2.4 Определение нагрузок от ветровой нагрузки
При расчете одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1,5, размещаемых в местностях типов А и В, учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки, соответствующая установившемуся напору на здание. Характер распределения статической составляющей ветровой нагрузки в зависимости от высоты над поверхностью земли определяют по формуле:
wm = wokcγf ,
wo — нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства, wo 0,23 кПа /2/;
k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания;
с — аэродинамический коэффициент; c 0,8 для наветренной стороны, c/ 0,6 для подветренной стороны
qw = wokcγf B, кН/м
Рис. 2.4 – К определению ветровой нагрузки.
Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму на высоте 5, 10, 20 м для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева.
Отобразим эпюры ветровых давлений на раму при действии ветра слева, определив
промежуточные значения интерполяцией :
Тип местности В. Поправочные коэффициенты на возрастание скоростных напоров ветра по высоте k соответственно равны:
5м …...……………………………………….. 0,75;
10м.…………………………………………. …1,0;
20м …………………………………………… 1,25;
12м...…………………….…1+2·(1,25-1)/10 = 1,05;
13,2м ………….….……....1+3,2·(1,25-1)/10 = 1,08.
Тогда скоростной напор ветра:
на отм. 5,000 w1 = 0,75·wo = 0,75·0,23 = 0,17 кПа;
на отм. 10,000 w2 = 1,0·wo = 1,0·0,23 = 0,23 кПа;
на отм. 12,000 w3 = 1,05·wo = 1,05·0,23 = 0,24 кПа;
на отм. 13,200 w4 = 1,08·wo = 1,08·0,23 = 0,25 кПа.
Для упрощения расчёта переменный по высоте скоростной напор заменяем по формуле равномерно распределенным эквивалентным по моменту в заделке колонны:
Найдем эквивалентную равномернораспределенную нагрузку на раму с наветренной стороны :
С подветренной стороны :
Нагрузку от ветрового давления на надколонную часть здания (шатер покрытия) выше отметки 12 м приводим к сосредоточенной силе по формуле:
где Hmax – отметка наивысшей точки покрытия;
H0 – отметка верха колонны.
Сосредоточенная сила W условно считается приложенной на уровне верха колонны.
3 Cтатический расчет поперечной рамы
Статический расчет поперечной рамы выполняем с помощью программы «RADUGA 2.0.7».
Расчетная схема рамы от постоянной нагрузки.
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Расчетная схема рамы от снеговой нагрузки.
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Расчетная схема рамы от действия мостового (крана Dmax по оси А).
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Эпюра моментов (кНм) (экспорт из радуги).
Расчетная схема рамы от действия мостового крана (Dmax по оси Б, краны в одном створе).
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Расчетная схема рамы от действия мостового крана (Dmax по оси Б).
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Расчетная схема рамы от мостового крана при действии T по оси А.
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Расчетная схема рамы от мостового крана при действия T по оси Б.
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги)
Расчетная
схема рамы от действия ветровой нагрузки
слева.
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Расчетная схема рамы от действия ветровой нагрузки справа.
Эпюра N (кН) (экспорт из радуги).
Эпюра M (кНм) (экспорт из радуги).
Таблица 2 – Расчетные усилия по сечениям крайней колонны, полученные по статическому расчету в программе RADUGA 2.0.7 |
|||||||||||
Расчетное сечение |
Усилия |
Коэффициент безопасности по нагрузки γf |
Постиоянная нагрузка |
Переменные (временные) нагрузки |
|||||||
Снеговая |
Крановые |
Ветровая |
|||||||||
Dmax по оси А пролет АБ |
Dmax по оси Б пролет АБ |
четыре крана в одном створе |
Т по оси А |
Т по оси Б |
слева |
справа |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
№ нагружения |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
IV |
Msd,кНм |
γf=1,1 |
51,22 |
4,33 |
-16,6 |
-163,8 |
-14,09 |
-53,27 |
-32,09 |
-180,87 |
167,47 |
γf=1,0 |
46,568 |
3,935 |
-15,085 |
-148.89 |
-12,805 |
-48,43 |
-29,17 |
-164,43 |
152,245 |
||
Nsd,кН |
γf=1,1 |
620,91 |
92,4 |
482,81 |
92,38 |
92,38 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
γf=1,0 |
564,46 |
84 |
438,92 |
83,98 |
83,98 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
III |
Msd,кНм |
γf=1,1 |
-82,73 |
-9,44 |
134,1 |
-19,5 |
22,59 |
18,06 |
-9,03 |
-5,1 |
12,16 |
γf=1,0 |
-75,21 |
-8,851 |
121,904 |
-17,725 |
20,532 |
16,422 |
-8,211 |
-4,633 |
11,057 |
||
Nsd,кН |
γf=1,1 |
529,49 |
92,4 |
482,81 |
92,38 |
92,38 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
γf=1,0 |
481,35 |
84 |
438,92 |
83,98 |
83,98 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
II |
Msd,кНм |
γf=1,1 |
-49,4 |
17,98 |
-59,03 |
-56,5 |
-14,36 |
18,06 |
-9,03 |
-5,1 |
12,16 |
γf=1,0 |
-44.91 |
16,349 |
-53,666 |
-51,365 |
-13,058 |
16,422 |
-8,211 |
-4,633 |
11,057 |
||
Nsd,кН |
γf=1,1 |
335,72 |
92,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
γf=1,0 |
305,2 |
84 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
I |
Msd,кНм |
γf=1,1 |
-31,49 |
12,47 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
γf=1,0 |
-28,63 |
11,34 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
Nsd,кН |
γf=1,1 |
233,29 |
92,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
γf=1,0 |
212,08 |
84 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
Для основной расчетной комбинации (таблица А.4 приложения А /1/ ) получаем:
Таблица 3 – Расчетные комбинации усилий для каждого сечения крайней колонны |
|||
IV |
1 |
1+2+5+7+9 |
|
|
|
46,568·1 + 0,7∙3,935 - 0,8∙12,805 – 29,17 + 0,6∙152,245 = 107,09 кНм |
|
|
564,46·1 +0,7∙84 + 0,8∙83,98 + 0 + 0,6∙0 = 690,44 кН |
||
2 |
1+4+7+8 |
||
|
|
46,568·1 - 0,8∙148,89 - 29,17 - 0,6∙164,43 = - 188,7 кНм |
|
|
564,46·1 + 0,8∙83,98 + 0 + 0,6∙0 = 631,64 кН |
||
3 |
1+2+3 |
||
|
|
46,568·1 + 0,7∙3,935 - 0,8∙15,085 = 37,25 кНм |
|
|
564,46·1 + 0,7∙84 + 0,8∙438,92 = 974,4 кН |
||
III |
1 |
1+3+6+9 |
|
|
|
-75,21·1 + 0,8∙121,904 +16,422+ 0,6∙11,057 = 45,37 кНм |
|
|
481,35·1 + 0,8∙438,92 +0+ 0,6∙0 = 832,49 кН |
||
2 |
1+4+7+8 |
||
|
|
-75,21·1 - 0,8∙17,725 -29,17 - 0,6∙4,633 = - 121,34 кНм |
|
|
481,35·1 + 0,8∙83,98 +0+ 0,6∙0 = 548,53 кН |
||
3 |
1+2+3 |
||
|
|
-75,21·1 - 0,7∙8,851 + 0,8∙121,904 = 16,12 кНм |
|
|
481,35·1 + 0,7∙84 + 0,8∙438,92 = 891,29 кН |
||
II |
1 |
1+2+5+7+9 |
|
|
|
44,91·1 + 0,7∙16,349 - 0,8∙13,058 -8,211 + 0,6∙11,057 = 44,33 кНм |
|
|
305,2·1 + 0,7∙84 = 364 кН |
||
2 |
1+4+7+8 |
||
|
|
44,91·1 - 0,8∙51,365 - 8,211 - 0,6∙4,633 = -7,17 кНм |
|
|
305,2·1 = 305,2 кН |
||
3 |
1+2 |
||
|
|
44,91·1 + 0,7∙16,349 = 56,35 кНм |
|
|
305,2·1 + 0,7∙84 = 364 кНм |
||
I |
1 |
1+2 |
|
|
|
28,63·1 + 0,7∙11,34 = 36,57 кНм |
|
|
212,08·1 + 0,7∙84 = 270,88 кН |
||
2 |
------------------------------------ |
||
|
|
– |
|
|
– |
||
3 |
1+2 |
||
|
|
28,63·1 + 0,7∙11,34 = 36,57 кНм |
|
|
212,08·1 + 0,7∙84 = 270,88 кН |
||
