2.1 Геометрический расчёт

Рисунок 2.1 – Геометрическая схема рамы

Геометрический расчет оси левой полурамы в прямоугольных координатах с началом в центре опоры. Длина полупролета l/2 = 18/2 = 9 м. Высота в коньке f = 9 м. Радиус выгиба принимается равным r = 3 м, что равняется минимальному радиусу выгиба, определяемого из выражения см (– толщина склеиваемых досок).

Угол наклона ригеля 20; 0,364;0,342; 0,94.

Угол наклона касательной оси середины выгиба к осям стойки и ригеля:

;

1,428; 0,819; 0,574.

Центральный угол выгиба в градусах и радианах:

Длина выгиба

Длина стойки:

Длина полуригеля

Длина полурамы

2.2 Определение действующих на раму нагрузок

На раму действуют следующие нагрузки:

- нагрузка от собственного веса покрытия и рамы;

- снеговая нагрузка в соответствии со снеговым районом;

- ветровая нагрузка, определяемая в соответствии с ветровым районом;

Все нагрузки рассматриваются в соответствии с коэффициентами надёжности.

Собственный вес рамы:

g ===0,12кН/м²,

g_k =0,396 кН/м² – постоянная нормативная нагрузка от плиты покрытия и кровли;

g_sk =0,8 кН/м² – полное нормативное значение снеговой нагрузки;

k_sw = 5 – коэффициент собственного веса конструкции (табл.1.4, с.230 /1/);

l =18 м – пролёт рамы.

Ветровая нагрузка

q_wk =₀·k·C

Город Гомель находится в I ветровом районе, для которого нормативное значение ветрового давления ₀ = 0,23 кПа (табл. 1.10, с.235 /1/), коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте k (табл. 1.11, с.235 /1/), рис. 2.2, а.

Аэродинамический коэффициент принимается по таблице 1.12, с.236 /3/, рис. 2.2, б.

а)

б)

Рисунок 2.2 – Схемы рамы при ветровой нагрузке

q_wk1=0,23·0,5·0,8=0,092 кН/м² – для наветренной стойки при h ≤ 5 м;

q_wk1=0,092·5,5=0,51 кН/м;

q_wk2=0,23·0,51·0,8=0,094 кН/м²– для наветренной стойки при 5 ≤h ≤ 5,72 м;

q_wk2=0,094·5,5=0,52 кН/м;

q_wk3=0,23·0,57·(-0,18)=-0,024 кН/м² – для наветренного ригеля при h ≤ 9 м;

q_wk3=-0,024·5,5=-0,132 кН/м;

q_wk4=0,23·0,57·(-0,4)=-0,052 кН/м² – для подветренного ригеля при h ≤ 9 м;

q_wk4=-0,052·5,5=-0,29 кН/м;

q_wk5=0,23·0,51·(-0,5)=-0,059 кН/м² – для заветренной стойки при 5 ≤h ≤ 5,72 м;

q_wk5=-0,059·5,5=-0,33 кН/м;

q_wk6=0,23·0,5·(-0,5)=-0,058 кН/м² – для заветренной стойки при h ≤ 5 м;

q_wk6=-0,058·5,5=-0,32 кН/м.

Снеговая нагрузка

Гомель находится в I Б снеговом районе, поэтому S₀=0,8кПа (табл. 1.7, с.232 /1/).

q_sk1 = S₀·μ=0,8·1=0,8 кН/м²,

q_sk2 = S₀·μ=0,8·0,75=0,6 кН/м²,

q_sk3 = S₀·μ=0,8·1,25=1 кН/м²,

_d = 1,6 (п.1.3.2, с.237 /1/).

Таблица 2.1 – Нагрузки, действующие на раму

Наименование нагрузок	Нормативная нагрузка, кН/м^2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, кН/м^2
Постоянная:
- плита	0,396		0,4866
- собственный вес рамы	0,12	1,1	0,132
Продолжение таблицы 2.1
Временная:
- снеговая; S0=0,8 кН/м^2, 1 вариант: μ=1; 2 вариант: μ=0,75, μ=1,25	0,8 0,6 1	1,6 1,6 1,6	1,28 0,96 1,6
- ветровая; 0 = 0,23 кПа с=0,8, к = 0,5 с=0,8, к = 0,51 с=-0,18, к = 0,57 с=-0,4, к = 0,57 с=-0,5, к = 0,51 с=-0,5, к = 0,5	0,51 0,52 -0,132 -0,29 -0,33 -0,32	1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4	0,71 0,73 -0,18 -0,41 -0,46 -0,45

Нагрузки, действующие на 1 м рамы:

- постоянная:

g_d =(0,4866+0,132∙cos20)5,5 =3,36кН/м;

- снеговая:

q_d1= 1,285,5∙cos20 =6,62 кН/м,

q_d2= 0,965,5∙cos20 =4,96 кН/м,

q_d3= 1,6·5,5∙cos20=8,27 кН/м.

Для рамы рассматриваются следующие схемы нагружения:

а) постоянная и временная снеговая (1 вариант) на всём пролёте;

б) постоянная и временная снеговая (2 вариант) на всём пролёте;

в) постоянная на всём пролете и временная снеговая (2 вариант) на пролета;

г) постоянная и временные (снеговая и ветровая) на всём пролете.

Рисунок 2.3 – Схемы нагружения рамы