Вопрос 1.

Выполнить поперечный разрез двухпролетного одноэтажного промышленного здания со светоаэрационными фонарями-надстройками. L_o =30 м, H_o =12 м. Конструкции металлические. Обозначить ширину и высоту фонарей, расстояние между ними покажите зависимость между этими величинами, а также пролетом, исходя из различных условий.

Фонари представляют собой П-образную надстройку над проемом в крыше. Вертикальные плоскости заполнены открывающимися переплетами. Плоская крыша аналогична по конструкции малоуклонной крыше всего здания. Доступ на крышу фонаря осуществляется по расположенной в торце здания откидной стальной стремянке.

Фонарная ферма надстраивается над стропильной фермой в её плоскости и образует поперечник фонаря.

Высота определяется светотехническим расчетом с учетом высот типовых фонарных конструкций:

- высота ленты остекления для данного случая 1750 мм или 2х1250 мм;

- высота карниза фонаря – 300-400 мм;

- борт фонаря под переплетами 600-800 мм.

Длина фонаря – из условия освещенности

– из условия уборки на кровле;

, где ∆ - высота ската кровли фонаря; – из условия незадуваемости.

НО: м. Для пролетов 24…36 м ширина фонаря составляет 12м.

По противопожарным соображениям фонари прерывают на размер одного шага стропильных конструкций в местах поперечных температурных швов и не доводят до конца пролётов на один шаг (6 или 12м).

Вопрос 2.

Как и почему изменится несущая способность верхнего пояса стропильной фермы (см. вопрос 1), если не поставить горизонтальные распорки между верхними поясами в середине пролета ферм.

Основное назначение связей - объединять плоские элементы в пространственную систему, способную воспринимать нагрузки действующие на здание в любом направлении.

Связи служат, чтобы обеспечивать устойчивость сжатых и сжато-изогнутых стержней верхних поясов ферм. Опасность потери устойчивости таких элементов объясняется тем, что стержни имеют большие длины и относительно небольшие поперечные размеры. Связи раскрепляют сжатые элементы в промежуточных точках, уменьшая расчетные длины элементов в направлении этих раскреплений.

Расчетные длины верхнего пояса фермы из плоскости ( l_y) зависят от раскрепления узлов фермы с горизонтальными связями (распорками). Роль этих связей играют прогоны или ребра кровельных плит. Особое внимание следует обратить на раскрепление узлов фермы в пределах фонаря, где нет кровельных плит и прогонов. В этих местах необходимо устраивать распорки.

Если распорки не поставить, тогда

- изменится форма потери устойчивости стержня.

- увеличится расчетная длина стержня и будет равна , где- расстояние между узлами фермы;

- увеличится гибкость стержня ;

- снижается коэффициент устойчивости при центральном сжатии, который обратно пропорционален гибкости.

- возрастут напряжения в стержне

- уменьшится несущая способностьстержня (усилие, которое он может выдержать).

Вопрос 3.

Расчет фундаментов по второй группе предельных состояний. Определение конечной осадки фундамента мелкого заложения методом эквивалентного слоя.

Расчёт фундаментов по второй группе предельных состояний (по деформациям) заключается в выполнении условия:

где - конечная стабилизированная осадка фундамента, определённая расчётом;

- предельное значение, осадки, устанавливаемое соответствую­щими нормативными документами или требованиями проекта.

Конечная стабилизированная осадка фундамента может быть опре­делена методом эквивалентного слоя.

Осадка с учётом жёсткости и формы подошвы фундамента в случае однородного основания определяется по формуле.

где - осадочное давление, равное разнице между средним давле­нием по подошве фундаментаприродным давлением грунта на глубине заложения фундамента, то есть.

- относительный коэффициент сжимаемости грунта.

- мощность эквивалентного слоя грунта, определяемая по формуле.

где - коэффициент эквивалентного слоя, определяемый по табли­цам в зависимости от коэффициента Пуассона и соотношения сторон подошвы фундамента.

- ширина фундамента.

Осадку фундамента вычисляют при­ближённо, вводя в расчёт среднее значение относительного

коэффициента сжимаемости грунта в пределах сжимаемой толщи, то есть

Порядок определения среднего значения относительного коэффициента сжимаемости грунта.

Рис. Схема к определению оса­док методом эквивалентного слоя.

Криволинейная эпюра дополнительных напряжений по оси фунда­мента 1 заменяется эквивалентной по пло­щади треугольной эпюрой 2 с вершиной на глубине от уровня подошвы фундамен­та (см. рис.).

Принимая за мощность сжи­маемой толщи высоту треугольной эпюры ,определяют для неё средне­е значение относительного коэф­фициента сжимаемости грунтапо фор­муле

где

- число слоев в пределах сжимаемой толщи;

- толщина отдельных слоев грунта до глубины;

- относительный коэффициент сжимаемости грунта каждого слоя;

- расстояние от точки, соответствующей глубине, до середины рассматриваемого слоя.