1.3. Выбор схемы связей.
Система связей обеспечивает во время эксплуатации геометрическую неизменяемость каркаса и его несущую способность в продольном направлении, воспринимая при этом некоторые нагрузки, а также устойчивость элементов каркаса из плоскости поперечных рам.
Надкрановые связи устанавливаются в крайних шагах колонн у торца здания или температурного блока, а также в местах, где предусматриваются вертикальные связи в плоскости опорных стоек стропильных ферм.
Система связей покрытия состоит из горизонтальных и вертикальных связей, образующих жесткие блоки в торцах здания или температурного блока и при необходимости промежуточные блоки по длине отсека Поперечные связевые фермы по нижним поясам стропильных ферм предусматриваются в торцах здания или температурного отсека.
Вертикальные связи между фермами предусматриваются по длине здания или температурного отсека в местах размещения поперечных связевых ферм по нижним поясам ферм.
Схемы расположения связей приведены в графической части (Лист 1)/
2. Статический расчет поперечной рамы здания.
2.1 Нагрузки на поперечную раму.
Для определения постоянной нагрузки на ригель рамы необходимо иметь четкое представление о конструкции кровли. Для каждого элемента покрытия и кровельных слоев по справочным и проектным данным устанавливается нагрузка на 1м2 покрытия. Весовые характеристики наиболее распространенных материалов, изделий, применяемых в конструкциях покрытий и междуэтажных перекрытий приводятся в справочниках. Запись результатов подсчета значений постоянной нагрузки рекомендуется выполнять по форме, представленной в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Нагрузки от конструкций и элементов покрытия на 1 м2 площади
Элементы покрытия |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке γf |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Защитный слой из гравия, втопленного в битумную мастику, толщиной 15 мм |
0,3
|
1,3
|
0,39
|
Гидроизоляционный ковер из трех слоев рубероида на мастике |
0,15
|
1,2
|
0,18
|
Утеплители: – минераловатные плиты П 125, t = 150мм, |
0,3 |
1,2 |
0,36 |
Пароизоляция из одного слоя рубероида |
0,05 |
1,2 |
0,6 |
Стальной профнастил толщиной 1 мм |
0,15 |
1,05 |
0,155 |
Прогоны сплошного сечения, пролет l = 6 м |
0,05 |
1,05 |
0,053 |
Решетчатый ригель (стропильная ферма) |
0,3 |
1,05 |
0,315 |
|
gпк,n = 1,3 |
|
gпк = 2,05 |
Распределенная погонная нагрузка на ригель:
нормативная
;
расчетная
;
− значения
расчетной и нормативной нагрузки на
1м2
покрытия;
− шаг
ригелей рам.
Снеговая нагрузка.
Снеговая нагрузка устанавливается в соответствии со СНиП 2.01.07-85* в зависимости от снегового района, в котором расположено проектируемое здание, а также в зависимости от профиля покрытия. Погонное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формулам:
расчетная нагрузка qs = μ∙Sg ∙B = 1∙1,8 ∙6 = 10,8 кН/м.
нормативная нагрузка qns = qs∙0,7 = 10,8∙0,7 = 7,56 кН/м.
Sg − расчетное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности (таблица П1);
− коэффициент
перехода от веса снегового покрова
земли к снеговой нагрузке на покрытие;
для кровли с уклоном ≤ 25º, не имеющей
фонарей и перепадов по высоте, μ
= 1.
Ветровая нагрузка.
Распределение ветровой нагрузки на 1 м2 стены здания устанавливается по СНиП 2.01.07-85* в зависимости от:
- ветрового района, принимаемого по карте районирования территории России,
- ветрового давления,
- типа местности,
- высоты задания и его размеров в плане,
расположения стены по отношению к направлению ветрового потока (активное давление ветра или ветровой отсос).
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки определяется по формуле:
− нормативное
значение ветрового давления (таблица
П1);
− коэффициент,
учитывающий изменение ветрового давления
по высоте (таблица П2);
− аэродинамические
коэффициенты для наветренной и
подветренной стороны здания.
г. Екатеринбург – II ветровой район
W0=0,3 кН/м2 – нормативное значение ветрового давления.
При расчете поперечной рамы на ветровую нагрузку следует учитывать одновременное воздействие на раму активного давления ветра и ветрового отсоса. На рис. 2.1. приведена схема ветровой нагрузки на поперечную раму для типа местности “А” или “В”.
Для упрощения
расчетов неравномерное по высоте
ветровое воздействие на раму можно
заменить эквивалентной равномерно
распределенной нагрузкой
и
.
Их величина определяется из условия
равенства изгибающих моментов в
закрепленном от поворота рамном узле
при действии фактической и эквивалентной
нагрузок. В курсовом проекте расчетная
эквивалентная нагрузка для типа местности
“В” может быть получена упрощенно с
использованием коэффициента к.
-
Высота рамы (Нр), м
≤ 5
6
7
8
9
10
12
14
16
20
к
1,0
1,01
1,03
1,06
1,09
1,12
1,19
1,25
1,31
1,42
− для наветренной
стороны
− для подветренной
стороны
− коэффициент,
учитывающий изменение ветрового давления
по высоте, для отметки h
= 5 м.
− коэффициент
надежности для ветровой нагрузки = 1,4.
.
В уровне нижнего пояса стропильных ферм сосредоточены силы W и W', эквивалентные действию ветровой нагрузки на шатер здания:
W = qэ • (Hф + 0,5) = 1,07 • 2,9 = 3,1 кН;
W` = qэ` • (Hф + 0,5) = 0,8 • 2,9 = 2,32 кН.
Нф – высота ферм