- •Оглавление
- •1. Исходные данные
- •2. Компоновка каркаса здания
- •3. Сбор нагрузок
- •3.1. Определение собственного веса кровли и конструкций покрытия
- •3.2. Определение снеговой поверхностной нагрузки
- •3.3. Определение ветровой нагрузки
- •4. Статический расчет рамы
- •4.1. Определение усилий в колоннах от собственного веса
- •4.2. Определение усилий в колоннах от снеговой нагрузки
- •4.3. Определение усилий в колоннах от ветра
- •5. Расчет колонны
- •5.1.Расчет оголовника колонны.
- •5.2.Расчет конструирования базы колонны
- •6. Расчет сварных швов
- •7.Проектирование стропильной фермы
- •7.1.Определение узловых нагрузок, действующих на ферму
- •7.2.Определение усилий в стержнях фермы
- •7.3. Подбор сечений стержней стропильной фермы
- •7.4. Верхний пояс
- •8.1.Расчет и конструирование узлов стропильных ферм
- •Список используемой литературы
3.2. Определение снеговой поверхностной нагрузки
Нормативная снеговая нагрузка на 1м2 покрытия зависит от района строительства и профиля кровли. Для принятой в проекте плоской кровли она равна весу снегового покрова , указанному в СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», который относится коII снеговому району. Для данного снегового района расчетное значение снегового покрова составляет.
Расчетная линейная снеговая нагрузка:
где - шаг стропильных ферм;;
- коэффициент перехода от снеговой нагрузки на уровне земли к снеговой нагрузке на уровне покрытия, равный 1,0;
- нормативная снеговая нагрузка на 1м2 покрытия;
Сосредоточенная снеговая нагрузка:
Рис.3.2 – Расчетная схема с приложенной снеговой нагрузкой
3.3. Определение ветровой нагрузки
Для расчета рамы определим ветровую нагрузку на 1м2 стены здания как с наветренной (активное давление), так и с заветренной стороны (пассивное давление) (рис. 3.3).
Рис. 3.3 – Расчетная схема с приложенной ветровой нагрузкой
Эквивалентное давление ветра для стоек рамы определяется:
где - коэффициент надежности
- нормативное значение ветровой нагрузки для ветрового района III, на отметке 10 м от земли
- коэффициент надежности ветровой нагрузки ;
- аэродинамический коэффициент на ветреной стороне здания ;
- аэродинамический коэффициент подветренной стороны здания ;
- шаг рамы (=6м);
- коэффициент, учитывающий тип местности для заданного ветрового района (тип местности В, );
- поправочный коэффициент, учитывающий увеличение интенсивности ветровой нагрузки от высоты (при ).
зависит от высоты от уровня земли: на высоте 10 м К10=1,0, а на высоте 20 м К20=1,25.
Найдем коэффициенты Ze и K(ze:
Ze=H0+hф+0,6=15,15м
K(ze)=0.753
4. Статический расчет рамы
Определение внутренних усилий возникающих в каждом элементе рамы от действующих на нее нагрузок M, N, Q в расчетном сечении рамы (место защемления стойки в фундаменте) определяется раздельно от каждого вида нагрузки.
4.1. Определение усилий в колоннах от собственного веса
Первое загружение:
Рис.4.1 Расчетная схема по первому загружению
В виду симметрии рамы и нагрузок, изгибающий момент и поперечная сила в стойках рамы равны нулю.
4.2. Определение усилий в колоннах от снеговой нагрузки
Второе загружение:
Рис. 4.2 – Расчетная схема по второму загружению
4.3. Определение усилий в колоннах от ветра
Третье загружение:
Рис. 4.3 – Расчетная схема по третьему загружению
Согласно нормам проектирования, в общем случае составляют 4 сочетания для определения расчетных усилий расчета колонн и 2 для расчета анкерных болтов.
Таблица расчетных сочетаний внутренних усилий для левой стойки рамы
Таблица 2
№ п/п |
Наименование нагрузки или РСУ |
Усилия в сечении а | ||
М кН∙м |
N кН |
Q кН | ||
Усилия по результатам статического расчета | ||||
1 |
Постоянная нагрузка |
Мсв.а |
Nсв.а |
Qсв.а |
0 |
533,1 |
0 | ||
2 |
Снеговая нагрузка |
Мсн.а |
Nсн.а |
Qсн.а |
0 |
158,76 |
0 | ||
3 |
Ветровая нагрузка |
Мв.а |
Nв.а |
Qв.а |
206,24 |
0 |
31,07 | ||
Расчетные сочетания усилий (все варианты) | ||||
А |
1+2 |
0 |
691,8 |
0 |
Б |
1+3 |
206,24 |
533,1 |
31,07 |
В |
1+2∙ψt1+3∙ψt2 |
185,6 |
691,8 |
27,9 |
Г |
1+2∙ψt2+3∙ψt1 |
206,24 |
675,9 |
31,07 |
Выборка расчетных сочетаний усилий для расчета колонны по критериям Мmax и Nmax | ||||
I |
Мmax, (N, Q)соответствующее (Г) |
206,24 |
675,9 |
31,07 |
II |
Nmax, (M, Q)соответствующее (В) |
185,61 |
691,8 |
27,9 |
Выборка расчетных сочетаний усилий для расчета анкерных болтов | ||||
III |
Nmin, Мmax: 0,82∙1+3 |
206,24 |
437,1 |
31,07 |
Примечание: знак (-), обозначающий сжатие у продольной силы условно не поставлен |