Расчет поперечной рамы производственного здания.

Для однопролетного одноэтажного производственного здания принимаем расчетную схему с жестким закреплением ригеля с колонной. При небольших уклонах пояса ферм ригель принимается прямолинейным и расположенным в уровне нижнего пояса ферм. При горизонтальных нагрузках и изгибающих моментах можно пренебречь малыми углами поворота верхних узлов рамы, то есть принять ригель абсолютно жестким. Известно, что расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонн:

,

где h_н и h_в ширина сечения нижнего и верхнего участков колонны.

Для статического расчета рамы задаются отношением моментов инерции элементов рамы, а не их абсолютными значениями:

,

где I_н, I_в, I_р – моменты инерции нижнего и верхнего участков колонны и ригеля.

I_н=5, I_р=20, I_в=1, I_н=5.

Сбор нагрузок на поперечную раму.

На поперечную раму действуют постоянные нагрузки массы ограждающих и несущих конструкций здания, временные – от мостовых кранов, атмосферные – от воздействия снега и ветра. Иногда учитывают особые нагрузки, например сейсмические.

Постоянные нагрузки.

Постоянные нагрузки по длине ригеля принимают равномерно-распределенными. Величину расчетной постоянной нагрузки на 1м² покрытия удобно определять в табличной форме.

Состав покрытия	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
1. Защитный слой (битумная мастика)	0.4	1.3	0.52
2. Гидроизоляция (4 слоя рубероида)	0.2	1.3	0.26
3. Утеплитель – минераловатные плиты	0.18	1.2	0.22
4. Утеплитель - пенобетон	0.74	1.2	0.89
5. Утеплитель - пенопласт	0.03	1.2	0.04
6.. Пароизоляция (один слой рубероида)	0.05	1.3	0.07
7. Стальная панель с профилированным настилом	0.35	1.05	0.37
8. Собственная масса металл. констр. шарнира (фермы, фонаря, связи)	0.3	1.05	0.32

Итого gⁿ=1.48 кН/м²

G=1.76 кН/м² (с утеплителем минераловатные плиты)

Расчетную равномерно – распределенную линейную нагрузку вычисляем по формуле:

g= 1.76 кН / см² В=12м

cosα=1, так как α~0.

Опорная реакция ригеля рамы.

Расчетный вес колонны определяем, используя таблицу.

Расход стали кг/м² здания:

Кран Q	Шатер	Колонны	Подкрановые балки	Всего
До 100 т	30-45	25-60	20-60	80-150

Принимаем расчетный вес колонны 30 кг/м² или 0.3 кН/м² . Расчетный вес верхней части колонны (20% от всего веса).

где γ_n – коэффициент надежности по назначению, равный 0.95.

коэффициент надежности по нагрузке.

q_i - расход стали на колонну, q_i=0.3 кН/м из таблицы.

L=36 м, В=12м.

Расчетный вес нижней части колонны(80% от всего веса):

Так как стены приняты самонесущими, нагрузки от стенового ограждения и остекления не учитываем.