3.2.2 Расчет снеговой нагрузки на фонарь
Для расчета снеговой нагрузки на фонарь, находим основные точки, в которых будет рассчитываться нагрузка (Рисунок 5).
Рисунок 5 - Основные точки фонаря
Опираясь на [1], фонарь загружен 2-мя вариантами загружений.
1 вариант:
Для
1 варианта вся кровля нагружена равномерно
с коэффициентом
,
так как
[1]. Тем самым балки будут загружены
трапециевидной нагрузкой. В вершине
значение - 0, а в низу
(Рисунок 6).
Рисунок 6 - Грузовая площадь
2 вариант:
Расчет второго варианта осуществляется по формуле
(4)
где
.
Данные грузовой нагрузки (кг/м2) в крайних точках для каждой балки приведены в таблице 10.
Таблица 10 - Расчет грузовой нагрузки
Точка |
градус β |
рад β |
нагрузка кг/м2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
а |
15,00 |
0,26 |
57,30 |
2 |
30,00 |
0,52 |
110,70 |
б |
45,00 |
0,79 |
156,55 |
3 |
60,00 |
1,05 |
191,73 |
в |
75,00 |
1,31 |
213,85 |
4 |
90,00 |
1,57 |
221,39 |
Согласно данным таблицы 10, рассчитываем погонную нагрузку на каждую балку. Расчет погонной нагрузки на каждую балку приведены в таблице 11.
Таблица 11 - Расчет погонной нагрузки
Балка |
Средняя нагрузка кг/м2 |
Нагрузка на балку кг/м |
1 |
28,65 |
38,53 |
2 |
108,18 |
291,01 |
3 |
187,38 |
504,05 |
4 |
216,37 |
582,02 |
3.3 Ветровая нагрузка
Нормативное значение ветровой нагрузки определяется по формуле
(5)
где
— нормативное значение ветрового
давления для 3 ветрового района [1];
—
коэффициент,
учитывающий изменение ветрового давления
для высоты ze [1];
— аэродинамический
коэффициент [1].
— высота
до верха колонн;
— высота
до верха купольной части;
—
высота
до верха фонаря.
3.3.1 Расчет ветровой нагрузки на купольную часть
Значение нормативной нагрузки на купольную часть без учета коэффициента :
Значение расчетной нагрузки без учета коэффициента :
Ветровая нагрузка на купольную часть рассчитывается по [1].
Находим коэффициенты A, B, C по рис. В.6 СП 20.13330.2016
Находим коэффициент A:
A(h/d=0,25;f/d=0,22)=-0,569;
A(h/d=1;f/d=0,22)=-1,541;
По интерполяции находим для h/d=0,27
A(h/d=0,27;f/d=0,22)=-0,595.
Находим коэффициент B:
B(h/d=0;f/d=0,22)=-0,6;
В(h/d=0,5;f/d=0,22)=-1,08;
По интерполяции находим для h/d=0,27
В(h/d=0,27;f/d=0,22)=-0,859.
Находим коэффициент C:
C(h/d=0;f/d=0,22)=0;
C(h/d=0,5;f/d=0,22)=-0,5;
По интерполяции находим для h/d=0,27
C(h/d=0,27;f/d=0,22)=-0,22.
Для расчета ветровой нагрузки на купольную часть, делим кровлю на отсеки, как в снеговой нагрузке (Рисунок 7) и в каждом отсеке пронумеруем прогоны от 0 до 10.
Рисунок 7 - Разделение купольной части кровли на отсеки с учетом сторон
Так как промежуточные значения коэффициентов находятся по линейной интерполяции, то находим расстояния до центров прогонов относительно оси 1, которой соответствует значение коэффициента B. Значения заносим в таблицу 12 и 13 и находим погонную нагрузку на прогон с левой стороны и с правой.
Таблица 12 - Расчет погонной нагрузки для левой части
1 ОТСЕК |
2 ОТСЕК |
3 ОТСЕК |
||||||||||
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
|
0 |
0,67 |
-60,32 |
-153,83 |
0 |
1,98 |
-59,43 |
-151,54 |
0 |
3,14 |
-58,63 |
-149,51 |
|
1 |
0,98 |
-60,11 |
-153,28 |
1 |
2,88 |
-58,81 |
-149,96 |
1 |
4,58 |
-57,64 |
-146,99 |
|
2 |
1,31 |
-59,88 |
-152,71 |
2 |
3,83 |
-58,16 |
-148,30 |
2 |
6,09 |
-56,61 |
-144,35 |
|
3 |
1,62 |
-59,67 |
-152,16 |
3 |
4,74 |
-57,53 |
-146,71 |
3 |
7,53 |
-55,62 |
-141,83 |
|
4 |
1,93 |
-59,46 |
-151,62 |
4 |
5,65 |
-56,91 |
-145,12 |
4 |
8,98 |
-54,63 |
-139,30 |
|
5 |
2,22 |
-59,26 |
-151,12 |
5 |
6,50 |
-56,33 |
-143,63 |
5 |
10,35 |
-53,69 |
-136,90 |
|
6 |
2,51 |
-59,06 |
-150,61 |
6 |
7,36 |
-55,74 |
-142,13 |
6 |
11,71 |
-52,76 |
-134,53 |
|
7 |
2,78 |
-58,88 |
-150,14 |
7 |
8,15 |
-55,20 |
-140,75 |
7 |
12,96 |
-51,90 |
-132,34 |
|
8 |
3,04 |
-58,70 |
-149,68 |
8 |
8,92 |
-54,67 |
-139,40 |
8 |
14,20 |
-51,05 |
-130,17 |
|
9 |
3,29 |
-58,53 |
-149,25 |
9 |
9,64 |
-54,17 |
-138,14 |
9 |
15,33 |
-50,27 |
-128,20 |
|
10 |
3,53 |
-58,36 |
-148,83 |
10 |
10,34 |
-53,69 |
-136,92 |
10 |
16,45 |
-49,51 |
-126,24 |
|
Продолжение таблицы 12
4 ОТСЕК |
5 ОТСЕК |
6 ОТСЕК |
|||||||||||
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
||
0 |
4,09 |
-57,98 |
-147,85 |
0 |
4,76 |
-57,52 |
-146,68 |
0 |
5,11 |
-57,28 |
-146,06 |
||
1 |
5,97 |
-56,69 |
-144,56 |
1 |
6,95 |
-56,02 |
-142,85 |
1 |
7,46 |
-55,67 |
-141,96 |
||
2 |
7,93 |
-55,35 |
-141,13 |
2 |
9,24 |
-54,45 |
-138,84 |
2 |
9,91 |
-53,99 |
-137,67 |
||
3 |
9,82 |
-54,05 |
-137,83 |
3 |
11,43 |
-52,95 |
-135,02 |
3 |
12,27 |
-52,37 |
-133,55 |
||
4 |
11,71 |
-52,76 |
-134,53 |
4 |
13,63 |
-51,44 |
-131,17 |
4 |
14,63 |
-50,75 |
-129,42 |
||
5 |
13,48 |
-51,54 |
-131,43 |
5 |
15,70 |
-50,02 |
-127,55 |
5 |
16,85 |
-49,23 |
-125,54 |
||
6 |
15,26 |
-50,32 |
-128,32 |
6 |
17,77 |
-48,60 |
-123,93 |
6 |
19,07 |
-47,71 |
-121,66 |
||
7 |
16,89 |
-49,20 |
-125,47 |
7 |
19,67 |
-47,30 |
-120,61 |
7 |
21,11 |
-46,31 |
-118,09 |
||
8 |
18,50 |
-48,10 |
-122,66 |
8 |
21,55 |
-46,01 |
-117,32 |
8 |
23,12 |
-44,93 |
-114,58 |
||
9 |
19,98 |
-47,09 |
-120,07 |
9 |
23,26 |
-44,84 |
-114,34 |
9 |
24,96 |
-43,67 |
-111,36 |
||
10 |
21,44 |
-46,09 |
-117,52 |
10 |
24,97 |
-43,67 |
-111,35 |
10 |
26,79 |
-42,42 |
-108,16 |
||
Таблица 13 - Расчет погонной нагрузки для правой части
1 ОТСЕК |
2 ОТСЕК |
3 ОТСЕК |
|||||||||||
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
||
0 |
0,67 |
-59,67 |
-152,16 |
0 |
1,98 |
-57,50 |
-146,62 |
0 |
3,14 |
-55,57 |
-141,71 |
||
1 |
0,98 |
-59,16 |
-150,85 |
1 |
2,88 |
-56,00 |
-142,81 |
1 |
4,58 |
-53,18 |
-135,62 |
||
2 |
1,31 |
-58,61 |
-149,45 |
2 |
3,83 |
-54,43 |
-138,79 |
2 |
6,09 |
-50,68 |
-129,23 |
||
3 |
1,62 |
-58,09 |
-148,14 |
3 |
4,74 |
-52,92 |
-134,94 |
3 |
7,53 |
-48,29 |
-123,14 |
||
4 |
1,93 |
-57,58 |
-146,83 |
4 |
5,65 |
-51,41 |
-131,09 |
4 |
8,98 |
-45,88 |
-117,00 |
||
5 |
2,22 |
-57,10 |
-145,60 |
5 |
6,50 |
-50,00 |
-127,49 |
5 |
10,35 |
-43,61 |
-111,20 |
||
6 |
2,51 |
-56,62 |
-144,38 |
6 |
7,36 |
-48,57 |
-123,85 |
6 |
11,71 |
-41,35 |
-105,45 |
||
7 |
2,78 |
-56,17 |
-143,23 |
7 |
8,15 |
-47,26 |
-120,51 |
7 |
12,96 |
-39,28 |
-100,16 |
||
8 |
3,04 |
-55,74 |
-142,13 |
8 |
8,92 |
-45,98 |
-117,25 |
8 |
14,20 |
-37,22 |
-94,91 |
||
9 |
3,29 |
-55,32 |
-141,08 |
9 |
9,64 |
-44,79 |
-114,21 |
9 |
15,33 |
-35,35 |
-90,13 |
||
10 |
3,53 |
-54,93 |
-140,06 |
10 |
10,34 |
-43,63 |
-111,25 |
10 |
16,45 |
-33,49 |
-85,39 |
||
Продолжение таблицы 13
4 ОТСЕК |
5 ОТСЕК |
6 ОТСЕК |
|||||||||||
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
№ прогона |
Расстояние от оси 1 до центра прогона, м |
Значение нагрузки кг/м2 |
Значение нагрузки на прогон кг/м |
||
0 |
4,09 |
-54,00 |
-137,69 |
0 |
4,76 |
-52,88 |
-134,86 |
0 |
5,11 |
-52,30 |
-133,37 |
||
1 |
5,97 |
-50,88 |
-129,74 |
1 |
6,95 |
-49,25 |
-125,59 |
1 |
7,46 |
-48,40 |
-123,43 |
||
2 |
7,93 |
-47,62 |
-121,44 |
2 |
9,24 |
-45,45 |
-115,90 |
2 |
9,91 |
-44,34 |
-113,07 |
||
3 |
9,82 |
-44,49 |
-113,45 |
3 |
11,43 |
-41,82 |
-106,63 |
3 |
12,27 |
-40,42 |
-103,08 |
||
4 |
11,71 |
-41,35 |
-105,45 |
4 |
13,63 |
-38,17 |
-97,33 |
4 |
14,63 |
-36,51 |
-93,09 |
||
5 |
13,48 |
-38,42 |
-97,96 |
5 |
15,70 |
-34,73 |
-88,57 |
5 |
16,85 |
-32,82 |
-83,70 |
||
6 |
15,26 |
-35,46 |
-90,43 |
6 |
17,77 |
-31,30 |
-79,81 |
6 |
19,07 |
-29,14 |
-74,31 |
||
7 |
16,89 |
-32,76 |
-83,53 |
7 |
19,67 |
-28,14 |
-71,77 |
7 |
21,11 |
-25,76 |
-65,68 |
||
8 |
18,50 |
-30,09 |
-76,72 |
8 |
21,55 |
-25,03 |
-63,81 |
8 |
23,12 |
-22,42 |
-57,17 |
||
9 |
19,98 |
-27,63 |
-70,46 |
9 |
23,26 |
-22,19 |
-56,58 |
9 |
24,96 |
-19,37 |
-49,39 |
||
10 |
21,44 |
-25,21 |
-64,28 |
10 |
24,97 |
-19,35 |
-49,34 |
10 |
26,79 |
-16,33 |
-41,64 |
||