3.1.2. Постоянная нагрузка от веса колонн и стенового ограждения. Нагрузка от веса колонн.

В курсовом проекте колонна представляет собой сварной двутавр. Собственный вес колоны принимаем из опыта проектирования (для шага 12 м):

- нормативная линейная нагрузка от веса колонны

.

где, - коэффициент надежности по назначению – 0,95 (для промышленных зданий)

- пролет рамы

- шаг рам

- высота колонны

- расчетная нагрузка , где

- коэффициент надежности по нагрузке, .

Нагрузка приложена по оси колонны.

Нагрузка от стенового ограждения.

Стеновые панели опираются на закладные части колонн,

расположенные на наружных полках колонн, что дает

дополнительный изгибающий момент. Для упрощения

расчетной схемы, примем: нагрузка от веса стеновых панелей приложена по оси колонн, дополнительный момент отсутствует. Нагрузка от веса панелей распределена равномерно по всей длине колонны (допустимо при ширине панели (1.2-1.8м) много меньшей длины колонны).

В качестве ограждения применяются однослойные плиты из керамзито-бетона ПКСН-12, длиной 12 м соответственно. Толщина плит по стандарту δ = 0.2 м; δ = 0.25 м; δ = 0.3 м.

Плотность керамзито-бетона γ = 1300 кг/м³.

Принимаем толщину стен δ=0.3 м. Длину плит 12 м.

Нормативная линейная нагрузка от веса стенового ограждения:

Расчетная нагрузка:

, где

- коэффициент надежности по нагрузке, .

.

На Рис.5 показана схема приложения постоянных нагрузок на раму.

Рис.5. Схема приложения постоянных нагрузок на раму.

3.2. Временные нагрузки.

3.2.1. Временная нагрузка от веса снегового покрова.

Расчетная линейная нагрузка на ригель рамы от веса снегового покрова в зданиях находится по формуле:

, где

- вес снегового покрова расчетный , зависящий от района строительства. Для климатического районаIII;

- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение снега по покрытию. зависит от конфигурации кровли. При угле наклона кровли;

- шаг стропильных ферм.

Таким образом

Схема приложения кратковременной снеговой нагрузки к раме каркаса здания показана на Рис. 6

Рис.6 Схема приложения снеговой нагрузки к раме.

Отметим, что в курсовом проекте пренебрегаются следующие факторы: сдувание снега ветром, образование снежных мешков у парапетов и в зонах конденсации от выхлопа пара.

3.2.2. Ветровая нагрузка. Расчет выполнен по нормам проектирования "сНиП 2.01.07-85* с изменением №2"

Исходные данные
Ветровой район	II
Нормативное значение ветрового давления	0,03 Т/м2
Тип местности	A - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра
Тип сооружения	Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности

Параметры
Поверхность		Наветренная поверхность
Шаг сканирования		1 м
Коэффициент надежности по нагрузке f		1,4
H	16,15		м

Таблица 2 Значения нагрузок для наветренной поверхности

Высота (м)	Нормативное значение (Т/м2)	Расчетное значение (Т/м2)
0	0,018	0,025
1	0,018	0,025
2	0,018	0,025
3	0,018	0,025
4	0,018	0,025
5	0,018	0,025
6	0,019	0,027
7	0,02	0,029
8	0,022	0,03
9	0,023	0,032
10	0,024	0,034
11	0,025	0,035
12	0,025	0,035
13	0,026	0,036
14	0,027	0,037
15	0,027	0,038
16	0,028	0,039
16,15	0,028	0,039

Параметры
Поверхность		Подветренная поверхность
Шаг сканирования		1 м
Коэффициент надежности по нагрузке f		1,4
H	16,15		м

Таблица 3 Значения нагрузок для наветренной поверхности

Высота (м)	Нормативное значение (Т/м2)	Расчетное значение (Т/м2)
0	-0,014	-0,019
1	-0,014	-0,019
2	-0,014	-0,019
3	-0,014	-0,019
4	-0,014	-0,019
5	-0,014	-0,019
6	-0,014	-0,02
7	-0,015	-0,021
8	-0,016	-0,023
9	-0,017	-0,024
10	-0,018	-0,025
11	-0,019	-0,026
12	-0,019	-0,027
13	-0,019	-0,027
14	-0,02	-0,028
15	-0,02	-0,028
16	-0,021	-0,029
16,15	-0,021	-0,029

- аэродинамический коэффициент, характеризующий аэродинамические свойства сооружения, и принятый по СНиП 2.01.07 – 85 «Нагрузки и воздействия». Для активного давления на обычные здания (наветренная сторона), для зоны пассивного давления или зоны отсоса (заветренная сторона).

Рис.7

- коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте, и зависящий не только от высоты, но и от типа местности. Тип местности А (в курсовом проекте) – открытые территории,. Для определения используют СНиП 2.01.07.-85 «Нагрузки и воздействия». Для промежуточных значенийh при определении применяют аппроксимирующие зависимости. Для интервала

м: , значения приведены в Таблице 4.

Таблица 4. Значения .

0	0.50	11	0.674
5	0.50	12	0.698
6	0.533	13	0.720
7	0.566	14	0.741
8	0.596	15	0.761
9	0.624	16	0,78
10	0.650

Расчетная линейная ветровая нагрузка на колонну с наветренной стороны (активного давления):

Расчетная линейная ветровая нагрузка на колонну с заветренной стороны (пассивного давления):

Таким образом, на колонну действует нагрузка переменная по высоте – . Для упрощения расчетной схемы эпюру нагрузкизаменяется ступенчатой, в которой усреднена нагрузка в пределах каждой из зон высотой до 10 м.

Рис. 8.

Допускается еще большее усреднение по все высоте колонны, тогда:

где - среднее значение коэффициентав пределах высоты колонны. Для местности типа А и интервалам:, значения приведены в Таблице 5.

Таблица 5. Значения .

0	0.50	11	0.582
5	0.50	12	0.599
6	0.505	13	0.615
7	0.517	14	0.631
8	0.532	15	0.646
9	0.549	16	0,73
10	0.565

Ветровая нагрузка, действующая на здание выше оси ригеля заменяется равнодействующими W и W’, которые прикладываются в верхних узлах рамы на уровне оси нижнего пояса фермы:

где , где

-высота опорной стойки фермы, ;- высота конструкции кровли,;

- превышение парапета над кровлей, .

- значение коэффициента на отметке середины высоты, т.е для,.

Следует отметить, что в курсовом проекте учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки, что справедливо для зданий с высотой до 40 м. Схема приложения ветровой нагрузки к раме каркаса здания показана на Рис.9

Рис.9. Схема приложения ветровой нагрузки к раме.