2018-01-21
1202
_____________________________________________________________
Для определения усилий в элементах рамы устанавливают расчетную схему рамы, собирают действующие на нее нагрузки, назначают жесткости элементов рамы, выполняют статический расчет рамы и выявляют комбинации нагрузок, дающие наибольшие расчетные усилия для каждого элемента рамы.
Расчетная схема рамы
По данным примера 6.1 в расчетной схеме рамы (рис. 7.1) колонны переменного ступенчатого сечения заменяют ломанными стержнями, проходящими через центры тяжести сечений с расстояниями между осями верхнего и нижнего участков
e 1 ≈ (0,5 – 0,55) hн – 0,5 hв.
Рис. 7.1. Расчетная схема рамы
Предварительно, принимая центр тяжести нижнего участка колонны по середине сечения, находим:
e 1 = 0,5 (hн – hв) = 0,5 (1250 – 700) = 275 мм.
Расстояние между осями нижних участков колонны
L o = L – 2 e 1 = 30000 – 2 · 275 = 29450 мм.
Стропильную ферму при малоуклонном верхнем поясе заменяют эквивалентным по жесткости прямолинейным стержнем. При восходящем опорном раскосе стержень проходит на уровне нижнего пояса фермы, при нисходящем раскосе – по оси верхнего пояса.
|
|
|
Колонны жестко защемлены в фундаменте. Сопряжение колоны с ригелем при грузоподъемности мостовых кранов 100 т независимо от режима их работы принимают жестким.
При шарнирном сопряжении ригеля с колонной учитывают внецентренное опирание фермы на колонну. При примыкании стропильной фермы к колонне сбоку эксцентриситет опирания фермы по отношению к геометрической оси верхней части колонны принимают
eр = hв /2 = 700 / 2 = 350 мм.
Поперечная рама здания – статически неопределимая система. Для ее расчета методами строительной механики необходимо в качестве исходных данных иметь жесткости всех элементов рамы или их соотношения. Вначале размеры сечений стержней неизвестны, поэтому жесткостями предварительно следует задаться по проектным аналогам, либо определить их, используя эмпирические зависимости.
Определение расхода стали на несущие
Конструкции каркаса
Пример 7.1. Определить вес основных несущих конструкций каркаса и расход стали на 1 м2 площади. Место строительства – г. Иркутск. Здание отапливаемое. Покрытие прогонное с шагом прогонов апр = 3м по стропильным фермам пролетом L = 30 м, для шага колонн B = 6 м. Уклон кровли i = 0,025. Материал несущих конструкций (принят по табл. 3.1) – сталь класса С245 с расчетным сопротивлением Ry = 24 кН/см2 при толщине фасонного проката t ≤ 20 мм.
Вес конструкций определяют по эмпирическим формулам или таблицам в зависимости от их параметров (конструктивной формы, характера работы, пролета здания, шага колонн) и величины действующих нагрузок. С меньшей точностью весом конструкций можно предварительно задаться, основываясь на проектах-аналогах. Нагрузки от несущих конструкций и элементов покрытия на 1м2 площади можно принять по табл. 7.1.
|
|
|
Таблица 7.1
Нагрузки от конструкций и элементов покрытия на 1 м2 площади
| Элементы покрытия | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
| Защитный слой из гравия, втопленного в битумную мастику, толщиной 15 – 20 мм | 0,3 – 0,4 | 1,3 | 0,39 – 0,52 |
| Гидроизоляционный ковер из трех-четырех слоев рубероида на мастике | 0,15 – 0,20 | 1,3 | 0,20 – 0,26 |
| Асфальтовая стяжка t = 20 мм, ρ = 1800 кг/м3 | 0,36 | 1,3 | 0,47 |
| Утеплители: – пенобетонные плиты t = 80 – 160 мм, ρ = 500 кг/м3; – плитный пенопласт t = 80 – 120 мм, ρ = 50 кг/м3; – минераловатные плиты, t = 150 мм, ρ = 200 кг/м3 | 0,4 – 0,8 0,04 – 0,06 0,3 | 1,2 1,2 1,3 | 0,48 – 0,96 0,05 – 0,07 0,39 |
| Пароизоляция из одного слоя рубероида | 0,04 | 1,1 | 0,05 |
| Сборные железобетонные плиты из тяжелого бетона (с заливкой швов) размерами: – 3×6 м; – 3×12 м (тип 1); – 3×12 м (тип 2) | 1,6 1,8 2,1 | 1,1 1,1 1,1 | 1,75 2,0 2,3 |
| Стальной профнастил | 0,1 – 0,15 | 1,05 | 0,11 – 0,16 |
| Асбоцементные волнистые листы | 0,2 | 1,1 | 0,22 |
| Стальные волнистые листы толщиной 1 – 1,75 мм | 0,12 – 0,21 | 1,05 | 0,13 – 0,22 |
| Стальные прогоны: – решетчатые пролетом 12 м; – из двутавров пролетом 12 м; – сплошные из швеллеров пролетом 6 м | 0,10 – 0,20 0,16 – 0,26 0,07 – 0,11 | 1,05 1,05 1,05 | 1,75 2,0 2,3 |
| Конструкции фонарей | 0,08 – 0,12 | 1,05 | 0,09 – 0,13 |
| Стропильные фермы со связями | 0,15 – 0,45 | 1,05 | 0,16 – 0,47 |
Прогоны
Прогон сплошного сечения пролетом 6м. Предварительно необходимо определиться с конструкцией покрытия, зависящей от температурного режима здания (отапливаемое или неотапливаемое) и системы покрытия (прогонное или беспрогонное). Следует принять суммарное значение нагрузок от элементов, входящих в состав покрытия (табл. 7.2).
Таблица 7.2
