Определение нагрузок, приложенных к ригелю

Определение постоянных нагрузок

Постоянная нагрузка от покрытия на раму каркаса

Таблица 1

Суммарная нагрузка 1, 84 g₁ = 2, 24

Узловая расчетная нагрузка на верхний пояс фермы основного здания

F₁ = g₁× a₁× b₁ = 2, 24 × 12, 0 × 3, 0 = 80, 64 кН,

где g₁ – расчетная нагрузка от конструкции покрытия (без учета собственного веса фермы);

a₁ – шаг прогонов здания (в данном примере – 12 м);

b₁ – шаг колонн здания (в примере – 3 м).

Расчетная распределенная нагрузка на ригель рамы

q_const = g₁× b₁ = 2, 24· 12, 0 = 26, 88кН/м.

Нормативная распределенная нагрузка на ригель рамы

q_const = g_1н× b₁ = 1, 84· 12, 0 = 22, 08кН/м

Определение снеговой нагрузки по ТСН 20-301-97

Место строительства – г. Магадан; длина зданияа = 120 м; местность – тип А. Пролет основного здания – 30 м; пролет пристройки – 9 м; высота основного здания – 13, 4 м; высота пристройки – 3, 6 м; шаг рам – 12 м.

Расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле S = μ С_t∙ C_w∙ S_g.

По Приложению 1 [2] для г. Якутска S_g = 0, 85 кПа.

По схеме 1 Приложения 2 [2] при α ≤ 25⁰ μ = 1; по картам 1 и 2 Приложения 3 [2] находим для г. Якутск среднюю скорость ветра v = 3, 7 м/с и среднюю месячную температуру воздуха в январе t = -17⁰С.

Термический коэффициент С_t∙ для утепленных зданий следует принимать равным 1 (см. п.2.6.б).

В соответствии с п. 2.7.коэффициент, учитывающий снос снега ветром следует определять по формуле C_w = C_wv∙ C_wt, где С_wv определяется по п. 2.8; С_wt –по п. 2.9.

А. Основное здание.

Коэффициент C_wv, учитывающий скорость ветра, для схемы 1 с уклонами покрытий до 12% однопролетных зданий, проектируемых в районах со средней скоростью ветра v≥ 2 м/с, следует определять по формуле

С_wv= (1, 2 – 0, 1 v∙ )∙ (0, 8 + 0, 002 b₀),

где b₀ – ширина здания, но не более 100 м; в нашем случае b₀ = 42 м;

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания, определяется по табл. 1. Для типа местностиС k ₅ = 0, 5, k ₁₀ =

= 1и k ₂₀= 1, 25; на отметке 15, 3 м по интерполяции получим k _13.4= 1, 09.

Тогда

С_wv= (1, 2 – 0, 1∙ 3, 7 ∙ )∙ (0, 8 + 0, 002∙ 30) = 0, 6966;

C_wt = 1 + 0, 005 t = 1 + 0, 005∙ (-17) = 0, 915;

C_w = 0, 6966∙ 0, 915 = 0, 637.

Итак, расчетная снеговая нагрузка на покрытие основного здания

S = 1, 0∙ 1, 0∙ 0, 637∙ 0, 915 = 0, 582кН/м².

Погонная распределенная снеговая нагрузка на раму каркаса основного здания

p_s = S∙ B = 0, 582∙ 9 ≈ 5, 2 кН/м.

Б. Пристройка.

В соответствии со схемой 5 Приложения 2 коэффициент μ ₂ следует принимать равным

μ ₂ = 1 + 1 / h (m ₁ ∙ l ₁ + m ₂ ∙ l ₂ ), но не более 6.

Здесь h = 13, 4 – 6 = 7, 4м < 8 м; l ₁= 30 м; l ₂ = 9 м.

m ₁ = 1, 1 - C_w = 1, 1 – 0, 637 = 0, 463> 0, 1.

m ₂ = 1, 1 - C_w^*.

Для определения C_w^* необходимо найти коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления на высоте 6 м; по линейной интерполяции получим k ₆ = 0, 85.

C_wv^* = (1, 2 – 0, 1∙ 3, 7 ∙ )∙ (0, 8 + 0, 002∙ 9) = 0, 70;

C_w^* = 0, 7∙ 0, 915 = 0, 64;

m ₂ = 1, 1 – 0, 64 = 0, 46.

Тогда μ ₂ = 1 + 1 /7, 4∙ ( 0, 463 ∙ 9 + 0, 46 ∙ 9 ) = 2, 12< 6.

Так как μ ₃ = 1 - m ₂ = 1 – 0, 46= 0, 54; 3 h / S_g = 3∙ 7, 4 / 0, 915 = 24, 3> μ ₂ = =0, 46, то зона повышенных снегоотложений составит b = 2 h = 2∙ 7, 4 = 14, 8м. Эта ширина превышает пролет пристройки.

Тогда значение коэффициента μ ₄ на крайнем участке пристройки находится по линейной интерполяции

μ ₄ = μ ₃ + (μ ₂ - μ ₃ )∙ (b – l ₂ ) / b = 0, 54 + (2, 12 – 0, 54) ∙ (14, 8 – 9) / 14, 8 ≈ 1, 4.

Расчетное значение снеговой нагрузки на пристройке у стены основного здания

p_{s 2} = μ ₂ ∙ С_t∙ C_w∙ S_g∙ B = 2, 12∙ 1, 0 ∙ 0, 64∙ 0, 915∙ 12 =14, 89кН/м.

Здесь C_w = C_wv^*∙ C_wt = 0, 64∙ 1, 0 = 0, 64

Расчетное значение снеговой нагрузки на краю пристройки

p_{s 3} = μ ₄ ∙ С_t∙ C_w∙ S_g∙ B = 1, 4∙ 1, 0 ∙ 0, 64∙ 0, 915∙ 12 =9, 83кН