Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Схема расположения колонн. Увязка размеров рамы по высоте и ширине. Определение нагрузок действующих на раму, страница 11

Постоянная нагрузка. Состав кровли см. в таблице 6.1. Нагрузка от покрытия (за исключением веса фонаря):

Вес фонаря, в отличие от расчёта рамы, учитываем в местах фактического опирания фонаря на ферму.

Вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря равен:  gп.фон = 0.1 кН/м².

Вес бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки равен:

gб.ст = 2 кН/м.

Узловые силы (рисунок 7.1):

Силы F0и F10 приложены к колоннам и в расчёте фермы не учитываются.

Опорные реакции:

FАg = F1+ F2 + F3 +F4+ F5= 3·49+75+79 = 301 кН

Состав покрытия

Нормативная, кПа

Коэффициент перегрузки

Расчётная,

кПа

Защитный слой (битумная мастика с втопленным гравием) γ = 21 кН/м³, t = 20 мм

0.42

1.3

0.55

Гидроизоляция

(4 слоя рубероида)

0.2

1.3

0.26

Утеплитель (пенопласт) γ = 0.5 кН/м³, t = 50 мм 

0.03

1.2

0.04

Пароизоляция

(1 слой рубероида)

0.04

1.3

0.05

Стальная панель с профилированным настилом

0.35

1.05

0.37

Собственный вес металлических конструкций шатра (фермы, фонари, связи)

0.3

1.05

0.32

Итого:

gнкр = 1.34

gкр = 1.59

Таблице 7.1 – Постоянная поверхностная распределённая нагрузка от покрытия.

Рисунок 7.1 – Схема постоянной нагрузки

Снеговая нагрузка. Расчётная нагрузка:

ρ = ρ0 ·γf ·γn ·c = 1.9·1.4·0.95c = 2.527;

Где: γf =1.4 – коэффициент надёжности по нагрузке для снеговой нагрузки, определяемый в зависимости от отношения значений постоянной от веса кровли и нормативной снеговой нагрузки;

ρ0=1.9 кН/м² – нормативный вес снеговой нагрузки, зависит от района строительства;

γn=0.95 – коэффициент надёжности по назначению;

c – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Узловые силы:              

1-й вариант снеговой нагрузки (рисунок 7.2):

Опорные реакции:

FАр = 2F1р+ F3р + F4р = 3·100+86.4+109 = 495.4 кН

Рисунок 7.2 – Схема 1-го варианта снеговой нагрузки

2-й вариант снеговой нагрузки (рисунок 7.3):

F`1p= F`2p = F`9p = F`10p= 2.527·12·3=91 кН;

 F`3p=2.527·12·3·2.6=237 кН;

F`4p=2.527·12·(3/2)·2.6=118 кН;

F`5p= F`6p=0;

F`7p=2.527·12·(3/2)·2.07=94 кН;

F`8p=2.527·12·3·2.07=188 кН;

Рисунок 7.3 – Схема 2-го варианта снеговой нагрузки

Опорные реакции:

на левой опоре

F`Аp=(91·32.5+91·29.5+237·26.5+118·23.5+94·11.5+188·8.5+91·5.5+91·2.5)/36=503кН;

на левой опоре

F`Вp=4·91+237+118+94+188+91-503=589 кН;

Определение нагрузок на ферму от рамных моментов (см. таблицу 4.1):

М1max= -611.72 кН·м; М2соотв= -616 кН·м (сочетание 1,2,3,4*,5).

Нагрузка от распора рамы:

Рисунок 7.4 –Схема приложения опорных моментов в распоре

8. Определение усилий в стержнях фермы.

Усилия в стержнях фермы вычисляем с помощью ЭВМ. При вычерчивании схемы фермы за расчётную высоту принимается расстояние между осями поясов. Сумму привязок осей поясов таврового сечения к их верхним граням можно принять равной 100 мм. Уклоном фермы I = 0.015 можно пренебречь.

            Для определения усилий от опорных моментов, единичный момент заменяют парой сил с плечом, равным расчётной высоте фермы на опоре:

Определяется значение вертикальных опорных реакций фермы

Усилия от расчётных моментов и распора рамы учитываются только в том случае, если они догружают стержень или меняют знак. При учёте усилий от опорных моментов снеговая нагрузка вводится с коэффициентом сочетаний n = 0.9, так как опорные моменты определяются от нескольких кратковременных нагрузок

Расчётные схемы для постоянной, снеговой нагрузок и схема нагрузок от распора рам приведены на рисунке 8.1


Скачать файл