Здание отапливаемое, двухпролетное, общей длинной 60 м. Конструктивная схема здания. Компановка поперечной рамы, страница 7

Постоянная нагрузка от покрытия – нормативная qⁿ=2350 Н/м², расчётная q=2735 Н/м².Собственный вес фермы 5 т, а на 1 м длины 5/18=0,28 т.

Распределение снеговой нагрузки в пролёте фермы рассмотрено в двух вариантах: первый в виде равномерно распределённой нагрузки по всему пролёту и второй – по треугольнику. Так как угол α наклона верхнего пояса в опорном узле составляет 26,5⁰ (tgα=1,45/2,9=0,5), что меньше 50⁰, то принимаем интенсивность снеговой нагрузки, распределённой по всему пролёту.

Подсчёт узловых нагрузок: при действии постоянной и длительной временной равномерно распределённой нагрузок – G₁=g*l₁+g_c*l_d1;

где g=(g+p_ld)L₁=(2,735+0,63)*6=20,19 кН/м; L₁=6 м – шаг ферм; g_c=0,28*10*1,1=

=3,08 кН/м. l₁=(3242+2984)/2=3113 мм; l_d1=2900 мм.

G₁=20,19*3,113+3,08*2,9=71,78 кН.

G₂=gl₂+g_c*l_d2=20,19*3+3,08*2,95=69,66 кН, где l₂=(2984+3010)/2=3000 мм; l_d2=(3000+2900)/2=2950 мм.

Учитывая незначительную разницу величин G₁, G₂,G₃, для расчёта усилий в элементах фермы можно принять среднее значение G:

G=(2G₁+3G₂)/5=(2*71,78+3*69,66)/5=70,51 кН

При действии кратковременной равномерно распределённой нагрузки:

Р₁=p_ed*L₁*l_d1*c₁=1,47*6*2,9*1=25,6 кН

Р₂=p_ed*L₁*(l_d1+l_d2)/2=1,47*6*(2,9+3)/2=26 кН

Суммарные узловые нагрузки: Р₁+G₁=25,6+71,78=97,38 кН; Р₂+G₂=26+69,66=

=95,66 кН. Для определения усилий можно принять среднее значение узловой нагрузки (Р+G)_m=96,52 кН.

При действии кратковременной нагрузки по схеме треугольников, ординаты эпюры полной снеговой нагрузки на опорах будут равны:

На опоре А: p_A=pc₂L₁=2100*1,6*6=20160 Н/м, в том числе длительной нагрузки

p_A,ld=20160*0,3=6048 Н/м.

На опоре Б: p_Б=2100*0,8*6=10080 Н/м, в том числе длительной нагрузки p_Б,ld= =10080*0,3=3024 Н/м.

Для вычисления узловых нагрузок на ферму от действия снеговой нагрузки, вначале находим промежуточные значения ординат эпюр нагружения, а затем подсчитываем нагрузки по площади трапеции, приходящейся на узел:

p₁=p_Aa₁/0,5l=20,1*7,35/0,5*17,6=16,79 кН/м

p₂=20,1*4,45/0,5*17,6=10,16 кН/м

p₃=20,1*1,5/0,5*17,6=3,42 кН/м

Для правой  половины фермы соответствующие ординаты будут в 2 раза меньше, так как здесь коэффициент с₂=0,8 вместо с₂=1,6 для левой половины фермы. Длительно действующая часть временной нагрузки в данном курсовом проекте (p_ld=450 Н/м² из полных pⁿ=1500 Н/м²) составляет 30 %.

Узловые временные нагрузки:

кН; p_1ld=39,08*0,3=11,72 кН.

кН; p_2ld=20,03*0,3=6,01 кН.

кН; p_3ld=3,85*0,3=1,15 кН.

где 1,71 = p₃/2=3,42/2.

р₄=0,5* p₂=0,5*20,03=10,01кН; p_4ld=10,01*0,3=3 кН.

р₅=0,5* p₁=0,5*39,08=19,54кН; p_5ld=19,54*0,3=5,86 кН.

Узловые постоянные нагрузки:

G₁=gl₁L₁+g_cl_d1=2,735*3,11*6+1,4*2,9=55,1 кН;

G₂=gl₂L₁+g_cl_d2=2,735*3*6+1,4*(2,9+3)/2=53,36 кН.

Среднее значение G:

G=(2G₁+3G₂)/5=(2*55,1+3*53,36)/5=54,05 кН.

Полные узловые нагрузки (в том числе постоянные и длительные временные):

Р₁+G₁=39,08+55,1=94,18 кН;

(P_1ld+G₁)=11,72+55,1=66,82 кН;

Р₂+G₂=20,03+53,36=73,39 кН;

(P_2ld+G₂)=6,01+53,36=59,37 кН;

Р₃+G₂=3,85+53,36=57,21 кН;

(P_3ld+G₂)=1,15+53,36=54,51 кН;

Р₄+G₂=10,01+53,36=63,37 кН;

(P_4ld+G₂)=3+53,36=56,36 кН;

Р₅+G₁=19,54+55,1=74,64 кН;

(P_5ld+G₁)=5,86+55,1=60,96 кН.

Определение усилий производим по программе “STRUCTUR”.

Координаты узлов фермы

X, м	0	2,9	5,8	8,8	11,8	14,7	17,6	11,8	5,8
Y, м	0	1,45	2,15	2,4	2,15	1,45	0	0	0
№ узла	1	2	3	4	5	6	7	8	9

Расчётные характеристики бетона и арматуры.

Для бетона класса В 40 при γ_b2=0,9; R_b=0,9*22=19,8 МПа; R_bt=0,9*1,4=1,26 МПа;

R_bt,ser=32500 МПа (с учётом тепловлй обработки бетона); прочность бетона – к моменту обжатия R_bр=0,7*40=28 Мпа.

Для арматуры класса А-IV (по заданию): R_s=510 МПа; R_s,ser=590 МПа; Е_s=1,9*10⁵ МПа и для класса А-III d ≥10 мм, R_s=365 МПа; Е_s=2*10⁵ МПа.

Значение контролируемого напряжения арматуры при натяжении на упоры:

G_sp=0,9R_s,ser=0,9*590=531 МПа; принимаем 530 МПа, что удовлетворяет условиям: