5.2. Определение характеристик расчетной схемы

Ширина здания равна 2×24=48 м и не превышает 144 м, а перепад высот по пролетам отсутствует, поэтому продольный температурный шов не нужен и расчетное количество пролетов – 2. По длине здание разделяем на два блока по 48 м, так как заданная величина (96 м) больше 72 м – допустимого, без расчета на температурные климатические воздействия, значения для унифицированных отапливаемых зданий.

Размеры колонн по крайним продольным осям (марка КДII-49): длина надкрановой части Н_t=4,2 м; ширина сечения b=0,5 м; высота сечения надкрановой части h_t=0,6 м; то же подкрановой – h_b=1,4м; высота сечения ветви h_br=0,3 м; высота сечения распорок h_sр=0,4 м; высота сечения консоли h_k=1,05 м. Величина привязки к продольной оси _k=0,25 м (шаг колонн 6 м).

Геометрия колонн по средним продольным осям (марка КДII-53): длина надкрановой части Н_tm=4,2 м; ширина сечения b_m=0,6 м; высота сечения надкрановой части h_tm=0,6 м; то же подкрановой – h_bm=1,4 м; высота сечения ветви h_br=0,3 м; высота сечения распорок h_sр =0,4м; высота сечения консоли h_km =1,05 м.

Расчетная высота здания до наивысшей точки покрытия (конька кровли):

H_f =Н+h_s+h_р+h_rk=14,4+3,3+0,45+0,18=18,33 м,

где Н=14,4 м – высота здания до низа стропильной конструкции; h_s=3,3 м – высота стропильной конструкции в коньке; h_р=0,45 м – высота плиты покрытия; h_rk=0,18 м – суммарная толщина утеплителя, стяжки и ковра.

Минимальная расчетная высота первого сверху яруса навесных стен:

H₁ h₁+h_s+h_р+h_rk+h=0,6+0,9+0,45+0,3+0,4=2,65 м,

где h₁=0,6 м – расстояние от верхнего опорного столика до оголовка колонны; h_sc=0,9 м – высота стропильной конструкции на опоре; h_р=0,45 м – высота плиты; h_rk=0,3 м – толщина кровли в зоне примыкания к парапету (0,2...04 м); h=0,4 м – возвышение парапета над кровлей (0,3...0,5 м).

С учетом кратности высоты панели 0,6 м, назначаем H₁=3,0 м.

Высоты остальных ярусов стен:

• второго – H₂=H_t-0,6=4,2-0,6=3,6 м (кратна 0,6 м);

• третьего – (H+0,15-0,6-H₂)/2=(14,4+0,15-0,6-3,6)/2=5,175 м, принимаем ближайшее кратное 0,6 м – H₃=5,4 м;

• четвертого – H₄=H+0,15-0,6-H₂-H₃=14,4+0,15-0,6-3,6-5,4=4,95 м.

При высоте оконных панелей 1,8 м (из унифицированного размерного ряда данной серии) площадь остекления стен по ярусам:

• первого – 0% ;

• второго – 1,8·100/3,6=50% ;

• третьего – 1,8·100/5,4=33,3% ;

• четвертого – 1,8·100/4,95=36,6% .

Расчетная нагрузка от массы стенового ограждения (по характеристикам рядовой панели 1,2×12 м) равна:

g_wp=Р_wp·g·_f /(1000·h_n· l_n)=4800·9,81·1,1/(1000·1,2·12)=3,6 кПа,

а эксцентриситет ее приложения относительно крайней продольной координационной оси:

e₂=_k+/2+а=0,25+0,24/2+0,03=0,4 м.

Покрытие здания решено без подстропильных конструкций, поэтому G_rр =0, а шаг ферм B_s=B=12 м.

Расчетная нагрузка от массы одной стропильной конструкции:

G_r=P_r·g·_f /1000=15000·9,81·1,1/1000=161,87 кН,

а эксцентриситет ее приложения (относительно крайней продольной координационной оси):

е₁ = (h_t-_k-a₁)/2=(0,6-0,25-0,03)/2=0,16 м,

где P_r – масса фермы (15000 кг); a₁ =0,03 м для выбранной типовой фермы.

Расчетная нагрузка от массы покрытия, согласно табл. 2, равна g_r= 4,83 кПа.

Таблица 2

Нагрузка от покрытия

Элементы кровли и покрытия	Нормативная нагрузка, кН/м2 (кПа)	Коэффициент надежности по нагрузке, f	Расчетная нагрузка, кПа
1. Два слоя гравия на мастике	0,65	1,3	0,85
2. Ковер – 4-е слоя рубероида	0,20	1,2	0,24
3. Цементно-песчаная стяжка, =30 мм (ρ=2200 кг/м3)	0,66	1,3	0,86
4. Утеплитель, =0,12 м (5 кН/м3)	0,60	1,2	0,72
5. Пароизоляция	0,05	1,2	0,06
6. Сборные железобетонные плиты 3×12 м с заливкой швов	1,91	1,1	2,10
Итого:	4,07		4,83

Подкрановые балки по крайним и средним продольным осям одинаковые, а =0,75 м. Расчетная нагрузка от массы одной балки и кранового пути на ней:

G_bk=G_bkm=Р_bk·g·_f /1000+g_kr·B=11400·9,81·1,1+0,8·12=132,62 кН.

где Р_bk – масса балки (11400 кг); g_kr – расчетная погонная нагрузка от кранового пути (0,8 кН/м).

Характеристики крана Q=20/5, при его пролете L_c=L–2·24,0-2·0,75=22,5 м, принимаем по приложению: масса крана с тележкой W_c=22,5 т; масса тележки W_ck=6,3 т; ширина крана C_rb=5,6 м; база крана C_rbs=4,4 м; максимальное давление колеса крана P_max=180 кН.

Согласно /1, карты 1 и 3 прил. 5/ г. Саянск расположен во II-м снеговом районе, для которого нормативное значение нагрузки s_o=0,7 кПа (табл. 4 /1/), и в III-ем ветровом – нормативное значение ветрового давления w_o=0,38 кПа (табл. 5 /1/). Коэффициент k на высоте 5 м для местности типа В равен 0,5 /1, табл. 6/.

Поскольку в задании на проектирование класс ответственности здания не оговорен, принимаем его по /1, стр. 34/ равным II (2).

Исходные данные для рассмотренного примера приведены ранее в табл. 1, а результаты статического расчета по ним – в табл. 3-6.