5 Статический расчет поперечной рамы и расчет стойки

Расчетная рама поперечника здания представляет собой одиножды статически неопределимую раму с жестко защемленными колонами и условно жестким ригелем, шарнирно опертым на колонны.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли: ,

где w_o – нормативное значение ветрового давления;

к – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

с – аэродинамический коэффициент.

Определение расчетных усилий в колоне от постоянной и двух временных (снеговой и ветровой), умножаемых на коэффициент сочетания .

Расчетная длинна клееной армированной колоны принимается в плоскости рамы , а из плоскости - . Сечение колонн проектируется прямоугольным с соотношением размеров . Ширина сечения b определяется исходя из предельной гибкости , после чего назначается высота сечения в пределах .

Доски принимаются по сортаменту толщиной не более 40мм.

Крепление колонны к фундаменту производится при помощи анкерных болтов, работающих на растяжение.

5.1 Определение вертикальных нагрузок на раму

Расчетная постоянная нагрузка от покрытия, включая массу фермы: G_d=0,651кН/м².

Расчетное давление на колонну от покрытия:

(5.1)

Расчетное давление на колонну от стенового ограждения с учетом элементов крепления:

(5.2)

Для определения собственной массы колоны ориентировочно принимаем следующие размеры сечения:

.

Тогда расчетное давление от собственной массы колонны:

Расчетное давление на колонну от снеговой нагрузки:

5.2Определение горизонтальных нагрузок на раму

Расчетная ветровая распределенная нагрузка на раму по высоте колоны:

, (5.3)

Определяем расчетную распределенную нагрузку с наветренной стороны (напор):

- на высоте до 5м ;

- на высоте от 5 до 9м .

Определяем расчетную распределенную нагрузку с подветренной стороны (отсос):

- на высоте до 5м ;

- на высоте от 5 до 9м .

Расчетную сосредоточенную ветровую нагрузку на уровне нижнего пояса определим как сумму горизонтальных проекций результирующих нагрузок на участках .

Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка с наветренной стороны:

Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка с подветренной стороны:

5.3 Статический расчет рамы

Рисунок 5.1 – Схема к статическому расчету рамы

Поскольку рама является один раз статически неопределимой системой, то определяем значение лишнего неизвестного, которым является продольное усилие в ригеле F_x . Расчет выполняем для каждого вида загружения:

- от ветровой нагрузки на стены:

- от ветровой нагрузки в уровне ригеля:

- от стенового ограждения:

Примем, что положительное значение F_x направлено от узлов рамы, а изгибающего момента – по часовой стрелке.

Определим изгибающие моменты в заделке рамы.

Для левой колонны:

(5.4)

Для правой колонны:

Поперечная сила в заделке:

Расчетные усилия:

.