3.1. Нагрузки от покрытия

Нагрузки на покрытие приведены в таб.1. При грузовой площади:

А_кр=12×18/2=108 мм_;

Постоянная нагрузка на крайнюю колонну от веса покрытия:

N₁ =3,56×108=384,48кН

Собственный вес продольной балки принимаем для крайних колонн равен50 кН, нагрузка на колонну от веса фермы при: γ_f = 1,1:

N₂=1,1×50×0,5=27,5 кН

Суммарная расчетная нагрузка на крайнюю колонну от веса покрытия

N = N₁+ N₂= 384,48+27,5=411,98кН.

Эксцентриситет приложения нагрузки относительно оси надкрановой части крайейколонны конструктивно принимаем равным нулю

Относительно оси подкрановой части КК:e₁=a+λ-h/2= 750+250-1100/2=450мм

г. Волгоград расположен вjII снеговом районе с расчетным значением нагрузки от веса снегового покрова s₀=1,176кПа.Тогда кратковременная расчетная нагрузка на крайнюю колонну от веса снегового покрова

P= s₀ A_кр= 1,176 108= 127кН.

Она приложена к верху колонны с тем же эксцентриситетом = 0

3.2. Ветровая нагрузка

Поскольку эпюра ветровой нагрузки ω_m имеет сложную форму, её для упрощения расчета заменяют на прямоугольную но с условием, чтобы изгибающие моменты М в заделке колонны (ниже отметки чистого пола на 0,15м) были равными (замена, эквивалентная по моменту).

Рис.1 – Расчетная (а) и эквивалентная ветровые нагрузки

Ветровое давление на шатер покрытия (выше верха колонн) заменяют сосредоточенной силой W; которую прикладывают к верху колонн. Связано это с тем, что шарнирные опоры ригеля передают на нижележащие конструкции не момент, а горизонтальные W и вертикальные N реакции. При действии ветровой нагрузки реакциями N пренебрегают по их малости. Учитывая, что ригели имеют бесконечную продольную жесткость, силы W и W` суммируют и прикладывают в одной точке.

Дополнительные данные: тип местности А (городская территория), высота 2Т на опоре 600мм, толщина кровли 243 мм, высота парапета 500 мм, высота подстропильной балки 1200 мм

Тогда высота вертикальной части шатра:

H_ш=600+243+500+1200=2543 мм.

г.Волгоград- расположен в III ветровом районе с нормативным значением ветрового давления: ω₀=0,38кПа.

При высоте до 5 метров k₁=0,75, при высоте 10 метров k₂=1,0 при высоте 20 метров k₃=1.25

Принимаем аэродинамические коэффициенты:

с наветренной стороны С_e=+0,8;

с подветренной стороны С_eз=-0,5.

Находим значение поправочных коэффициентов на уровне низа шатра при высоте до верха колонны: Н₁=13,8 м:

k_н=( k₃- k₂) 2,6/10+ k₂=(1,25-1,0) 2,6/10+1,0=1,095

и на уровне верха шатра:

k_в=(1,25-1,0) (2,6+2,543)/10+1,0=1,123

Расчетные значения W определяем из объема фигуры ветрового давления на шатровую часть:

W=0,5 ( k_н+ k_в) (С_e+С_eз) H_ш l γ_f ω₀=

=0,5 (1,095+1,123) (0,8+0,5) 2,543 12 1,4 0,38=25,2 кН

Для приведения фактической нагрузки к эквивалентной нагрузке q_ω, равномерно – распределенной по высоте, удобнее всего найти вначале эквивалентное значение коэффициента k_э. Сделать это можно через равенство статических моментов S (относительно заделки колонн) площадей фактической и эквивалентной эпюр ветрового давления, принимая значения ω₀ и С_e равными 1.

Принимая с некоторым приближением линейное возрастание нагрузки по высоте на участке от 5 до 12,6 м (без учета небольшого перелома на высоте 10 м), получим от фактической эпюры:

S=k₁ 13,8 (13,8/2+0,15)+0,5 (k_н-k₁) 8,8·(8,8 2/3+5+0,15)=

=0,75 13,8 (13,8/2+0,15)+0,5 (1,095-0,75) 8,8·(8,8 2/3+5+0,15)=89,68

От эквивалентной прямоугольной эпюры:

S=k_э 8,8 (8,8/2+0,15);

k_э= = =0,92

Тогда эквивалентная величина расчетной равномерно распределенной ветровой нагрузки с наветренной стороны

q_ω= k_э Сe l γ_f ω₀=0,92·0,8·12·1,4·0,38=4,69кН/м.

С подветренной стороны:

q_ω= k_э· Сeз·l·γ_f·ω₀= 0,92·0,5·12·1,4·0,38=2,93 кН/м.