Нагрузки предоставлены заказчиком
Расчет снеговой нагрузки.
Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями.
СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.
Исходные данные:
Вес снегового покрова на 1 м2 3,20 кН (V снеговой район)
Схема приложения нагрузки
Вариант 1:
Вариант 2:
Вариант 3:
Формулы для определения нагрузки:
Коэффициенты перехода от веса снегового покрова к снеговой нагрузке:
вариант 1 сечения 30°: µ = 2, µ = 1,
вариант 2 посередине µ = 1,
вариант 3 сечения 30°: µ = 2.
Расчетные значения снеговой нагрузки (кН):
1.4 ∙ 0.7 ∙ 3.2 ∙ 2 = 6.272
1.4 ∙ 0.7 ∙ 3.2 ∙ 1 = 3.136
Статический расчет конечно-элементной модели
выполнен с помощью вычислительного комплекса STARK_ES
Вариант 1.
Значения напряжений развивающихся в каркасе здания.
Max N=566.403 кН, Min N=-550.478 кН
Значения изгибающих моментов в каркасе здания.
Max Mt=5.67183 кНм, Min Mt=-8.82997 кНм
Значения напряжений в конструкциях покрытия.
Min Sr = -98368.7 кН/м2, Max Sr = 213440 кН/м2
Значения изгибающих моментов в конструкциях покрытия.
Min Mr = -55.3863 кНм/м, Max Mr = 0.29436 кНм/м
Вариант 2.
Значения напряжений развивающихся в каркасе здания.
Max N=494.036 кН, Min N=-580.577 кН
Значения изгибающих моментов в каркасе здания.
Max Mt=7.03285 кНм, Min Mt=-8.1128 кНм
Значения напряжений в конструкциях покрытия.
Min Sr = -100934 кН/м2, Max Sr = 207279 кН/м2
Значения изгибающих моментов в конструкциях покрытия.
Min Mr = -54.1071 кНм/м, Max Mr = 0.307776 кНм/м
Вариант 3.
Значения напряжений развивающихся в каркасе здания.
Max N=692.851 кН, Min N=-568.399 кН
Значения изгибающих моментов в каркасе здания.
Max Mt=7.17537 кНм, Min Mt=-10.315 кНм
Значения напряжений в конструкциях покрытия.
Min Sr = -100585 кН/м2, Max Sr = 230036 кН/м2
Значения изгибающих моментов в конструкциях покрытия.
Min Mr = -64.8095 кНм/м, Max Mr = 0.243987 кНм/м
Проверочный расчет строительных конструкций арки.
Значения максимальных напряжений развивающихся в арке в осях «5-6/Б-М»
с учетом прогнозируемых нагрузок от информационно-рекламного комплекса.
Max N в верхнем поясе = -580.577 кН (элемент 2684)
Min N в нижнем поясе =692.851 кН (элемент 2582)
Расчет составного сечения верхнего пояса арки.
Напряжение 118,4 N/mm2<184,0 N/mm2 в пределах нормы согласно СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции». Актуализированная редакция СНиП II-23-81*.
Коэффициент запаса 1,55>1 .
Расчет составного сечения нижнего пояса арки.
Напряжение 139,1 N/mm2<184,0 N/mm2 в пределах нормы согласно СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции». Актуализированная редакция СНиП II-23-81*.
Коэффициент запаса 1,32>1 .
Расчет сечения раскоса арки Уголок 63.
Max N=217.488 кН (элемент 2476), Min N=-190.272 кН (элемент 2690)
Сечение
Сечение: Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L63x6
Геометрические характеристики сечения
|
Параметр |
Значение |
|
A |
Площадь поперечного сечения |
7.28 |
см2 |
|
Угол наклона главных осей инерции |
45.0 |
град |
Iy |
Момент инерции относительно оси Y |
27.043 |
см4 |
Iz |
Момент инерции относительно оси Z |
27.043 |
см4 |
It |
Момент инерции при кручении |
0.812 |
см4 |
Iw |
Секториальный момент инерции |
0.0 |
см6 |
iy |
Радиус инерции относительно оси Y |
1.927 |
см |
iz |
Радиус инерции относительно оси Z |
1.927 |
см |
Iu |
Максимальный момент инерции |
42.72 |
см4 |
Iv |
Минимальный момент инерции |
11.366 |
см4 |
iu |
Максимальный радиус инерции |
2.422 |
см |
iv |
Минимальный радиус инерции |
1.249 |
см |
Растяжение. N=217.488 кН
σ= N/F ≤ R
где N – усилие, действующее в стержне =217.488/2 = 108,744 кН
F – площадь сечения = 7,28см2
σ= 108,744 / 7,28 = 14,937 кН/см2 = 149.37 Н/мм2 <184,0 N/mm2
Сжатие. N= -190.272 кН
σ= N/φF ≤ R
где N – усилие, действующее в стержне =-190.272/2 = 95,136 кН
F – площадь сечения = 7,28см2
φ – коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов = 0,6875
при гибкости
λ = 0,9*L/r =0,9*1390/12,49 =100,160
где L – длина элемента = 1390 мм
r - минимальный радиус инерции = 12,49 мм
σ = 95.136/0,6875*7,28 = 10,07 кН/см2 = 100,7 Н/мм2 <184,0 N/mm2