Строительство и архитектура \ Организации строительства

Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчёт поперечной рамы здания. Проверка местной устойчивости верхней и нижней части колонны, страница 4

Определяем силу ветра:

– с наветренной стороны:

– с подветренной стороны:

Определяем силу ветра, действующую на весь объект:

2.3 Статический расчёт поперечной рамы

2.3.1 Расчёт на постоянные нагрузки

а б

Рисунок 7 – Расчётная схема рамы.

Постоянные и снеговые нагрузки

Основная схема приведена на рисунке 8а, а схема приложения нагрузки на рисунке 7а. Сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны равен:

, где F_R – опорная реакция ригеля рамы:

, где – вес всего покрытия, =24,31 кН/м²;

L – пролёт здания, L=24 м

e₀ – расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонны:

, где ==1000 мм=1 м;

==500 мм=0,5 м

Расчётный вес колонны:

Поверхностная масса стен 200 кг/м², переплётов с остеклением – 35 кг/м². В верхней части колонны, включая вес этой колонны F₁:

, где – коэффициент ответственности, =0,95;

– поверхностная масса бетона стен, =200 кг/м²;

– коэффициент надёжности по нагрузке, для стальных конструкций =1,2;

– высота верхней части колонны,

x=h_ф+0,6=3,0+0,6=3,6 м;

– расчётный вес верхней части колонны, составляет 20% от веса всей колонны:

, где – коэффициент ответственности, =0,95;

– коэффициент надёжности по нагрузке, =1,05;

– расход стали, =25÷60 кг/м²;

Определяем вес нижней части колонны:

Определяем силу, действующую на нижнюю часть колонны:

, где – высота остекления, =2,4 м;

– поверхностная масса переплётов с остеклением, =35 кг/м²;

– коэффициент надёжности по нагрузке, =1,2

Определяем параметры по таблице 12.4:

Каноническое уравнение для левого узла:

Моменты от поворотов углов (рисунок 8б) на угол (эпюра М₁):

Моменты от нагрузки на стойках:

Рисунок 8 – К расчёту рам на постоянную нагрузку

Моменты на опорах ригеля (защемлённая балка постоянного по длине сечения):

где q – вес покрытия, q= q_n=24,31 кН/м²

Коэффициенты канонического уравнения:

Определяем момент от фактического угла поворота:

Эпюра моментов от постоянной нагрузки приведена на рисунке 8г.

Проверкой правильности расчетов служит равенство моментов в узле В, равенство перепада эпюры моментов в точке С внешнему моменту, а также равенство поперечных сил в верхней и нижней частях колонны (рисунок 8д):

Разница получена в результате округления параметра .

На рисунке 8д приведена эпюра нормальных сил с учётом веса стен и собственного веса колонн:

2.3.2 Расчёт на нагрузку от снега

Проводится аналогично расчёту на постоянные нагрузки. Сосредоточенный момент на колонне:

где =0,25 м

– опорная реакция ригеля рамы:

Моменты от нагрузки на стойках:

Коэффициенты канонического уравнения:

Моменты от фактического угла поворота:

Эпюра усилий от снеговой нагрузки показана на рисунке 9.

Рисунок 9 – Эпюра усилий от снеговой нагрузки

Эпюра моментов М от снеговой нагрузки:

Проверкой правильности расчёта служит равенство моментов в узле В, равенство перепада моментов в точке С внешнему моменту М, а также поперечных сил на верхней и нижней частях колонны: