Составление расчётной схемы фермы с нагрузками

Кривенцова К.А.

Проверил: Петров И.И

Новосибирск 2015 г.

Содержание

1. ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ……………………………………...3

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНОВОЧНЫХ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ………………………………………………………………………..….4

2.1. Размеры по вертикали……………………………………………………...4

2.2. Размеры по горизонтали…………………………………………………...4

3. РАСЧЁТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ………………………………….............5

3.1. Постоянная нагрузка……………………………………………….……....5

3.2. Временные нагрузки…………………………………………………...…...7

4. РАСЧЁТ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ………………………………………9

4.1. Составление расчётной схемы фермы с нагрузками……………….....9

4.2. Определение расчётных усилий в стержнях фермы…………………10

4.3. Подбор сечений стержней фермы…………………………………….13

5. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ………………………..15

5.1. Силовой расчет………………………………………………………......15

5.2. Подбор сечения колонны…………………….............................................16

6. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ БАЗЫ КОЛОННЫ………….……19

6.1. Расчёт анкерных болтов………………………………………………...21

6.2. Расчет траверсы………………….. …………………………………….....22

7. РАСЧЕТ СТОЙКИ ТОРЦОВОГО ФАХВЕРКА…………………….…..24

8. РАСЧЁТ СВЯЗЕЙ…………………………………………………………....26

8.1. Расчёт связей в шатре…………………………………………………..26

8.2. Расчёт связей по колоннам………………………………………………27

9. ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………….28

ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Здание отапливаемое; кровля малоуклонная; пролёт здания – один.

Фермы принимать шарнирно опёртыми с параллельными поясами. Решётку ферм принимать треугольной со стойками. Сечения поясов и решетки стропильных ферм – равнополочные уголки составленные тавром.

Без прогонов при шаге ферм 12 м. Привязка наружной грани колонны к буквенной разбивочной оси – 250 мм.

район строительства – г. Новосибирск;

тип местности для ветровой нагрузки – B;

пролёт здания – L = 30 м;

длина здания –72 м;

отметка головки кранового рельса Н_г.р. = 15,3 м;

шаг поперечных рам – 12 м;

кровля –беспрогонная;

сечение стержней фермы- электросварные трубы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНОВОЧНЫХ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

2.1 Размеры по вертикали.

Рисунок 1 –Схемы компоновочных размеров поперечной рамы

h_rо =3150 мм принимаем по [8, п3, стр.5];

150 высота парапетной панели.

2.2 Размеры по горизонтали.

h_n - высота сечения колонны

a – привязка буквенной оси к наружной грани колонны, a=250мм.

СБОР НАГРУЗОК НА РАМУ

Постоянная нагрузка

Таблица 1

Временные нагрузки.

Временная нагрузка включает снеговую, ветровую.

Снеговая нагрузка.

Снеговая расчётная нагрузка зависит от снегового района и определяется по [7, таб. 10,1,стр. 15]. Новосибирск относится к IV району по [7, по карте 1 обязательного приложения 5], (S_g = 2,4 кН/м²).

Снеговая расчётная нагрузка на верх колонны:

S_в = s_g ∙ L/2 ∙ B = 2,4∙15∙12 = 432кН.

Ветровая нагрузка.

Ветровая нормативная нагрузка зависит от ветрового района и определяется по [7, таб. 11.1, стр. 18]. Новосибирск относится к 3 району по [7, по карте 3 обязательного приложения 5].

Ветровая расчётная нагрузка без учёта пульсаций:

w = w₀∙k∙c∙γ_f ,

где w₀ – нормативное значении ветрового давления, по [7, таб. 11,1, стр. 18];

k – учитывает увеличение ветрового давления с высотой и зависит от типа окружающей местности, по [7, таб. 11.2, стр. 19];

с – аэродинамический коэффициент, по [7, обязательное приложение Д, стр. 53];

γ_f - коэффициент надёжности по нагрузке, по [7, п11.1.12, стр. 23].

В практических расчётах неравномерную по высоте здания нагрузку до отметки расчётной оси ригеля (в нашем случае – до верха колонны) заменяют эквивалентной (по величине момента в базе колонны) равномерно распределённой нагрузкой интенсивностью:

q_eq = w_eq∙B;

w_eq = w₀∙k_eq∙c∙γ_f ;

где w₀ – нормативное значении ветрового давления, по [7, таб. 11.1, стр. 18], w₀ =0,38;

k_eq принимаем по[2, в табл. П4.6.], k_eq =0,701;

γ_f =1,4 для ветровой нагрузки, по [7, п11.1.12, стр. 23];

с – для прямоугольного здания для наветренной стороны (активное давление) с_а=0,8, для подветренной стороны (пассивное давление или отсос) с_о=0,5.

В примере по Н₀=15,3 м и местности типа «В» получим k_eq =0,701. Новосибирск относится к 3 ветровому району.

Откуда активная нагрузка:

q_eq,а = 0,38∙0,701∙0,8∙1,4∙12=3,58 кН/м;

пассивная нагрузка:

q_eq,о = 0,38∙0,701∙0,5∙1,4∙12 =2,24 кН/м.

Ветровую нагрузку от верха колонны до верха парапета заменяем сосредоточенной горизонтальной силой:

W=[(w_Hпс+w_H0)/2∙(H_пс-H₀)]∙В,

где w_Hпс, w_H0 – расчётное давление ветра на отметке Н_пс=19,2 м(Отметка верха панели). и Н₀= 15,3 м(отм. верха колонны). соответственно, при этом k определяется по [7, таб. 11.2, стр. 19]; Интерполируя значения для k, получаем k_Нпс=0,834; k_Н0 =0,756.

W_а = [(0,38∙0,834∙0,8∙1,4+0,38∙0,756∙0,8∙1,4)/2∙(19,2-15,3)]∙12 = 15,83 кН,

W_о = [(0,38∙0,834∙0,5∙1,4+0,38∙0,756∙0,5∙1,4)/2∙(19,2-15,3)]∙12 = 9,9 кН.

РАСЧЁТ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ

Составление расчётной схемы фермы с нагрузками

Пролёт фермы L = 30 м, высота по наружным граням h_rо = 3150 мм. При составлении расчётной схемы принимаем расстояние между осями поясов на 50 мм меньше, тогда h_r = 3100 мм. Расчётная схема плоская, составляется из стержней с шарнирными сопряжениями в узлах. Стержни работают только на осевую силу. Схема статически определимая, поэтому жёсткости стержням можно присвоить любые и всем одинаковые. Внешние связи накладываем как для однопролётной балки. Левый нижний узел закрепляем от смещения по горизонтали и по вертикали, а правый нижний узел закрепляем от смещения по вертикали. Нагрузку приводим к узловой, суммируя постоянную и временную часть.

Расчётная погонная постоянная нагрузка на ригель составляет:

q = q₀ ∙ B = 1,488∙12 = 17,86 кН/м;

расчётная временная (от снега):

р = s_g ∙ B = 2,4∙12 = 28,8 кН/м.

Шаг узлов верхнего пояса фермы: d = 3 м.

Узловая нагрузка:

Р = (p + q)∙d = (17,86 + 28,8)·3=140 кН.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: