1.1.1. Постоянные нагрузки от веса покрытия

Основное назначение кровельного покрытия - защита производственного помещения от атмосферных воздействий: снега, дождя, холода и т.д.

В данном курсовом проекте предусмотрено покрытие по прогонам, выполненное из стального профилированного листа и уложенное непосредственно на верхний пояс фермы.

При малых уклонах кровли (1,5 - 2,5%) применяют послойную сборку по профнастилу. Величину расчетной постоянной нагрузки на 1 м² покрытия g удобно определять в табличной форме:

Таблица 1.

№, п/п	Наименование	Нормальная нагрузка, gн	γf	Расчетная нагрузка, g
		кг/м2	-	кг/м
1	Защитный слой из гравия на битумной мастике	30	1,3	40
2	Трехслойный гидроизоляционный ковер на кровельной мастике	15	1,3	20
3	Защитный слой из одного слоя рубероида на мастике	6	1,3	8
4	Утеплитель – пенопласт, h=0,05 м; γ=50 кг/м3	2,5	1,3	3
5	Пароизоляция: 1 слой рубероида на битуме	4	1,3	5
6	Стальной профнастил (принимаем приблизительно)	15	1,05	16
7	Прогон сплошного сечения (пролет 6 м)	8	1,05	8,5
8	Стропильные фермы	30	1,05	32
9	Связи	6	1,05	7
ИТОГО:		gн=120,5		g = 139,5

Линейная нагрузка на ригель рамы от веса шатра собирается с грузовой полосы, ширина которой равна расстоянию между соседними фермами. В данном курсовом проекте ширина грузовой полосы равна шагу колонн В. Тогда линейная нагрузка на ригель от собственного веса шатра будет равна:

q = g ∙ B ∙ cos(5˚)

где g - расчетная нагрузка (см. 5 столбец табл. 1);

В = 6 - ширина грузовой полосы.

cos(5,7˚) – косинус угла наклона кровли

q = 139,5 ∙ 6 ∙ 0,9962 = 833,82 кг/м

1.1.2. Постоянная нагрузка от веса колонн и стенового ограждения

В зданиях без мостовых кранов колонны имеют, как правило, постоянное сечение по длине. В данном курсовом проекте колонна представляет собой сварной двутавр. Собственный вес колонны принимаем из опыта проектирования . Тогда расчетная линейная нагрузка от собственного веса колонны будет равна:

Рис. 1.1. Опирание стеновых панелей на колонны здания.

Стеновые панели опираются на закладные части колонн, расположенные на наружных полках колонн, что дает дополнительный изгибающий момент. Однако для упрощения расчетной схемы полагаем, что нагрузка от веса стеновых панелей приложена по оси колонн, а следовательно, дополнительный момент отсутствует. Нагрузку от веса панелей полагаем распределенной равномерно по всей длине колонн (такое предположение справедливо при малой по сравнению с длиной колонны ширине панели, которая равна 1016 мм согласно ГОСТ 23486-79* «Панели металлические трехслойные стеновые с утеплителем»).

Рис.1.2 Размеры стеновой панели.

В данном курсовом проекте в качестве стенового ограждения приняты трехслойные «сэндвич-панели» с алюминиевой облицовкой при толщине панели δ = 0,092 м с усредненной плотностью у = 110 кг/м³.

Рис 1.3. Схема стеновой панели.

Нормативная линейная нагрузка от веса стенового ограждения будет равна:

где В - шаг колонн в м,

Расчетная нагрузка будет равна:

где γ_f=1,1 – коэффициент надежности по нагрузке,

Расчет рамы от постоянных нагрузок проводится вручную, а также выполняется в программе BASIС для проверки правильности расчетов ручного счета. В программе вычисляются значения усилий M,N,Q в расчетных сечениях (прил. 1., табл. 1). Схема приложения постоянных нагрузок на раму будет выглядеть следующим образом (рис. 1.4):

Рис. 1.4. Постоянные нагрузки на раму.

q - нагрузка от покрытия;

q_ст - нагрузка от стеновых панелей;

q_к -нагрузка от веса колонны;

Н - высота колонны (отсчитываемая от чистого пола);

l - пролет здания.

Эпюры M, Q и N от постоянной нагрузки на раму будут выглядеть следующим образом (рис. 1.5):

Моменты на опорах и шарнирах будут равны нулю М_А = М_В = М_С = M_D = 0. Моменты в сечениях тоже будут равны нулю M₁ = М₂ = М₃ = М₄ = 0. Поперечная сила в сечениях тоже будет равна нулю: Q₁=Q₂=Q₃=Q₄=0.

Максимальный момент будет вычислен по формуле:

Значение нормальных сил от веса шатра в сечениях будет вычислено по формуле:

Нормальные силы от веса стеновых панелей и колонны в сечениях будут равны:

Р ис 1.5. Эпюры усилий от постоянной нагрузки.

Значения нормальных сил в сечениях будут равны:

Сравнивая значения ручного счета и машинного, можно сделать вывод, что все значения подсчитаны верно.