Компоновка конструктивной схемы каркаса здания

 

Эпюра показана на рис. 2.9, б.

Эпюра Q (рис. 2.9, в) на левой стойке:

 

На правой стойке:

 

Рис. 2.9 Эпюра усилий от ветровой нагрузки:

а – грузовая эпюра; б, в и г – соответственно эпюры моментов, поперечных и продольных сил

 

 

 

Таблица 2.1.Сводная таблица усилий в стойках рамы ( для левой стойки)

№ номер загружения		Вид загружения	Ψ	Сечения стойки
				1--1			2--2		3--3		4--4
				M	N	Q	M	N	M	N	M	N	Q
1		Постоянная равномерно распрнделённая нагрузка на ригеле (собственный вес)	1	-319.9	-358.2	-18	-229.7	-579.2	-2.1	-579.2	217.4	-804.1	-18
2		Временная равномерно распределённая нагрузка на ригеле(снег)	1	-269.1	-287.3	-20	-160.2	-287.3	-45.3	-287.3	194.6	-287.3	-20
			0.9	-242.2	-258.6	-18.0	-144.2	-258.6	-40.8	-258.6	175.1	-258.6	-18.0
3		Крановые моменты  (тележка слева)	1	-60.6	0	-48	188.9	0	-425.8	-819.6	153.1	-819.6	-48
			0.9	-54.5	0.0	-43.2	170.0	0.0	-383.2	-737.6	137.8	-737.6	-43.2

 

4		Крановые моменты  (тележка справа)	1	-66.8	0	29	79.2	0	-185.1	-234.8	157.1	-234.8	-29
			0.9	-60.1	0.0	26.1	71.3	0.0	-166.6	-211.3	141.4	-211.3	-26.1
5		Поперечное торможение кранов (сила приложена к левой стойке)	1	±24,7	0	±14,8	±47,9	0	±47,9	0	±95,8	0	±11,9
			0.9	±22,2	0	±13,3	±43,1	0	±43,1	0	±86,2	0	±10,7
6		Поперечное торможение кранов (сила приложена к правой стойке)	1	±22,5	0	±4,3	±1	0	±1	0	±50,4	0	±4,3
			0.9	±20,3	0	±3,9	±0,9	0	±0,9	0	±45,4	0	±3,9
7		Ветровая нагрузка (слева-направо)	1	133.1	0	15.3	29.7	0	29.7	0	-440.4	0	52.1
			0.9	119.8	0	13.8	26.7	0	26.7	0	-396.4	0	46.9
8		Ветровая нагрузка (справа-налево)	1	-141.7	0	-14.9	-24.3	0	-24.3	0	424.2	0	47.1
			0.9	-127.5	0	-13.4	-21.9	0	0	381.8	0		42.4

 

Таблица 2.3.Расчётные усилия ( для  левой стойки)
Нагрузки и комбинации усилий				Сечения стойки
				1--1			2--2		3--3		4--4
				M	N	Q	M	N	M	N	M	N	Q
+Mmax	Ψ = 1.0	№ нагрузок					1, 3, 5				1, 8
		Усилия					-88.7	-579.2			641.6	-804.1
	Ψ =0.9	№ нагрузок					1, 3, 5, 7				1, 2, 4, 5, 8
Nсоотв		Усилия					-76.1	-579.2			1001.9	-1274.0
-Mmax	Ψ = 1.0	№ нагрузок		1,2			1,2		1,3,5		1,7
		Усилия		-589.0	-645.5		-389.9	-866.5	-475.8	-1399	-223	-804.1
Nсоотв	Ψ =0.9	№ нагрузок		1, 2, 4, 5, 8			1, 2, 8		1, 2, 3, 5, 8		1, 3, 5(-), 7
		Усилия		-771.9	-616.8	-36.6	-395.8	-837.8	-491.1	-1575.5	-127.4	-1541.7
Nmax	Ψ = 1.0	№ нагрузок									1, 3, 5
		Усилия									456.7	-1624
	Ψ =0.9	№ нагрузок									1, 2, 3, 5, 8
+Mсоотв		Усилия									998.3	-1800.3
Nmax	Ψ = 1.0	№ нагрузок		1, 2			1, 2		1, 3, 5
		Усилия		-589.0	-645.5		-389.9	-866.5	-475.8	-1399
-Mсоотв	Ψ =0.9	№ нагрузок		1, 2, 4, 5, 8			1, 2, 8		1, 2, 3, 5, 8
		Усилия		-771.9	-616.8	-36.6	-395.8	-837.8	-491.1	-1575.5

 

 

 

Продолжение табл.2.3.

Nmin

Ψ = 1.0

№ нагрузок

Усилия  M, N от постоянной нагрузки посчитаны с коэффициентом 0,9/1,1=0,8

1, 8

+Mсоотв

Усилия

598.12

-643.3

Nmin

Ψ= 1.0

№ нагрузок

1, 7

-Mсоотв

Усилия

-266.5

-643.3

Qmax

Ψ =0.9

№ нагрузок

1, 2, 3, 5, 8

Усилия

-47.5

 

3. Расчет стропильной фермы.

 

Материал стержней ферм  - сталь  марки C245, R_y = 240 МПа = 24кН/см² (t ≤ 20 мм), фасонок – C255. Элементы ферм выполнены из уголков.

 

1. Сбор нагрузок и определение усилий в ферме.

 

Постоянная нагрузка.

 Состав кровли см. в табл. 2.1. Нагрузка от массы покрытия (за исключением веса фонаря):

 

;

 

Вес бортовой стенки фонаря и остекления на единицу длины стенки в предварительных расчетах можно принимать равным 2 кН/м, вес каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря - 0,1 кН/м².

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1 Схемы к расчёту фермы

а- схема постоянной нагрузки ; б, в – схемы снеговой нагрузки.

 

 

Узловые силы ( рис.3.1,а):

 

 

Силы  приложены к колоннам и в расчете фермы не учитываются.

Опорные реакции

 

 

Снеговая нагрузка.

Узловые силы.

 Первый вариант снеговой нагрузки(рис.3.1,б)

 

        Опорные реакции:

                            

  Второй  вариант снеговой  нагрузки (рис.3.1,в)

 

                                                  

         Опорные реакции:

                            

     _{Нагрузка от рамных  моментов:}

1-ая  комбинация (соч. 1,2,3*,4,5*):

(соч. 1,2,3,4*,5).

2-ая комбинация ( без учёта снеговой нагрузки):

     Нагрузка от распора рамы:

1-ая  комбинация:

2-ая  комбинация:  

                                 

Рис. 3.2.  Схема приложения опорных  моментов и распора

 

2. Определение усилий в стержнях фермы.

 

 

Усилия в стержнях фермы определяем раздельно для каждой нагрузки. Для симметричных нагрузок достаточно определить усилия только для половины фермы.

Усилия в стержнях фермы от постоянной нагрузки:

Рис. 3.3. Расчётная схема на постоянную нагрузку.

Усилия в стержнях фермы от снеговой нагрузки:

 

Максимальные усилия в стержнях фермы от снеговой нагрузки ( за исключением  стоек в местах образования снеговых мешков) получаются, как правило, при1-м  варианте загружения . Поэтому можно ограничиться определением усилий от первого варианта снеговой нагрузки, а по второму определить только усилия в стойках. Эти усилия равны узловым нагрузкам.

Для определения усилий от опорных  моментов, единичный момент заменяется парой сил с плечом, равным расчетной высоте фермы на опоре:

кН.

Значения вертикальных опорных  реакций фермы:

на рис. 3.4. показана расчетная схема от единичного момента.

Рис. 3.4. Расчётная схема от единичного момента.

 

Усилие от распора рамы прикладываем целиком к нижнему поясу. Изменение  усилий по длине пояса можно принять  линейным.

Усилия от всех видов загружения сводим в таблицу расчетных усилий в стержнях фермы и находим  расчетные усилия. Усилия от расчетных моментов и распора рамы учитываем только в том случае, если они догружают стержень или меняют знак. При учете усилий от опорных моментов снеговая нагрузка вводится с коэффициентом сочетания 0,9, т. к. опорные моменты определены от нескольких кратковременных нагрузок.

 

3. Подбор и проверка сечений.