2.2.1. Постоянные нагрузки

К постоянным нагрузкам следует относить вес несущих и ограждающих строительных конструкций. Для варианта кровельного покрытия, указанного в задании, собрана нагрузка, распределённая на 1 м² кровли.

Поскольку нагрузка от кровли на стропильную ферму передается через балки покрытия – прогоны, прикрепляемые в узлах верхнего пояса фермы, необходимо перейти от равномерно распределённой нагрузки на м² к сосредоточенной в узлы верхнего пояса (рис.2.1). Для этого расчётная нагрузка g₀ , кгс/м², собранная с ширины, равной шагу стропильных ферм B_f = 6 м, проецируется на горизонтальную поверхность и умножается на расстояние между узлами фермы (рис. 2.2). Угол наклона кровли к горизонту – α = 6˚ (при уклоне верхнего пояса 10 %).

(2.1)

В первый и последний узлы верхнего пояса стропильной фермы прикладывается сосредоточенная нагрузка 0,5P_d , так как она собирается с половинной грузовой площади в сравнении с прочими узлами.

К постоянным нагрузкам относятся также нагрузки от собственного веса стенового ограждения, собственного веса колонн, инженерных систем и др. В курсовом проекте эти нагрузки на колонны учитываются увеличением продольной силы на 5 %. При этом эксцентриситет приложения перечисленных нагрузок не учитывается. Часто стеновое ограждение имеет самонесущее конструктивное решение, тогда его вес на колонну не передается.

Рис. 2.2. Схема распределения грузовых площадей:

a – на верхний пояс фермы; b – в узел фермы

2.2.2. Временные нагрузки Снеговая нагрузка

По продолжительности действия снеговая нагрузка относится к кратковременным нагрузкам. Нормативное значение снеговой нагрузки на м² покрытия согласно [3, п. 10.1] определяется выражением

(2.2)

где c_e – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с [3, п. 10.5]; для пологих покрытий однопролётных зданий с уклонами кровли до 12 %, проектируемых в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца V ≥ 2 м/с [3, прил. Ж, карта 2], коэффициент c_е:

(2.3)

k – коэффициент изменения ветрового давления по высоте здания по [3, табл. 11.2] для типа местности B;

V– скорость ветра за три наиболее холодных месяца согласно [3, прил. Ж, карта 2]; b – ширина покрытия, равная пролёту здания l (по заданию);

c_t – термический коэффициент, определяемый по [3, п. 10.10]; c_t = 1;

µ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие [3, п. 10.4]. В соответствии с [3, прил. Г] при уклоне кровли к горизонту α = 6˚ < 30˚ - µ = 1;

S_g – вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, в соответствии с [3, п. 10.2] и [3, прил. Ж, карта 1].

Расчётное значение снеговой нагрузки на м² с учетом коэффициента надёжности по снеговой нагрузке γ_f = 1,4 [3, п. 10.12]:

(2.4)

Сосредоточенная узловая нагрузка от снега на промежуточные узлы верхнего пояса стропильной фермы:

(2.5)

Сосредоточенная нагрузка на первый и последний узлы верхнего пояса фермы составляет 0,5P_t в соответствии с их грузовыми площадями. Так как коэффициент µ учитывает угол наклона кровли к горизонту, при определении P_t (см. формулу (2.5)) делить на cos(α) не нужно.