2.6. Выбор оптимального варианта конструктивного решения здания

В реальном проектировании – это едва ли не самый ответственный момент, во многом определяющий дальнейшую судьбу проекта. Параметров, по которым могут оцениваться преимущества и недостатки варианта, довольно много (экономические, технологические, архитектурные, эстетические и т. д.), а методы оценок, в том числе и экономических, весьма несовершенны.

Студент при выполнении учебного проекта производит выбор по двум-трем параметрам: расходу бетона и расходу стали и, желательно, стоимости конструкции. Когда в результате подсчета трудно определить, какой из вариантов выгоднее, необходимо привлечь к рассмотрению для обоснования выбора другие параметры.

Подсчет рекомендуется вести в табличной форме, например, в форме табл. 1.1.

Таблица 1.1

При расчете количества элементов нельзя забывать о температурных швах, в которых установлены спаренные конструкции.

3. Нагрузки на несущий каркас здания

В соответствии с [3] нагрузки и воздействия разделяются на постоянные и временные. Последние делятся на длительные, кратковременные и особые.

Нагрузками на поперечную раму, которую необходимо рассчитать в курсовом проекте, являются: 1) нагрузки от веса кровли и несущих конструкций покрытия, собственного веса верхней части стойки, веса подкрановой балки и подкранового пути, веса нижней части стойки (постоянные); 2) снеговая, ветровая и крановые (в проекте их учитываем в качестве временных кратковременных и не рассматриваем их как временные длительные в целях сокращения объема проекта).

Нагрузки собираются на одну поперечную раму каркаса и подсчитываются в зависимости от расстояния между рамами.

Расчетное значение нагрузки любого вида определяется как произведение «нормативного» значения на коэффициент надежности по нагрузке, выбираемый по [3], и коэффициент надежности по назначению зданий.

3.1. Постоянные нагрузки

Нагрузка от веса покрытия складывается из нагрузок от веса элементов покрытия: кровли, плит и ригеля. Нормативное значение слагаемых нагрузки – фактический собственный вес элементов покрытия. Коэффициенты надежности по нагрузке различных частей покрытия принимают согласно п. 2.2 [3].

Все нагрузки перед суммированием должны быть приведены к одной размерности.

Расчетная нагрузка, передаваемая ригелем (например, фермой) покрытия на крайнюю стойку в виде сосредоточенной силы, может быть рассчитана по формуле

(4)

где – вес ригеля, кН;

– коэффициент надежности по нагрузке согласно п. 2.2 [3];

q – расчетное значение распределенной на 1 м² нагрузки от собственного веса кровли и железобетонных плит, кН/м²;

S – площадь, с которой собирается нагрузка q для рассматриваемой стойки, м²;

– коэффициент надежности по назначению (см. приложение 7 [3]).

Нагрузка на среднюю колонну при равных пролетах равна

= 2 .

Нагрузку от кровли на 1 м² покрытия удобнее подсчитывать в табличной форме (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Суммирование нагрузок в столбцах 2 и 4 дает полную нормативную и расчетные нагрузки. Сосредоточенная сила считается приложенной по вертикали, проходящей через середину площадки опирания.

Для стойки крайнего ряда в соответствии с унификацией принимается приложенной на расстоянии 150 мм от продольной разбивочной оси.

Для средней стойки при равных пролетах можно считать приложенной по оси надкрановой части стойки.

Нагрузка от собственного веса верхней и нижней частей стоек направлена по их осям. Величина нагрузки определяется по размерам колонны и объемному весу железобетона.

Нагрузка от веса стеновых панелей учитывается при расчете рамы, если выбраны панели навесной конструкции.

Нагрузка от веса подкрановой балки и подкранового пути действует по вертикали, проходящей через ось подкранового пути. Вес подкрановой балки определяется по справочной литературе. Вес подкранового пути при отсутствии данных можно принять равным 1,5 кН/м.