Строительство и архитектура \ Реконструкция зданий и сооружений

Определение возможности надстройки 6-го и 7-го этажей здания и приставных (выносных) лифтовых шахт, определение технического состояния здания и грунтов основания, страница 8

Расчетные усилия в элементах ферм приведены с округлением расчетных усилий до 5 мПа.

Подбор сечений элементов ферм.

Верхний пояс.

Расчетное усилие в панели БГ по таблице О₂ = - 6517.5 кН.

Положительный изгибающий момент М₂ от местной нагрузки:

М₂ = = = 99,4 кН ∙ м,

где = 2,05 м – длина панели БГ в плане,

g^н_П– расчетная нагрузка от собственного веса панели БГ верхнего пояса

фермы, отнесенная к плану покрытия. Предварительно принимаем

сечения панели БГ: h₂b = 200 50 мм,

g^н_П = n ∙ b ∙ h₂∙∙ = 1,1 ∙ 0,05 ∙ 0,2 ∙ 500 ∙ = 6 кН / м²,

где = 500 кН / м³– плотность воздушно – сухой древесины,

n = 1.1 – коэффициент перегрузки для собственного веса плиты.

Для уменьшения пролетного момента М₂ проектируем внецентренное приложение продольного сжимающего усилия О₂ = - 6517,5 кН, в результате чего в узлах Б иГ возникают разгружающие отрицательные моменты ( рис. 4 ).

Расчетный эксцентриситет опредиляем из условия равенства опорных и пролетных моментов 0,5 М₂ = О₂, откуда

= 0,5 М₂/ О₂= 0,5 ∙ 99,4/6517,5 = 0,05 см

Рис.4

Принимаем = 0,25 h₂= 0,25 ∙ 0,2 = 0,05 см. Пролетный расчетный изгибающий момент середины панели М = М₂ - О₂= 99,4 – 6517,5 ∙ 0,0005 = = 96,14 кН ∙ м

Проверяем прочность принятого сечения панели при

N = O₂ = - 6517.5 кг

G = = мПа

G =105,1 мПа R_c = 130 мПа

W_расч. = (50∙ 20²/ 6 )∙1,15 = 3833,3 см³,

где 1,15 – коэффициент, принимаемый по таблице

= 1 - = 1 - = 0,759

Здес =

- длина панели БГ

= 2230 – 15 = 208 см.

Панель верхнего пояса АБ.

Расчет панели АБ производим с учетом местной нагрузки рис. 5, концевого момента М_Би О₁ = -10597,5 кН .

= - а = 447,8 – 55 = 392,8 см, здесь а = 55 – из конструкции опорного узла.

сos = 0.936 ∙ 392.8 = 368 см.

Расчетная схема панели рис. 5.

Расчетная нагрузка по длине панели на 1 м с учетом её собственного веса

g = g_кр + + = 7.4 + 145 + 6 = 22.5 кН / м²,

где g_кр= 74 кН / м²– вес кровли на 1 м фермы,

= 145 кН / м– снеговая нагрузка на 1м ферма с учетом коэффициента

С = 125.

Рис.5

Принимаем предварительно сечение панели b h₁= 50200 мм, тогда расчетная

нагрузка от собственного веса панели АБ, отнесенная к плану кровли ( рис. 5).

= n ∙ b ∙ h₁∙∙ = 1,1 ∙ 0,05 ∙ 0,2 ∙ 500 ∙ = 6 кН / м²Расчетный изгибающий момент в середине пролета панели.

М₁= = 380,9 кН ∙ м.

Относительно центра узла Б возникает дополнительный изгибающий момент:

М_Б = О₂- = - 6517,5 ∙ 0,05 – 1240,8 ∙ 15 ∙ 0,936 = 18072,6 кН ∙ м.

где О₂= -10597,5 кН - сжимающее усилие в панели БГ,

- эксцентриситет приложения усилия О₂ к панели АБ.

= 0,5 h₁ – ( 0,5 h₂ + ) = 0,5 ∙ 20 – ( 0,5 ∙ 20 + 0,05 ) = 10 – 10,05 = - 0,05, здесь h₂,принимаем из расчета панели БГ;

- реакция панели

= = 1240,8 кН,

g_n = g_кр + + = 7.4 + 145 + 6 = 22.5 кН / м²,

= 188 см – длина панели БГ в плане.

Дополнительный изгибающий момент от концевого момента М_Б в середине панели АБ:

= 0,5 М_Б = 0,5 ∙ 180,73 = 98,76 кН ∙ м

Расчетный положительный изгибающий момент в середине панели АБ:

= М₁ + =380,9 + 98,76 = 480 кН ∙ м

Для уменьшения пролетного момента создаем внецентренное опирание панели АБ в оперном узле А с эксцентриситетом . Тогда в опорном узле А возникает отрицательный момент М_А = О₁, а в расчетном сечении в середине панели АБ момент . Максимальный расчетный эксцентриситет , в узле А определяется из условия равенства опорного М_А и пролетного моментов: