- •1.3.2 Горизонтальные размеры
- •3) Ветровые нагрузки
- •2.3.2 Расчёт на нагрузку от снега
- •2.3.3 Расчёт на ветровую нагрузку
- •2.3.4 Расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов
- •2.3.5 Расчёт на горизонтальные воздействия от мостовых кранов
- •3. Расчёт и конструирование колонны
- •3.1 Определение длины в плоскости и из плоскости рамы
- •3.2 Расчёт надкрановой части колонны
- •Условие выполняется.
- •3.6 Расчёт базы колонны
- •Условие выполнено, прочность обеспечена.
- •3.7 Расчёт элементов соединительной решётки
- •3.8 Проверка устойчивости подкрановой части колонны как единого сварного стержня в плоскости действия изгибающего момента
- •4.2 Подбор сечений стержней фермы
- •4.2.1 Подбор сечений сжатых стержней
- •4.3.2 Опорный узел
- •4.3.3 Коньковый узел
- •Лист для замечаний
3) Ветровые нагрузки
Расчётное значение ветровых нагрузок зависит от района и высоты, на которой они принимаются. Согласно СНиП «Нагрузки и воздействия» принимаем тип местности:
Тип А – открытое побережье морей, озёр и водохранилищ, пустыни, степи, тундра;
Тип В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
Тип С – городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.
Принимаем тип местности В.
Нагрузку с наветренной (подветренной) стороны принимаем по формуле:
где – нормативное значение ветрового давления, определяется по району по скоростным напорам ветра; для г. Архангельска (II ветровой район) =0,30 кПа=0,30 кН/м2;
– коэффициент надёжности по нагрузке,
– коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте здания, зависит от высоты и типа местности; при высоте здания 19,2 м и типе местности В
с – аэродинамический коэффициент, зависящий от направления ветра; с наветренной стороны с=0,8, с подветренной – с=0,6;
Рассчитаем значение нагрузок на высоте 10 и 20 метров.
Рисунок 6 – Определение ветровой нагрузки
Для типа В с наветренной стороны k=0,65 на высоте 10 м:
С подветренной стороны на высоте 10 м:
Для типа В с наветренной стороны k=0,85 на высоте 20 м:
С подветренной стороны на высоте 20 м:
Нагрузку на уровне низа и верха фермы определяем по правилу треугольника:
Определяем эквивалентное значение ветровой нагрузки:
где – коэффициент, зависящий от высоты, при высоте h=19,2 м =1,09
Определяем силу ветра:
– с наветренной стороны:
– с подветренной стороны:
Определяем силу ветра, действующую на весь объект:
2.3 Статический расчёт поперечной рамы
2.3.1 Расчёт на постоянные нагрузки
а б
в
Рисунок 7 – Расчётная схема рамы.
Постоянные и снеговые нагрузки
Основная схема приведена на рисунке 8а, а схема приложения нагрузки на рисунке 7а. Сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны равен:
,
где FR – опорная реакция ригеля рамы:
,
где – вес всего покрытия, =24,31 кН/м2;
L – пролёт здания, L=24 м
e0 – расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонны:
,
где = =1000 мм=1 м;
= =500 мм=0,5 м
Расчётный вес колонны:
Поверхностная масса стен 200 кг/м2, переплётов с остеклением – 35 кг/м2. В верхней части колонны, включая вес этой колонны F1:
,
где – коэффициент ответственности, =0,95;
– поверхностная масса бетона стен, =200 кг/м2;
– коэффициент надёжности по нагрузке, для стальных конструкций =1,2;
– высота верхней части колонны,
x=hф+0,6=3,0+0,6=3,6 м;
– расчётный вес верхней части колонны, составляет 20% от веса всей колонны:
,
где – коэффициент ответственности, =0,95;
– коэффициент надёжности по нагрузке, =1,05;
– расход стали, =25÷60 кг/м2;
Определяем вес нижней части колонны:
Определяем силу, действующую на нижнюю часть колонны:
,
где – высота остекления, =2,4 м;
– поверхностная масса переплётов с остеклением, =35 кг/м2;
– коэффициент надёжности по нагрузке, =1,2
Определяем параметры по таблице 12.4:
Каноническое уравнение для левого узла:
Моменты от поворотов углов (рисунок 8б) на угол (эпюра М1):
Моменты от нагрузки на стойках:
Рисунок 8 – К расчёту рам на постоянную нагрузку
Моменты на опорах ригеля (защемлённая балка постоянного по длине сечения):
где q – вес покрытия, q= qn=24,31 кН/м2
Коэффициенты канонического уравнения:
Определяем момент от фактического угла поворота:
Эпюра моментов от постоянной нагрузки приведена на рисунке 8г.
Проверкой правильности расчетов служит равенство моментов в узле В, равенство перепада эпюры моментов в точке С внешнему моменту, а также равенство поперечных сил в верхней и нижней частях колонны (рисунок 8д):
Разница получена в результате округления параметра .
На рисунке 8д приведена эпюра нормальных сил с учётом веса стен и собственного веса колонн: