ТОП 10:

Расчётно-конструктивная часть



Для однопролетного одноэтажного производственного здания принимаем расчетную схему с жестким закреплением ригеля с колонной. При небольших уклонах пояса ферм ригель принимается прямолинейным и расположенным в уровне нижнего пояса ферм. При горизонтальных нагрузках и изгибающих моментах можно пренебречь малыми углами поворота верхних узлов рамы, то есть принять ригель абсолютно жестким. Известно, что расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонн:

eo = (0,45÷0,55)(hн - hв),

где hн и hв ширина сечения нижнего и верхнего участков колонны.

Для статического расчета рамы задаются отношением моментов инерции элементов рамы, а не их абсолютными значениями:

Iн/ Iв = 5/1,

Iр/ Iн = 20/5,

где Iн, Iв, Iр – моменты инерции нижнего и верхнего участков колонны и ригеля.

 

Iн=5, Iр=20, Iв=1.

ео = 0,5 * (1200 - 700) = 250 мм

 

 

Сбор нагрузок на раму

На поперечную раму действуют постоянные нагрузки массы ограждающих и несущих конструкций здания, атмосферные – от воздействия снега и ветра. Иногда учитывают особые нагрузки, например сейсмические.

 

Постоянные нагрузки

Постоянные нагрузки по длине ригеля принимают равномерно-распределенными. Величина расчетной постоянной нагрузки на 1м2 покрытия:

Состав покрытия Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент надёжности по нагрузке Расчётная нагрузка, кН/м2
1. Защитный слой – битумная мастика 0,4 1,3 0,52
2. Гидроизоляция – 4 слоя рубероида 0,2 1,3 0,26
3. Утеплитель минеральные плиты пенобетон пенопласт   0,18 0,74 0,03   1,2 1,2 1,2   0,22 0,89 0,04
4. Пароизоляция – 1 слой рубероида 0,05 1,3 0,07
5. Стальная панель из профнастила 0,35 1,05 0,37
6. Собственная масса металлических конструкций 0,3 1,05 0,32

 

gнорм = 0,4 + 0,2 + 0,03 + 0,05 + 0,35 + 0,3 = 1,33 кН/м2

gрас = 0,52 + 0,26 + 0,04 + 0,07 + 0,37 + 0,32 = 1,58 кН/м2

Расчетную равномерно – распределенную линейную нагрузку вычисляем по формуле:

gрас = 1,58 кН/м2

В = 12 м

cosα = 1, так как α ~ 0.

qпост = 1,58 * 12 / 1 = 18,96 кН/м2

Опорная реакция ригеля рамы определяем по формуле:

Fригеля = 18,96 * 30 / 2 = 284,4 кН

Расчетный вес нижней части колонны определяем по формуле:

где γn – коэффициент надежности по назначению, равный 0,95.

γ­f – коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,05.

qi - расход стали на колонну, qi = 0.3 кН/м.

L = 30 м, В = 12 м.

Gкол = 0,95 * 1,05 * 0,3 * (30/2) * 12 = 53,86 кН.

Так как стены приняты самонесущими, нагрузки от стенового ограждения и остекления не учитываем.

Снеговая нагрузка

Снеговая нагрузка зависит от района строительства. Расчетное значение веса снегового покрова принимаем по СНиПу «Нагрузки и воздействия». Вертикальная линейно-распределенная нагрузка на ригель рамы от снега определяется:

qs = µ Sg B,

где µ – коэффициент перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1 м2 проекции кровли равный 1, при α< 25°.

Sg – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли.

Sg = 1,8 кН/м2 (III район строительства г.Воронеж).

В = 12 м.

qs = 1 * 1,8 * 12 = 21,6 кН/м2.

Опорная реакция ригеля от снеговой нагрузки:

Fригеля = 21,6 * 30 / 2 = 324 кН.

 

Ветровая нагрузка

Давление на высоте 10 м над поверхностью земли в открытой местности называется скоростным напором ветра и обозначается q0(w0). Увеличение при большей высоте учитывается коэффициентом k. За зданием (по направлению ветра) возникает зона пониженного давления и появляется нагрузка q0, направленная также как q0. Условие обтекания ветром учитывает аэродинамический коэффициент с.

n – коэффициент перегрузки, n=1,2.

w0 = 0,3 кН/м2 – ветровое давление (II ветровой район строительства, г.Воронеж).

k принимается для городов с окраинами:

Высота k

10м 0.65

20м 0.85

30м 0.98

40м 1.1

с – аэродинамический коэффициент с наветренной стороны с=0.8, с подветренной с=0.6.

В – шаг поперечных рам, В=12 м.

Расчетная нагрузка с наветренной стороны:

qв = 1,2 * 0,3 * k * 0,8 * 12 = 3,456k

С подветренной стороны:

qв = 1,2 * 0,3 * k * 0,6 * 12 = 2,592k

Нагрузка с учетом коэффициента k.

С наветренной стороны:

Высота qв

10 м qв = 3,456 * 0,65 = 2,246 кН/м

20 м qв = 3,456 * 0,85 = 2,938 кН/м

30 м qв = 3,456 * 0,98 = 3,387 кН/м

40 м qв = 3,456 * 1,1 = 3,802 кН/м

Общая высота здания складывается из высоты колонны, высоты фермы и фонаря:

Hобщ = Нв + Нн + Нфон + Нф

Hобщ = 7,2 + 14,4 + 3,5 + 3,15 = 28,25 м

Нагрузка на этой высоте q1:

Нагрузка на высоте колонны Нкол = 21,6 м q2:

С подветренной стороны:

Высота qв

10 м qв = 2,592 * 0,65 = 1,685 кН/м

20 м qв = 2,592 * 0,85 = 2,203 кН/м

30 м qв = 2,592 * 0,98 = 2,54 кН/м

40 м qв = 2,592 * 1,1 = 2,851 кН/м

Нагрузка на высоте 28,25 м:

Нагрузка на высоте 18 м:

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки с наветренной стороны:

h = Hф + Нфон = 3,15 + 3,5 = 6,65 м

Сосредоточенная сила с подветренной стороны:

Для удобства расчета фактическую линейную нагрузку (в виде ломаной прямой) заменяем эквивалентной равномерно-распределенной по всей длине:

qэ = qв10 * a

qэ = qв10 * a

qв10, qв10 – расчетная ветровая нагрузка на высоте 10м.

С наветренной стороны: qв10 = 2,246 кН/м

С подветренной стороны: qв10 = 1,685 кН/м

а = kэ – коэффициент, который принимается в зависимости от высоты Нкол, Нкол = 21,6 м.

Высота а

10 м 1

15 м 1.04

20 м 1.1

25 м 1.17

30 м 1.23

35 м 1.29

При высоте Н = 21,6 м:

qэ = 2,246 * 1,122 = 2,52 кН/м

 

qэ = 1,685 * 1,122 = 1,891 кН/м

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.229.118.253 (0.008 с.)