Проектирование крытого рынка (стр. 2 из 3)
Город Чусовой находится во II ветровом районе, нормативное ветровое давление на покрытие Wo= 0,3 МПа.
Расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле
W= Wo∙k∙cγf;
где k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;
c – аэродинамический коэффициент, учитывающий форму покрытия
γf = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке;
Погонные расчетные значения ветровой нагрузки
W1= W1∙ B= 0,3∙ 0,5∙ 0,8∙ 1,4∙ 4,5= 0,756 кН/м;
W2= W2∙ B= 0,3∙ 0,5∙ (-0,2)∙ 1,4∙ 4,5= -0,189 кН/м;
W3= W3∙ B= 0,3∙ 0,5∙ (-0,4)∙ 1,4∙ 4,5= -0,378 кН/м;
W4= W4∙ B= 0,3∙ 0,5∙ (-0,5)∙ 1,4∙ 4,5= -0,473 кН/м;
3.4 Расчет сочетаний нагрузок
Расчет сочетаний нагрузок производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса «Лира Windows 9.0». Сочетание нагрузок.
Расчетные сочетания нагрузок принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний нагрузок.
Первое сочетание нагрузок включает в себя постоянную и снеговую нагрузки по всему пролету:
qI= g+ S, кН/м
Второе сочетание нагрузок включает в себя постоянную и снеговую нагрузки по всему пролету совместно с ветровой нагрузкой (рис. 1, 2, 3):
qII= g + 0,9∙(S + W), кН/м
Рис. 1 - Эпюра изгибающих моментов по 2 РСН
Рис. 2 - Эпюра продольных сил по 2 РСН
Рис. 3 - Эпюра поперечных сил по 2 РСН
Третье сочетание нагрузок включает в себя постоянную нагрузку по всему пролету, снеговую нагрузку на половине пролета и ветровую нагрузку (рис. 4, 5, 6):
qIII= g + 0,9∙(S’ + W), кН/м
Рис. 4 - Эпюра изгибающих моментов по 3 РСН
Рис. 5 - Эпюра продольных сил по 3 РСН
Рис. 6 - Эпюра поперечных сил по 3 РСН
Наибольшие усилия в элементах арки (карнизный узел):
продольная сила N= - 130 кН;
поперечная сила Q= - 106 кН;
изгибающий момент М= + 331 кНм.
Коньковый узел
продольная сила N= - 82 кН;
поперечная сила Q= - 21 кН.
Опорный узел
продольная сила N= - 130 кН;
поперечная сила Q= + 83 кН.
3.5 Конструктивный расчет рамы
Конструктивный расчет преследует цель определить сечения элементов рамы и конструкцию узлов.
Несущий каркас здания представлен в виде однопролетных симметричных сборных рам с двускатным ригелем. Рамы решены по трехшарнирной схеме с шарнирными опорными и коньковым узлам и жесткими карнизными узлами. Жесткость последних обеспечивается сопряжением ригеля со стойкой на зубчатый шип.
Стойки рам опираются на столбчатые бетонные фундаменты, возвышающиеся над уровнем пола на 20 см. Полная высота стойки hст = 3,8 м. Уклон кровли i =1:4.
3.6 Подбор сечения полуарки
Раму проектируем клееной из досок толщиной с учетом острожки 32 мм.
Коэффициент надежности по назначению γn = 0,95.
Сечение рамы принимается клееным прямоугольным. Ширина сечения b = 140 мм;
Материал – ель первого сорта.
Принимем размеры поперечного сечения рамы исходя из условий
h= l/20 –l/40 = (15/20…15/40) = (0,38…0,75)м;
hоп = 0,3 h;
hк= 0,4 h.
h = 500 мм, hоп = 150 мм,hк = 200 мм.
3.7 Проверка прочности биссектрисного сечения
Проверка прочности биссектрисного сечения производится с учетом технологического ослабления сечения зубчатым шипом и криволинейностью эпюры напряжения по формулам:
- внутренняя сжатая зона
- растянутая наружная кромка
где
=-130 кН – расчетная продольная сила в карнизном узле;где
=331 кНм – расчетный изгибающий момент в карнизном узле;kм=0,85 – коэффициент технологического ослабления сечения;
- коэффициент, учитывающий криволинейность эпюры напряжений в биссектрисном сечении;hd= h/соs39о=50/0,777=64,3 см- высота биссектрисного сечения;
Fd = b×hd =14∙64,3=900,2 см2- площадь биссектрисного сечения;
Wd=(b×hd2)/6 = 14∙64,32/6= 9647 см3-расчетный момент сопротивления;
k=0,5 – безразмерный коэффициент, при уклоне ригеля рамы i=1/4;
коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле;
lо = lm0=(7,7+4)∙1=11,7 м -расчетная длина элемента;
– радиус инерции сечения; 
- гибкость элемента цельного сечения; 
- коэффициент продольного изгиба (при гибкости элемента l£70)Rс = 1,5 кН/см2 – расчетное сопротивление древесины сжатию;
Коэффициент а = 0,8 для древесины;
– расчетное сопротивление древесины смятию под углом;Rсм = 1,5 кН/см2 – расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон;
Rсм.90 = 0,18 кН/см2 – расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон;
Rрα= 0,9 кН/см2 – расчетное сопротивление древесины растяжению под углом;
Проверка прочности внутренней сжатой зоны
Проверка прочности биссектрисного сечения не проходит, следовательно увеличиваем сечение:
Ширина сечения b = 275 мм;
Размеры поперечного сечения рамы
h = 1000 мм, hоп = 300 мм,hк = 400 мм.
hd= h/соs39о=100/0,777=130 см- высота биссектрисного сечения;
Fd = b×hd =27,5∙130=3575 см2- площадь биссектрисного сечения;
Wd=(b×hd2)/6 = 27,5∙1302/6= 77460 см3-расчетный момент сопротивления;
– радиус инерции сечения; 
- гибкость элемента цельного сечения; 
- коэффициент продольного изгиба (при гибкости элемента l£70), коэффициент а = 0,8 для древесины; 
– расчетное сопротивление древесины смятию под углом;Проверка прочности внутренней сжатой зоны
кН/м2Проверка прочности наружной растянутой зоны
кН/м2Проверка прочности биссектрисного сечения выполняется
3.8 Проверка сечения рамы на устойчивость плоской формы деформирования
Проверку сечения рамы на устойчивость плоской формы деформирования производим по формуле
.
- для элементов, имеющих закрепление из плоскости деформирования.Сжатая грань арки имеет раскрепление панелями через 100см.
Определяем гибкость
. 
. 
.
Проверка
3.9 Проверка сечения арки на скалывание по клеевому шву
.
Проверка
Прочность сечения обеспечена.
3.10 Расчет опорного узла
Стойка в опорном узле опирается непосредственно на бетонный фундамент.
Для обеспечения возможности поворота опорного сечения торец стойки кантуется на 40 мм с каждой стороны. Стойка фиксируется металлическими уголками.
Места контакта древесины с бетоном изолируются двумя слоями рубероида, склеенными битумной мастикой.