697
.pdf
4.2. Снеговая нагрузка
Величину расчетной снеговой нагрузки, распределенной на 1 м2 про-
екции, определяем в зависимости от снегового района, в котором проектируется здание, и от профиля здания:
S = Sq µ = 3,2 · 1 = 3,2 кН/м2,
где Sq = 3,2 кН/м2 (табл. 4 СНиП 2. 01.07–85 «Нагрузки и воздействия» для
V снегового района (г. Березники)); µ = 1 – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие для уклона i = 1,5 % ( α< 15о) (прил. 3 СНиП 2.01.07–85).
Полная расчетная погонная снеговая нагрузка на раму составит
qсн =се S Врам = 1· 3,2 ·6 = 19,2 кН/м,
где Врам= 6 м – шаг средних колонн; се=1 – коэффициент снижения снего-
вой нагрузки.
Узловая нагрузка на ферму
Fсн = S Вф d = 3,2 ·6 ·3 = 57,6 кН,
где Вф d – площадь сбора нагрузки на узел фермы; d − расстояние между узлами фермы по верхнему поясу, d =3 м; Вф – шаг ферм, Вф = 6 м.
Значения моментов от снеговой нагрузки (рис. 26):
МснА = qсн2 L1 e = =19,22 30 0,25 = 72 кНм;
МснГ = qсн.2 L3 e = 19,2 18 0,225 = 43,2 кНм, e =0,25м.
4.3.Ветровая нагрузка
Расчет поперечной рамы одноэтажного производственного здания выполняется только на среднюю составляющую ветровой нагрузки, т.к. здание высотой 19,925 м < 36 м [3, подразд. 6.2], размещается в местности типа В.
Определяем величину средней составляющей ветровой нагрузки по
формуле
Wm = γ f k C W0 (кН/м2),
где W0 – нормативное значение ветрового давления [3, табл. 5], для II ветрового района W0 =0,3 кН/м2;
Се – аэродинамический коэффициент [3, прил. 4, схема 1], для вертикальных поверхностей с наветренных сторон Се = 0,8, с подветренных сторон Се = −0,6 ; γ f - коэффициент надежности по нагрузке, γ f =1,4 ; k – ко-
эффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, зависит от типа местности (местность типа В городские территории; лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями).
Схема изменения ветровой нагрузки по высоте для здания показана на рис. 27 . Для удобства расчета фактическую линейную нагрузку (в виде ломаной прямой) заменяем эквивалентной нагрузкой, равномерно распределенной по всей высоте колонны и высоте ригеля.
Рассмотрим два варианта приложения ветровой нагрузки для нахождения k – коэффициента, учитывающего изменение ветрового давления по высоте. Выбор схемы зависит от возможностей программы расчета на ЭВМ, позволяющей вводить ветровую нагрузку тем или иным способом.
Вариант 1. Схема приложения ветровой нагрузки от отметки ±0,000 показана на рис. 27.
Определяем среднее значение коэффициента k на 1-м и 2-м участках: 1-й участок (колонна) – от нулевой отметки пола до низа стропильной фермы, h1 =16 800 мм; 2-й участок (шатер) – от низа стропильной фермы до наи-
высшей точки фермы, |
h |
= h |
+ L |
tgα |
, где |
tgα = |
1,5 |
=0,015 , т.е. |
|
|
|||||||
|
2 |
оп |
max |
2 |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
i =1,5 % , тогда
h2 = 2900 +3000 0,0152 =3125 мм = 3,125 м.
Высота от уровня пола до верхней точки покрытия
Н1 = h1 + h2 =16,800 + 3,125 =19,925 м < 20 м.
Таким образом, осредненные коэффициенты на 1-м и 2-м участках опреде-
ляются по формуле kср, j = |
∑kсрi |
, |
j hij |
, |
hj |
|
|||
|
|
|
||
где j – участок осреднения; i - участок с однозначной эпюрой;
hi (h1; h2 ; h3 )− высоты, характеризующие однозначную эпюру давления;
hij (h11; h12 ; h13; h23 ) − протяженность участков с однозначными эпюрами на ос-
редненных участках. |
|
|
|
|
|
|
|
|
j с однозначной эпюрой i найдем осредненный |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
На каждом участке |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
коэффициент |
|
kсрi |
, j по формуле |
kсрi |
, j |
|
|
= kнi , j + |
hij |
tgi , где tgi – тангенс угла |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
Участок i =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Участок i = 2 |
|
|
|
Участок i =3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
k5 |
|
|
|
|
|
|
|
tg1 |
|
|
|
|
|
|
|
k10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg2 |
|
|
|
k20 |
|
tg3 |
|
|||||||
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03 |
|
|
|
|
|
0,85 |
|
0,02 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
Осредненные коэффициенты на участках |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kср1 |
,1 = kн1,1 |
+ |
h11 |
|
tg1 = k5 =0,5, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
kср2 |
|
|
= kн2,1 + |
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
,1 |
1 |
tg2 = k5 + |
|
|
|
1 |
|
|
tg2 =0,5 + |
|
|
0,03 = 0,575, |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
k3 |
|
= k3 |
|
|
h3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,8 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ |
|
1 |
|
tg3 = k |
+ |
|
|
|
1 |
|
|
tg3 = 0,65 + |
|
|
|
|
· 0,02 = 0,718, |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ср,1 |
|
|
|
н,1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
k3 |
= k3 |
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ h3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
+ |
2 |
|
tg3 =(k |
|
tg3) + |
|
2 |
tg3 = 0,65 + 6,8 · 0,02 + |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ср,2 |
|
|
н,2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
10 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
+ |
3,125 |
0,02 = 0,817. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Осредненные коэффициенты на 1-м и 2-м участках: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
kср,1 = |
kср1 |
,1 h11 + kср2 |
,1 h12 + kср3 |
,1 h13 |
|
|
|
= |
0,5 5 + 0,575 5 + 0,718 6,8 |
= 0,611, |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16,8 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kср,2 |
= 0,817. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Расчетное значение эквивалентной ветровой нагрузки Wi кН/м2:
- на 1-м участке
для наветренной стороны W нав = γ |
f |
С |
е |
k |
ср,1 |
W = 1,4 · 0,8 · 0,611 · 0,3 = |
||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= 0,205 |
кН/м2; |
для |
подветренной |
|
стороны |
W |
подв =γ |
f |
|
С |
е3 |
k |
ср,1 |
W |
= |
|||||||||||
= 1,4 · 0,6 ·0,611· 0,3 = 0,154 кН/м2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
0 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- на 2-м участке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
для наветренной стороны W нав |
= γ |
f |
С |
е |
k |
ср,2 |
W =1,4 · 0,8 · 0,817 · 0,3 = |
|||||||||||||||||||
|
кН/м2; |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= 0,275 |
для |
подветренной |
|
стороны |
|
W |
подв = γ |
f |
С |
е3 |
k |
ср,2 |
W |
= |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
0 |
|
||||
= 1,4 · 0,6 ·0,817· 0,3 = 0,206 кН/м2.
Расчетная погонная ветровая нагрузка на раму W (кН/м) на участке h1 передается в виде равномерно распределенной:
–с наветренной стороны здания W нав =W1нав Вк = 0,205 ·6 = 1,23 кН/м;
–с подветренной стороны здания W под =W1под Вк = 0,154 ·6 = 0,924 кН/м,
здесь Вк – шаг поперечных рам, Вк = 6 м.
С грузовой площади шатра А1 (м2) нагрузка в виде сосредоточенной силы Fнав, Fпод (кН) переносится на узел сопряжения верхней части колон-
ны с ригелем.
Fнав =W2нав А1 =W2нав h2 Bк = 0,275 · 3,125 · 6 = 5,156 кН; Fпод =W2под А1 =W2под h2 Bк = 0,206 · 3,125 · 6 = 3,863 кН.
Вариант 2. Схема приложения ветровой нагрузки с отметки – 0,150 показана на рис. 28.
Определяем среднее значение коэффициента k на 1-м и 2-м участках:
–1-й участок (колонна) – от обреза фундамента до низа стропильной фермы, h1 =16 950 мм;
–2-й участок (шатер) – от низа стропильной фермы до наивысшей точки фермы, h2 =3125 мм.
Высота от обреза фундамента до верхней точки покрытия
Н2 = h1 + h2 =16,95 +3,125 = 20,075м > 20 м.