2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха.

2.1. Определение постоянной нагрузки от конструкций покрытия.

Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных ферм и связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределенными по длине ригеля. Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжелым или легким, утепленным или не утепленным. В данном курсовом проекте применяется тип покрытия 2 – прогонное.

Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу.

Таблица 1 Определение постоянной нагрузки от покрытия

Nn/n	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа				Расчетная нагрузка, кПа
1	Защитный слой (гравийная засыпка)	0,35		1,3		0,455
2	Двухслойный гидроизоляционный ковер "Кровляэласт ",	0,15		1,3		0,195
3	Утеплитель - теплоизоляционные минераловатные плиты П100, ,	0,15		1,3		0,195
4	Пароизоляция - 1 слой гидроизолирующего материала "Кровляэласт "	0,04		1,3		0,052
5	Стальной профнастил	0,111		1,05		0,117
6	Собственный вес прогона при шаге b=12м	0,2		1,05		0,210
7	Собственный вес фермы со связями (L=24м)	0,24		1,05		0,252
Итого:			gon=1.241				go=1,476

Постоянная нормативная и расчетная нагрузка на 1м.п. фермы (ригеля) составляет:

, где b=- шаг ферм.

.

2.2. Определение снеговых нагрузок.

Величина снеговой нагрузки зависит от района строительства и конфигурации здания. Согласно п. 5.1* СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

,

где - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтально поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5.2;

- для 6-го ветрового района;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп. 5.3-5.6; при угле наклона кровли к горизонтальной поверхности ().

.

Расчетная снеговая нагрузка на 1м длины ригеля (фермы) равна:

,

где при;

- шаг ферм.

.

2.3. Определение нагрузок от давления ветра.

Для расчета рамы необходимо определить ветровую нагрузку как с наветренной (активное давление), так и с подветренной (отсос) стороны.

Расчетное значение статической составляющей ветровой нагрузки определяется по формулам:

- с наветренной стороны (напор) ,

- с заветренной стороны (отсос) ,

где - нормативное значение ветрового давления (VII ветровой район);

и - аэродинамические коэффициенты внешнего давления, зависящие от конфигурации здания, определяемые по прил.4 СНип 2.01.07-85*:

- с наветренной стороны;

- с подветренной стороны;

- коэффициент надежности для ветровой нагрузки;

- шаг колонн;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяемы по таблице 6 СНиП 2.01.07-85;

Ветровая нагрузка до высоты 5м от поверхности земли принимается постоянной, а выше – увеличивается по линейному закону.

Для точек, расположенных на промежуточной высоте, значение k определяется линейной интерполяцией.

Для типа местности А:

;

;

;

;

Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму на высоте 5, 10, 20, 40 м, а также в уровне низа стропильных конструкций для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева и справа.

,

,

.

Методом интерполяции определим значение ветрового давления на отметках низа и верха шатра:

,

.

Дальнейший расчет ординат ветровой нагрузки с наветренной и подветренной стороны сведем в таблицу2.

Таблица2 Ординаты ветровой нагрузки

h, м	K	Напор qw, кН/м	Отсос q'w, кН/м
5.0	0.75	0.52	6.426
10.0	1.0	11.424	8.568
20.0	1.25	14.28	10.71
20.4	1.255	14.337	10.753
24.3	1.304	14.897	11.173
40	1.5	17.136	12.852

Отобразим эпюры ветровых давлений на раму при действии ветра (рмс.2):

Рис. 2 Схема фактической ветровой нагрузки

Для упрощения расчета фактическую ветровую нагрузку заменяем эквивалентной равномерно распределенной по высоте колонны. Величину ее можно найти из условия равенства изгибающих моментов в защемленной стойке от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределенной нагрузки (рис.3).

Величина эквивалентной равномерно распределенной ветровой нагрузки:

,

где - момент относительно отметки верха фундамента от реально действующей ветровой нагрузки.

где ,

,

,

,

,

,

.

Сосредоточенная сила в уровне ригеля:

.

Рис3. Расчетная схема рамы с нормативными значениями ветровой нагрузки