ветра):

 

z	k	c	W0	W
<5	0.4	0.8	0.38	0.122
10	0.4	0.8	0.38	0.122
20	0.55	0.8	0.38	0.167
40	0.8	0.8	0.38	0.243

 

       Давление ветра за зданием:

 

z	k	c	W0	W
<5	0.4	0.6	0.38	0.091
10	0.4	0.6	0.38	0.091
20	0.55	0.6	0.38	0.125
40	0.8	0.6	0.38	0.182

 

 

 

Рис.8 Схема ветровой нагрузки на раму

 

       Заменяем нагрузку эквивалентной:

1) Давление ветра перед зданием.

Определяем давление в верхней части здания (в точке на максимальной высоте):

Вычисляем момент в заделке от действия давления ветра:

 

где H – высота рамы, H = 22.7 м.

 

Нагрузка на 1 м:

2) Давление ветра за зданием (зона пониженного давления):

Определяем давление в верхней части здания:

Вычисляем момент в заделке от действия давления ветра:

где H – высота рамы, H = 22.7 м.

Нагрузка на 1 м:

 

Рис.9 Расчётные нагрузки

 

       Производим сбор крановых нагрузок на раму здания. Сбор нагрузок производим для того варианта, когда краны максимально сближаются над одной из колонн.

       Высоту подкрановой балки принимаем 1.2 м

       где G_пк – вес подкрановых конструкций, .

 

Рис.10 Вертикальные крановые нагрузки

 

       где Q – грузоподъемность, G – вес крана.

       Крановая тормозная нагрузка:

       где ; f – коэффициент трения, f = 0.1; G – вес тележки.

;

.

       где n – количество колес крана с одной стороны.

       Тормозное усилие:

       Далее расчёт производим при помощи компьютерной программы.

 

       На основании полученных данных строим эпюры от различных нагрузок.