ЗАДАНИЕ

"СТАЛЬНОЙ КАРКАС ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ"

Запроектировать поперечную раму стального каркаса одноэтажного здания по следующим данным:

• длина здания L= 84 м;

• пролет здания l = 24 м;

• шаг колонн B = 12 м;

• строительная ферма: трапецеидальная;

• отметка нижнего пояса: Н_н.п.= 8,5 м;

• сопряжение фермы с колонной шарнирное;

• Тип покрытия: беспрогонное;

• наружная стена: навесные керамзитожелезобетонные панели

• район строительства: вес снегового покрова Р_о = 1,0 кН/м²

скоростной напор ветра q_о = 0,48 кН/м²

тип местности: В

1. КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

Проектируем одноэтажное каркасное здание длиной L= 84 м. и пролетом l = 24 м. Стальной каркас создается колоннами, расставленными с шагом B = 12 м. Колонны жестко прикрепляются к фундаменту и наверху шарнирно соединяются с ригелем (стропильной фермой). Две колонны и ригель образуют поперечную раму.

Пространственная жесткость обеспечивается путем постановки связей. Связи ставят в плоскости покрытия между фермами и между колоннами. Связи поп покрытию располагают:

• в плоскости верхних поясов стропильных ферм

• в плоскости нижних поясов стропильных ферм

• между фермами

Стропильные фермы, соединенные этими связями, образуют пространственные блоки, к которым прикрепляют все остальные фермы с помощью прогонов или плит.

На колонны навешиваются керамзитожелезобетонные стеновые панели размером 12×1,2×0,2 м.

В курсовом проекте принято беспрогонное покрытие. Конструктивная схема рамы представлена на рис.1.

Отметка нижнего пояса фермы: Н_н.п.= 8,5 м;

Отметка верха стены: Н_в.с.= Н_в.к.+h_покр.+h_парап.=10,7+0,45+0,45 = 11,6 м

Отметка верха колонны: Н_в.к.= Н_н.п.+h_оп.= 8,5+2,2=10,7 м.

2. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

Нагрузка на раму

1. ПОСТОЯННАЯ НАГРУЗКА ОТ ВЕСА ЭЛЕМЕНТОВ ПОКРЫТИЯ

1. Защитный слой из гравия на битумной мастике;

2. 3-х слойный гидроизоляционный ковер на кровельной мастике

3. асфальтовая или цементная стяжка (20 мм)

4. утеплитель

5. железобетонные плиты

Для беспрогонного покрытия выпишем таблицу 5.1.

Вид нагрузки	Норм., кН/м2	f	Расп., кН/м2
Защитный гравийно-битумный слой = 15 мм.	0,3	1,3	0,39
3-х слойный гидроизоляционный ковер	0,15	1,3	0,195
Асфальтовая стяжка = 20 мм,= 18 кН/м2	0,4	1,3	0,52
Утеплитель пенобетон = 100 мм,= 6 кН/м2	0,6	1,3	0,78
Железобетонные плиты покрытий
ПНТП – 1, ПНТП – 5 0,450,312	1,89	1,1	2,07
Собственный вес конструкции покрытия
Стропильная ферма	0,3	1,05	0,315
Связи	0,05		0,052
итого	3,69		4,322

g_риг=g*В*_н= 4,422*12*1 = 51,86 кН/м

где g – нагрузка от веса элементов покрытия

В – шаг рам

_н– коэффициент надежности по назначению_н= 1

2. НАГРУЗКА ОТ ВЕСА КОЛОНН

Сечение колонны – двутавр.

Вес погонного метра колонны

g_к=1 кН/м

2.3. Постоянная нагрузка от веса стен на колонны

Стены выполнены из стеновых панелей размером 0,21,212 м.

Нагрузку от них принимают равной 2 кН/м².

Нагрузка от веса стен на колонны:

g_ст= 2*В*_f= 1,1*2*12 =26,4

_f=1,1

4. СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА

Р=_f*Р_о*С*В=1,5*1,0*1,0*12=18 кН/м

где _f=1,5 коэффициент надежности по нагрузке

С=1,0 коэффициент учитывающий конфигурацию покрытия

Р_о=1,0 вес снегового покрова

4. ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА

Рассмотрим действие ветра на здание с левой стороны. Эквивалентная ветровая нагрузка, действующая с наветренной стороны.

q_э=_f*_н*q_о*С_х*к_ср*В = 1,4*1,0*0,48*0,8*0,599*12 = 3,86 кН/м

с заветренной стороны

q_э¹=_f*_н*q_о*С_х¹*к_ср*В = 1,4*1,0*0,48*0,6*0,599*12 = 2,9 кН/м

где _f= 1,4 коэффициент надежности по нагрузке

q_о= 0,48 кН/м скоростной напор ветра

С_х= 0,8; С_х¹= 0,6

к_ср= 0,599 средний коэффициент увеличения скоростного напора по высоте.

Ветровая нагрузка, действующая на здание выше оси ригеля рамы заменяется равнодействующими W и W¹.

W = q_э* h = q_э*(Н_вс– Н_нп) = 3,86*(11,6-8,5) = 11,97 кН

W¹= q_э¹* h = q_э¹*(Н_вс– Н_нп) = 2,9*3,1 = 8,99 кН

2. РАСЧЕТ РАМЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ В КОЛОННЕ