Сбор постоянных нагрузок на покрытие здания

Таблица 2.2

Состав нагрузки	Нормативное значение  кПа	Коэффициент надежности	Расчетное значение  кПа
Защитный слой из битумной мастики с втопленным гравием	0,30	1,30	0,39
Гидроизоляционный 4-слойный рулонный ковер	0,15	1,30	0,20
Асфальтовая стяжка	0,36	1,30	0,47
Утеплитель пенобетон	1,20	1,30	1,56
Пароизоляция	0,05	1,30	0,07
Крупнопанельные ж/б плиты	1,60	1,10	1,76
Собственная масса металлических стропильных ферм при покрытии из ж/б плиты	0,30	1,05	0,30
Собственная масса металлических связей при шаге 6м	0,04	1,05	0,0042
∑

    Расчетная погонная нагрузка:

где .

    2.2. Временные нагрузки

    Снеговая нагрузка.

    Для данного варианта принимаем кПа, ,  м, тогда

кН/

    Нормативное значение снеговой нагрузки  определяем умножением расчетного значения на коэффициент 0,7

 

    Ветровая нагрузка.

    Расчетные погонные нагрузки на поперечные рамы зданий от активного давления  и отсоса :

где  - коэффициент надежности по нагрузке;

     –для проектируемого здания;

       кПа – для данного района строительства;

      - аэродинамический коэффициент;

      - аэродинамический коэффициент;

    Величина силы от активного давления W и отсоса W ’:

где  - высота фермы;

 

Крановая нагрузка

Расчетная крановая нагрузка определяется:

где  - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок.

    Расчетная крановая нагрузка:

ПОКРЫТИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

 

    В задание указан тип покрытия. В курсовом проекте применяется покрытие по прогонам и беспрогонное покрытие производственных зданий.

    3.1. Покрытие по прогонам

    Покрытие по прогонам показано на рис.3.1 Прогоны устанавливают между стропильными фермами, затем уже по ним укладывают кровлю. В качестве прогоном используют прокатные или гнутые швеллеры (при пролетах 6 м), а при больших пролетах (12 м и более) – решетчатые прогоны.

     Для теплых кровельных покрытий производственного здания рационально использовать профилированный настил. Профилированный настил укладывают по прогонам, расположенным обычно в узлах стропильной фермы через 3 м. Листы крепят к прогонам с помощью самонарезающих болтов диаметром 5 или 6 мм, сами листы между собой соединяются вдоль длинной стороны специальными комбинированными заклепками или самонарезающими винтами.

Рис.3.1. Промежуточный узел фермы

1- самонарезающий винт; 2 – комбинированная заклепка.

Рис.3.2. Прогон. Разложение нагрузки на составляющие

 

    Расчет сплошного прогона

    Прогоны, работающие на наклонном верхнем поясе, подвержены косому изгибу. Расчет их производят на нагрузку от веса кровли и снега. Эту погонную нагрузку раскладывают на составляющие по главным осям сечения прогона (рис.3.2):

нормальному скату:

вдоль ската:         

    Погонную вертикальную нагрузку на прогон определяют по формулам:

где   нормативная и расчетная нагрузки в кПа от веса  кровли (таб.2.2);

  нормативная расчетная нагрузки в кПа от веса снегового покрова;

  угол наклона кровли;

  расстояние между прогонами в плане ();

  нормативная погонная нагрузка от собственного веса прогона (принимаем равной );

  расчетная погонная нагрузка от собственного веса прогона.

    Прогон имеет малую жесткость относительно оси , по этой причине даже небольшой изгибающий момент вдоль ската  вызывает в нем большие напряжения и требует значительного увеличения прогона. Между прогонами ставят тяжи, что и позволяет уменьшить неблагоприятное влияние скатных составляющих (нагрузки ).

    Расчетные изгибающие моменты в прогоне могут быть определены по формулам:

    Подбор сечения прогона удобно производить, задаваясь соотношением моментов сопротивления:

    В результате определяют требуемый момент сопротивления относительно оси наибольшей жесткости (ось ):

где   расчетное сопротивление для фасонной стали толщиной 20 мм.

    По приложению 5 подбираем сечение.

    Полученное сечение проверяют на прочность по нормальным напряжениям:

    Тяжи принимают конструктивно из круглой стали диаметром .

    Прогиб прогонов проверяют только в плоскости его наибольшей жесткости (относительно оси ):

где   предельный прогиб;

  нормативная нагрузка относительно оси .

    Если условие прочности и прогиба не выполнено, то необходимо увеличить сечение прогона и повторно сделать проверки.

Беспрогонное покрытие

    В случае беспрогонного покрытия для теплой кровли применяют крупнопанельные железобетонные плиты. Укладывают плиты на верхние пояса стропильных ферм.

    Размер плит составляет  и  м, данный размер зависит от шага ферм.

    В углах плиты имеют закладные детали, которые и приваривают к поясам ферм. По плитам укладывают утеплитель толщиной не менее 20 мм, выравнивающую асфальтовую стяжку и гидроизоляционный ковер.

Рис. 3.3. Промежуточный узел фермы с покрытием из железобетонных плит