Разработка схемы фахверка

Фахверк – торцевой для стеновых панелей длиной 12 метров.

Рисунок 8. Торцевой фахверк

Расчёт поперечной рамы здания

Выбор расчётной схемы рамы

Расчётные схемы (рис. 9 – 10) принимаются в соответствие с компоновочным решением и принятой конструктивной схемой (рис. 2).

Рисунок 9. Расчётная схема поперечной рамы № 1

Рисунок 10. Расчётная схема поперечной рамы № 2

Все стержни в расчётной схеме располагаются по проектным осям. Приложение нагрузок с эксцентриситетом учитывается через абсолютно жесткие вставки. Сопряжение верхней и нижней частей колонны так же осуществляется через абсолютно жесткий стержень. Геометрические характеристики сечений стержней при предварительной компоновке расчётной схемы приведены в табл. 1.

Таблица 1. Геометрические характеристики сечения стержней расчётной схемы при её предварительной компоновке

Расположение элемента в расчётной схеме	Профили, составляющие сечение стержня	Размеры полок составных сечений, мм	Размеры стенки составных сечений, мм	Расстояние между гранями парных профилей, мм
Пояса фермы	Тавр 20ШТ1	-	-	-
Верхняя часть колонны	Сварной двутавр	300×14	672×9	-
Подкрановая ветвь нижней части колонны	Двутавр 60Б2	-	-	-
Наружная ветвь нижней части колонны	Сварной швеллер	200×20	560×14	-
Растянутые раскосы фермы	Парные равнополочные уголки 90×6	-	-	10
Сжатые раскосы фермы	Парные неравнополочные уголки 140×90×10	-	-	10
Центральная стойка фермы	Центральносимметричные парные равнополочные уголки 70×5	-	-	10
Стойки фермы	Парные равнополочные уголки 70×5	-	-	10
Решетка двухветвевой колонны	Парные равнополочные уголки 100×8	-	-	600

 

Сбор нагрузок на раму

Постоянная нагрузка

Собственный вес несущих конструкций учитывается непосредственно заданием ускорения свободного падения.

Постоянная нагрузка от собственного веса ограждающих конструкций на 1 м² кровли приведена в табл. 2 в соответствие с принятым конструктивным решением.

Таблица 2. Постоянная нагрузка от ограждающих конструкций кровли

Состав покрытия	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётная нагрузка,
Защитный слой (битумная мастика с втопленным гравием)	0.4	1.3	0.52
Гидроизоляция (4 слоя рубероида)	0.2	1.3	0.26
Утеплитель (минераловатные плиты повышенной жесткости), ,	0.216	1.2	0.26
Пароизоляция (один слой рубероида)	0.05	1.3	0.07
Стальная панель с профилированным настилом	0.35	1.05	0.37
Итого

Расчётная равномерно распределенная нагрузка на верхний пояс фермы

где  – шаг ферм, α – угол наклона кровли к горизонту ( ).

Нагрузка от собственного веса ограждающих конструкций кровли прикладывается в узлах верхнего пояса стропильной фермы, поэтому расчётная равномерно распределенная нагрузка заменяется сосредоточенными силами

где  – длина участка, с которого собирается равномерно распределенная нагрузка на один узел фермы. В крайних узлах прикладывается нагрузка равная .

Нагрузка от собственного веса вертикальных ограждающих конструкций приводится в табл. 3

Таблица 3. Постоянная нагрузка от вертикальных ограждающих конструкций

Наименование конструкции	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётная нагрузка,
Навесные керамзитобетонные панели	3.85	1.2	4.62
Остекление	0.34	1.2	0.41
Итого

       Нагрузка от собственного веса вертикальных ограждающих конструкций прикладывается в виде двух сосредоточенных сил F₁ и F₂ к верхней и нижней частям колонны, соответственно, вдоль оси верхней части и вдоль оси наружной ветви нижней части колонны.

Снеговая нагрузка

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяется по формуле

где  (вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли) определяются по [2] для III снегового района;  (термический коэффициент) и μ (коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие) так же определяются по [2].

       Расчётная нагрузка на 1 м² покрытия определяется по формуле

где  - коэффициент надежности по нагрузке.

       Расчётная равномерно распределенная снеговая нагрузка на стропильную ферму составит

где  – шаг ферм.

Снеговая нагрузка прикладывается в узлах верхнего пояса стропильной фермы, поэтому расчётная равномерно распределенная нагрузка заменяется сосредоточенными силами

где  – длина участка, с которого собирается равномерно распределенная нагрузка на один узел фермы. В крайних узлах прикладывается нагрузка равная .

       Крановая нагрузка

       Расчётная схема загружения линии влияния опорного давления подкрановых балок двумя сближенными вплотную кранами показана на рис. 11.

       Расчётная максимальная вертикальная нагрузка от двух сближенных кранов на колонну, к которой приближены тележки с грузом составит

где  – коэффициент надежности по нагрузке для крановой нагрузки, ;

 – коэффициент сочетания, для двух кранов среднего режима работы ;

 – максимальное нормативное давление колеса крана (  и );

 – ордината линии влияния;

 – нормативный вес подкрановых конструкций, ;

       Минимальное нормативное давление колеса крана с противоположной стороны определяется выражением

где Q – грузоподъёмность крана, кН;

G_кр – вес крана с тележкой, кН;

n_о – число колёс с одной стороны крана.

       Расчётная минимальная вертикальная нагрузка от двух кранов на колонну

       Нормативное горизонтальное усилие от поперечного торможения тележки, передаваемое одним колесом крана составит

       Расчётная горизонтальная нагрузка на колонну от поперечного торможения тележек кранов составит

Горизонтальная нагрузка прикладывается к колонне в уровне верха подкрановой балки.

Рисунок 11. Расчётная схема загружения линии влияния опорного давления подкрановых балок двумя сближенными вплотную кранами

Ветровая нагрузка

Расчётная линейная ветровая нагрузка, передаваемая на стойку рамы в какой-то точке по высоте при отсутствии продольного фахверка, определяется по формуле

где  – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, ( );

 – коэффициент, учитывающий высоту и защищенность от ветра другими строениями;

 – аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности (для вертикальных стен  с наветренной стороны и  для отсоса);

 – ширина расчётного блока, ( );

 – нормативное давление ветра для высоты 10 м. в открытой местности (для I-го ветрового района [2] ).

Расчётная линейная ветровая нагрузка с наветренной стороны:

Таблица 4. Расчётные значения ветровой нагрузки в зависимости от высоты с наветренной стороны

Высота , м	Коэффициент	Ветровая нагрузка , кН/м
≤ 5	0.5	1.55
10	0.65	2.01
20	0.85	2.63
23.08	0.89	2.75

Расчётная линейная ветровая нагрузка для отсоса:

Таблица 5. Расчётные значения ветровой нагрузки в зависимости от высоты для отсоса

Высота , м	Коэффициент	Ветровая нагрузка , кН/м
≤ 5	0.5	1.16
10	0.65	1.51
20	0.85	1.97
23.08	0.89	2.06

Рисунок 12. Ветровая нагрузка на поперечную раму

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: