Техническое проектирование. Проектирование плиты покрытия. Проектирование стропильной балки. Проектирование колонны, страница 2

Для обеспечения неизменяемости здания в продольном направлении предусмотрены жесткие связевые блоки в торцах и в середине здания. Связи между колоннами выполнены из гибких металлических тяжей в сочетании с распорками. Распорки размещены по верху колонн (обвязочный брус).

В покрытии установлены скатные связи в плоскости сжатой верхней кромки балки, состоящие из распорок и гибкой крестовой решетки (раскосы через 3 м), и вертикальные связи в виде сплошностенчатых балок. Вертикальные связи в покрытии установлены через 9 м по ширине здания (по центру и по краям). По длине здания – через один шаг поперечных рам.

Вертикальные связи в покрытии обеспечивают вертикальное положение балок. Промежуточные рамы соединяются с жесткими блоками через распорки и ограждающие конструкции.

В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается защемлением стоек в фундаментах. Выбранная компоновка здания позволяет воспринимать и передавать на основание нагрузку всех направлений.

Первый вариант компоновочной схемы здания с расстановкой связей показан на рис. 1.

1.2. Вариант 2

Несущая конструкция покрытия – брусчатая ферма на лобовых врубках, шарнирно опертая на стойки, жестко защемленные в фундаменте. Шаг поперечных рам – 6 м. Ограждение – неутепленные клеефанерные плиты П-образного сечения.

Определяем геометрические размеры фермы по прил. 1, табл. 1 [1]:

Высота по коньку hср = 1/5. Принимаем hср = 1/5l = 3,6 м.

Уклон кровли 22° (i = 1:5).

Коэффициенты КМ = 6, Кm = 20%. (по табл. 1 прил. 1 [1]).

Для обеспечения неизменяемости здания в продольном направлении предусмотрены жесткие связевые блоки в торцах и в середине здания. Связи между колоннами выполнены из гибких металлических тяжей в сочетании с распорками. Распорки размещены по верху колонн.

В покрытии установлены скатные связи в плоскости сжатого пояса фермы, состоящие из распорок и гибкой крестовой решетки (раскосы через 3 м), и вертикальные связи в виде стержневых ферм. Вертикальные связи в покрытии по ширине здания устанавливаются рядом с раскосами фермы. По длине здания – через один шаг поперечных рам.

Вертикальные связи в покрытии обеспечивают вертикальное положение ферм. Промежуточные рамы соединяются с жесткими блоками через распорки и ограждающие конструкции.

В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается защемлением стоек в фундаментах. Выбранная компоновка здания позволяет воспринимать и передавать на основание нагрузку всех направлений.

Второй вариант компоновочной схемы здания с расстановкой связей показан на рис. 2.

1.3. Технико-экономическое сравнение вариантов

1) Рассчитываем нагрузки от собственной массы конструкций:

Перед началом расчета найдем массу плит покрытия и изоляционного ковра. Нагрузка от собственного веса плит - 0,2 кН/м2 (по прил. 2 [1]).

Нагрузка от веса гидроизоляционного трехслойного ковра 90 Н/м2 (по прил. 3 [1]).

Нагрузку от собственной массы несущей конструкции на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия определяют по формуле:

, где qn – постоянная нормативная нагрузка на несущую конструкцию от собственной массы вышележащих конструкций (настилов, утеплителя кровли и др.), Н/м2; pn  – нормативная временная нагрузка от снега и ветра, если последняя совпадает по направлению с первой, приведенная к 1 м2 горизонтальной проекции, Н/м2; KM – коэффициент, учитывающий собственную массу конструкции в зависимости от ее типа и определяемым по таблицам, приведенным в справочной и учебной литературе.

1-й вариант

 Н/м2, где qn = 200 + 90 = 290 Н/м2;

pn = кПа = 1000 Н/м2;

KM = 5.

Вес балки 1270 кг.

2-й вариант

Н/м2, где qn = 200 + 90 = 290 Н/м2;

pn = кПа = 1000 Н/м2;

KM = 6.

Вес фермы 1560 кг.

2) Определяем расход металла и древесины на несущие конструкции покрытия:

Расход металла на несущие конструкции по заданию в целом

.

Здесь  – коэффициент металлоемкости конструкции; L и l – длина и пролет здания.