4.3 Расчет поперечной рамы надстраиваемого этажа

с учетом пространственной работы каркаса

4.3.1. Расчетная схема рамы

В соответствии с конструктивной схемой выбираем ее расчетную схему и основную систему.

Рис. 4.5. Расчетная схема рамы.

4.3.2. Сбор нагрузок на каркас

Постоянная нагрузка:

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэфф. надежн. по нагр.,  f	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4
Постоянная: На ригель - асбестоцемент: - обрешетка: - стропильные ноги: - прогоны: - стойки - ригель Итого: На балку настила - настил - балка настила Итого:	0,119 0,034 0,889 0,113 0,156 1,27 2,581 0,528 0,54 1,068	1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3	0,154 0,044 1,156 0,147 0,203 1,65 3,354 0,686 0,702 1,388

Таблица 4.2

постоянная нагрузка приходящаяся на 1м2 кровли принимается по табл.4.2. и равна q_н=3,649 кН/м²; q_р=4,742 кН/м².

Равномерно распределенная линейная нагрузка определяется по формуле: q=qр·в,

на ригель рамы

где в=6,3 м – шаг ригелей q=3,354·6,3= 21,1 кН/м.

на балку настила

где в=1,575м – шаг балок настила q=1,068·1,575= 1,68 кН/м.

Сосредоточенная нагрузка: от стеновых панелей P=5,4кН,

от колонны P=0,67кН.

Рис. 4.6. Схема постоянной нагрузки.

Снеговая нагрузка:

По [3] табл. 4 вес снегового покрова для II района S_g=1,2 кПа.

По п.5.7 [3] при q_н/S_o=1,866/1=1,866, коэффициент _f=1,4.

Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

где =1-коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, определяется по приложению 3 [4].

S=1,2·1=1,2 кПа.

Линейная распределенная нагрузка от веса снегового покрова на ригель определяется по формуле 12.9 [4]: q_сн=_n·n·S_в,

где n=0,7 – коэффициент перехода к нормативной нагрузке.

q^н_сн=1,2·0,7·6,3 = 5,292кН/м.

Рис. 4.7. Схема снеговой нагрузки.

Ветровая нагрузка:

Нормативный, скоростной напор ветра согласно табл. 5 [3] равен _о=0,38 кПа.

Тип местности В. Коэффициент k для 10м – 0,65; 12,8м – 0,71; (табл. 6 [3]).

Ветровая нагрузка меняется по высоте, но в нормах принято, что до высоты 10 м от поверхности земли она постоянна.

Находим линейную распределенную нагрузку по формуле 12.10 [4] :

q_в=n·_o·k·c·в,

где n=1,2- коэффициент перегрузки;

с=0,8(с наветренной стороны) и с’=0,4(для отсоса) – аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности, определяется по приложению 4[4] .

q_в=1,2·0,38·0,8·6,3·k=2,3k.

q¹⁰_в=2,3·0,65=1,49кН/м; q^12.8_в=2,3·0,71=1,63 кН/м; q^13.4_в=2,2·0,72=1,58 кН/м.

Сосредоточенная сила, от ветровой нагрузки приложенная к низу ригеля определяется по формуле: F=(q₁+q₂)· h/2=(1,49+1,63)·2,8/2=4,37кН; F=F·c’/с=4,37·0,4/0,8=2,18кН.

Эквивалентные линейные нагрузки определяем по формуле 12.11 [4] : q_э=q¹⁰_в·,

где =1,02 – коэффициент, определяемый относительно высоты здания.

q_э=1,49·1,02=1,52 кН/м; q’э=1,52·0,4/0,8=0,76 кН/м.

Рис. 4.8. Схема ветровой нагрузки.

7