6. Расчетно-конструктивная часть

Расчет поперечной рамы каркаса промышленного здания состоит из следующих этапов:

1. составление расчетной схемы;

2. определение нагрузок, действующих на раму, и статический расчет рамы - определение усилий в элементах рамы (колоннах и ригеле) от действующих нагрузок;

3. определение расчетных усилий в колонне рамы в соответствии с возможными сочетаниями действующих нагрузок;

4. расчет колонны рамы;

5. расчет решетчатого ригеля рамы, т.е. стропильной фермы.

1.8.1. Определение нагрузок, действующих на раму

Таблица 1.3.

Определение нагрузки от ж/б покрытия

Нагрузка	Характеристи­ ческая нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γfm	Предельная расчетная нагрузка, кН/м2
1. Еврорубероид	0,05	1,2	0,06
2. Асфальтовая стяжка (1 = 30 мм, р = 21 кН/м3)	0,63	1,3	0,82
3. Утеплитель (И = 200 мм, р = 3кН/м3)	0,6	1,2	0,72
4. Пароизоляция из одного слоя рубероида	0,05	1,2	0,06
5. Ж/б настил	1,35	1,1	1,485
6. Собственный вес ме­таллоконструкций шатра (стропильных ферм, фонарей и связей)	0,49	1,05	0,51
Итого:	=3,17		=3,655
Всего, с учетом коэффи­циента надежности по назначению уп = 0,95	=3,01		=3,47

Расчетная нагрузка на единицу длины ригеля будет равна:

б) Снеговая нагрузка

Предельное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия (конструкции) вычисляется по формуле:

где, - коэффициент надежности по предельному расчетному значению снеговой нагрузки. Определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т. Для объектов массового строительства допускается средний период повторяемости Т принимать равным установленному сроку эксплуатации конструкции. Для производственных зданий Т = 60 лет, соответственно принимаем ут = 1,04 (см. т. 1.4.);

- характеристическое значение снеговой нагрузки, определяемое в зависимости от снегового района строительства по карте

С - коэффициент, определяется по формуле:

- коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие, определяется в зависимости от формы кровли и схемы распределения снеговой нагрузки. В данном примере ц принимаем равным 1, принимая схему 1 (вариант 1) [2], для зданий с двускатными покрытиями при уклоне кровлиа<25^о;

^- коэффициент, учитывающий влияние режима эксплуатации на накопление снега на кровле (очистку, таяние и т.п.) и устанавливается заданием на проектирование. В курсовомпроекте принят равным 1, так как при отсутствии данных о режиме эксплуатации кровли коэффициент С_е допускается принимать равным единице;

- коэффициент учитывает высоту Н (в километрах) размещения строительного объекта над уровнем моря, = 1 (при Н< 0,5 км).

в) Ветровая нагрузка

При расчете рамы рассматривают раздельно ветровую нагрузку на колонны рамы и на ригель рамы.

1. Ветровая нагрузка на колонны рамы передается панелями стенового ограждениями, как равномерно распределенная.

Предельное расчетное значение равномерно распределенной ветровой нагрузки на колонну рамы определяется по формуле:

Эпюра воздействия ветра

где,

^Где

- коэффициент надежности по предельному расчетному значению ветровой нагрузки. Определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т, для объектов массового строительства допускается средний период повторяемости Т принимать равным установленному сроку эксплуатации конструкции. Для производственных зданийТ = 60 лет, соответственно принимаем = 1,035;

- характеристическое значение ветрового давления, котороеопределяется в зависимости от ветрового района строительства по карте;

С - коэффициент, определяемый по формуле:

С_аег - аэродинамические коэффициенты (п. 9.8. [2]), определяется в зависимости от формы сооружения, С_е1 = 0,8 с наветренной стороны, С_е2 = 0,6 с заветренной стороны: эти коэффициенты учтены в программе статического расчета рамы, поэтому С_аег принимаем равным 1.

- коэффициент высоты сооружения, учитывающий увеличение ветровой нагрузки в зависимости от высоты конструкции или рассматриваемой ее части над поверхностью земли (Z) и типа окружающей местности.

=1,97 (для отметки низа фермы Н₀ = 14,4м);

= 2,14(для отметки верха(конька) шатра Н₀+Н_ш=14,4м+3,375м=17,775 м);

Тип местности	Высота над поверхностью земли Z, м
	10	20	30
III	1,75	2,25	2,50

- коэффициент географической высоты, учитывает высоту Н (вкилометрах) размещения строительного объекта над уровнем моря, при Н< 0,5 км, = 1;

- коэффициент рельефа, = 1 за исключением случаев, когда объект расположен на холме или склоне;

- коэффициент направления, который учитывает неравномерность ветровой нагрузки по направлениям ветра и, как правило, принимается равным единице;

- коэффициент динамичности, который учитывает влияние пульсационной составляющей ветровой нагрузки и пространственную корреляцию ветрового давления. Для зданий со стальным каркасом этот коэффициент учитывается(> 1) при высоте здания больше 30 м. В курсовом проекте может быть принят равным 1;

В - шаг рам, м.