- •1. Компоновка каркаса здания.
- •1.2. Определение генеральных размеров поперечной рамы цеха.
- •2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха.
- •2.1. Определение постоянной нагрузки от конструкций покрытия.
- •2.2. Определение снеговых нагрузок.
- •2.3. Определение нагрузок от давления ветра.
- •2.4. Определение нагрузки от крановых воздействий.
- •3.Подбор сечений верхней и нижней частей колонны.
- •3.1.Определение расчетных длин колонн по осям X-X и y-y.
- •3.2. Установление размеров сечений колонны с проверкой на прочность, устойчивость и др.
- •3.2.1. Определение сечения надкрановой части колонны.
- •3.2.2. Определение сечения подкрановой части сквозной колонны.
- •Для подкрановой ветви
- •Для наружной ветви
- •Подбор решетки
- •3.3 Расчет узла сопряжения верхней части колонны с нижней.
- •3.4. Расчет базы колонны и анкерных болтов.
- •3.4.1 Расчет базы подкрановой ветви
- •3.4.2 Расчет базы наружной ветви
- •3.4.3 Расчет анкерных болтов.
- •4. Расчет стропильной фермы.
- •4.1.Выбор геометрической схемы фермы, определение длин стержней.
- •4.2.Определение расчетных узловых нагрузок.
- •4.3. Определение усилий в стержнях фермы.
- •4.4. Подбор сечений стержней фермы
- •4.4. Расчет узлов фермы.
- •Содержание Список использованной литературы
2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха.
2.1. Определение постоянной нагрузки от конструкций покрытия.
Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных ферм и связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределенными по длине ригеля. Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжелым или легким, утепленным или не утепленным. В данном курсовом проекте применяется тип покрытия 2 – прогонное.
Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу.
Таблица 1 Определение постоянной нагрузки от покрытия
Nn/n |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кПа |
Расчетная нагрузка, кПа | ||||
1 |
Защитный слой (гравийная засыпка) |
0,35 |
1,3 |
0,455 | |||
2 |
Двухслойный гидроизоляционный ковер "Кровляэласт ", |
0,15 |
1,3 |
0,195 | |||
3 |
Утеплитель - теплоизоляционные минераловатные плиты П100, , |
0,15 |
1,3 |
0,195 | |||
4 |
Пароизоляция - 1 слой гидроизолирующего материала "Кровляэласт " |
0,04 |
1,3 |
0,052 | |||
5 |
Стальной профнастил |
0,111 |
1,05 |
0,117 | |||
6 |
Собственный вес прогона при шаге b=12м |
0,2 |
1,05 |
0,210 | |||
7 |
Собственный вес фермы со связями (L=24м) |
0,24
|
1,05 |
0,252
| |||
Итого: |
gon=1.241 |
|
go=1,476 |
Постоянная нормативная и расчетная нагрузка на 1м.п. фермы (ригеля) составляет:
, где b=- шаг ферм.
.
2.2. Определение снеговых нагрузок.
Величина снеговой нагрузки зависит от района строительства и конфигурации здания. Согласно п. 5.1* СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле
,
где - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтально поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5.2;
- для 6-го ветрового района;
- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп. 5.3-5.6; при угле наклона кровли к горизонтальной поверхности ().
.
Расчетная снеговая нагрузка на 1м длины ригеля (фермы) равна:
,
где при;
- шаг ферм.
.
2.3. Определение нагрузок от давления ветра.
Для расчета рамы необходимо определить ветровую нагрузку как с наветренной (активное давление), так и с подветренной (отсос) стороны.
Расчетное значение статической составляющей ветровой нагрузки определяется по формулам:
- с наветренной стороны (напор) ,
- с заветренной стороны (отсос) ,
где - нормативное значение ветрового давления (VII ветровой район);
и - аэродинамические коэффициенты внешнего давления, зависящие от конфигурации здания, определяемые по прил.4 СНип 2.01.07-85*:
- с наветренной стороны;
- с подветренной стороны;
- коэффициент надежности для ветровой нагрузки;
- шаг колонн;
- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяемы по таблице 6 СНиП 2.01.07-85;
Ветровая нагрузка до высоты 5м от поверхности земли принимается постоянной, а выше – увеличивается по линейному закону.
Для точек, расположенных на промежуточной высоте, значение k определяется линейной интерполяцией.
Для типа местности А:
;
;
;
;
Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму на высоте 5, 10, 20, 40 м, а также в уровне низа стропильных конструкций для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева и справа.
,
,
.
Методом интерполяции определим значение ветрового давления на отметках низа и верха шатра:
,
.
Дальнейший расчет ординат ветровой нагрузки с наветренной и подветренной стороны сведем в таблицу2.
Таблица2 Ординаты ветровой нагрузки
h, м |
K |
Напор qw, кН/м |
Отсос q'w, кН/м |
5.0 |
0.75 |
0.52 |
6.426 |
10.0 |
1.0 |
11.424 |
8.568 |
20.0 |
1.25 |
14.28 |
10.71 |
20.4 |
1.255 |
14.337 |
10.753 |
24.3 |
1.304 |
14.897 |
11.173 |
40 |
1.5 |
17.136 |
12.852 |
Отобразим эпюры ветровых давлений на раму при действии ветра (рмс.2):
Рис. 2 Схема фактической ветровой нагрузки
Для упрощения расчета фактическую ветровую нагрузку заменяем эквивалентной равномерно распределенной по высоте колонны. Величину ее можно найти из условия равенства изгибающих моментов в защемленной стойке от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределенной нагрузки (рис.3).
Величина эквивалентной равномерно распределенной ветровой нагрузки:
,
где - момент относительно отметки верха фундамента от реально действующей ветровой нагрузки.
где ,
,
,
,
,
,
.
Сосредоточенная сила в уровне ригеля:
.
Рис3. Расчетная схема рамы с нормативными значениями ветровой нагрузки