Нормативное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтальной поверхности земли:

Sn= S0 * γf,

где S0 - расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, город Хабаровск находится во II снеговом районе, S0 = 120 кг/м2;

γf = 0.7 - коэффициент надежности по снеговой нагрузке.

Sn = 120 * 0.7 = 84 кг/м2.

Хабаровск находится в III ветровом районе, нормативное значение ветрового давления - w0 = 38 кг/м2.

Максимальное и минимальное давления колеса крана Fmax = 170 кН, Fmin = 71.5 кН.

4 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

4.1 Определение усилий

Статический расчет поперечной рамы проведем в программе «Poperechnik», исходные данные для которой собраны в таблице 2.

Таблица 2

Исходные данные для расчета программы «Poperechnik»

№ п/п	Исходная величина для расчета	Обозначение и размерность	Численное значение
1	Фамилия и номер варианта	-	276
2	Пристройка слева здания	-	нет
3	Пристройка справа здания	-	нет
4	Высота сечения надкрановой части крайней колонны	hвк, м	0.38
5	Высота сечения подкрановой части крайней колонны	hнк, м	0.8
6	Высота надкрановой части крайней колонны	Hвк, м	3.5
7	Высота подкрановой части крайней колонны	Hнк, м	11.05
8	Ширина сечения крайней колонны	bк, м	0.4
9	Высота сечения надкрановой части средней колонны	hвс, м	0
10	Высота сечения подкрановой части средней колонны	hнс, м	0
11	Высота надкрановой части средней колонны	Hвс, м	0
12	Высота подкрановой части средней колонны	Hнс, м	0
13	Ширина сечения средней колонны	bc, м	0
14	Расчет усилий в расчетном сечении средней колонны	-	Нет
15	Модуль упругости бетона колонн	Ев, МПа	32500
16	Размер привязки	δ, м	0
17	Расчетная нагрузка от веса покрытия и кровли	qp, кН/м2	2.43
18	Масса ригеля	Gр, кг	6000
19	Масса снегового покрова на 1 м2 поверхности земли	S0, кг/м2	120
20	Напор ветра на высоте 10 м	w0, кг/м2	38
21	Грузоподъемность основного крюка крана	Q, т	20
22	Максимальное давление колеса крана	Fmax, кН	170
23	Минимальное давление колеса крана	Fmin, кН	71.5
24	Шаг крайних колон здания	а, м	6
25	Пролет здания	L, м	18
26	Высота здания до верха стенового ограждения	Hl,м	16.95
27	Суммарная высота остекления в надкрановой части	Σhoc,м	1.8
28	Суммарная высота панелей в надкрановой части	Σhсп,м	4.2

4.2 Сочетание усилий в расчетных сечениях крайней колонны

Таблица 3

Сочетание усилий в расчетных сечениях крайней колонны однопролетной рамы

Коэффициент сочетания	Сочетание усилий	Сечение
Коэффициент сочетания	Сочетание усилий	1-1	2-2	3-3	4-4
0.9	загружения	1+3	1+3+15	1+5+7+15	1+3+5+7+15
	Mmax Nсоот Qсоот	-9.2 231.5 -	41.2 245.1 -	62.6 567.9 -	322.5 734.7 38.9
	загружения	1+3	1+5+7+17	1+3+17	1+5+7+17
	Mmin Nсоот Qсоот	-9.2 231.5 -	-57.7 169.0 -	89.8 201.9 -	-186.6 658.6 -33.6
	загружения	1+3	1+3+15	1+3+5+7+15	1+3+5+7+15
	Nmax Mсоот Qсоот	231.5 -9.2 -	245.1 41.2 -	644.0 49.9 -	734.7 322.5 38.9
1	загружения	1+2	1+2	1+4	1+4
	M N Q	-9.6 239.9 -	18.5 253.5 -	36.3 600.1 -	2.3 690.8 -3.1
	загружения	1	1	1	1
	Ml,max Nl,соот Ql,соот	-6.2 155.4 -	14.9 169.0 -	-44.6 278.0 -	22.0 368.7 6.0

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ

5.1 Исходные данные для расчета

Пролет фермы – L = 18 м;

Шаг колонн – a = 6 м;

Плиты покрытия – 3 * 6 м;

Район строительства – г. Хабаровск.

5.2 Материалы

Принимаем в качестве предварительно напрягаемой арматуры канаты класса К1500, в качестве ненапрягаемой арматуры горячекатаную стержневую арматуру класса А400 и бетон класса В30. В качестве конструктивной арматуры принимаем стержневую арматуру А240 и проволочную арматуру В500.

Характеристики напрягаемой арматуры - канатов класса К1500:

Rsp.ser = 1500 МПа; Rsp = 1250 МПа; Esp = 180000 МПа.

Характеристики ненапрягаемой арматуры класса А400:

Rs = 355 МПа; Rsc = 355 МПа; Rsw = 285 МПа; Es = 200000 МПа.

Характеристики бетона класса В30:

Rbt.ser = 1.75 МПа; Rb.ser = 22 МПа; Rbt = 1.15 МПа; Rb = 17 МПа; γb2 = 0.9; Eb = 32500 МПа.

5.3 Статический расчет

5.3.1 Нормативные нагрузки

Нормативная нагрузки от веса покрытия рассчитана в таблице 1 и равна qn= 2.11 кН/м2.

Принимаем ферму марки 2ФС18-2.

Нагрузка от собственного веса фермы:

qф.ser = Gр * g / (L * a),

qф.ser = 6000 * 10-3 * 9.81 / (18 * 6) = 0.55 кН/м2.

Нормативная кратковременная снеговая нагрузка на 1 м2 поверхности покрытия:

Sser = S0 * 0,7 * μ1,

где μ1 = 1 – коэффициент.

Sser= 1.2 * 0.7 * 1 = 0.84 кН/м2.

Нормативная длительная снеговая нагрузка:

Sl,ser = Sser * k,

Sl,ser = 0.84 * 0.5 = 0.42 кН/м2.

5.3.2 Расчетные нагрузки

Расчетная нагрузки от веса покрытия рассчитана в таблице 1 и равна q = 2.43 кН/м2.

Расчётная нагрузка от собственного веса фермы:

qф = qф.ser * γf,

qф = 0.55 * 1.1 = 0.61 кН/м2.

Расчётная нагрузка от снегового покрова:

S = S0 * μ1,

S = 1.2 * 1 = 1.2 кН/м2.

Расчётная длительная снеговая нагрузка:

Sl = S * 0.5,

Sl = 1.2 * 0.5 = 0.6 кН/м2.

Узловые (сосредоточенные) нагрузки:

- нормативные:

Рn,ser = 2.11 * 6 * 3 = 37.98 кН;

Рф,ser = 0.55 * 6 * 3 = 9.90 кН;

Рs,ser = 0.84 * 6 * 3 = 15.12 кН;

Рsl,ser = 0.42 * 6 * 3 = 7.56 кН;

- расчётные:

Рn= 2.43 * 6 * 3 = 43.74 кН;

Рф = 0.61 * 6 * 3 = 10.98 кН;

Рs= 1.2 * 6 * 3 = 21.6 кН;

Рsl= 0.6 * 6 * 3 = 10.8 кН.

Нормативная и расчетная нагрузки от собственного веса покрытия с учётом веса фермы:

Рser = Рn,ser + Рф,ser,

Р = Рn + Рф,

Рser = 37.98 + 9.90 = 47.88 кН,

Р = 43.74 + 10.98 = 54.72 кН.

Геометрическая схема фермы изображена на рисунке 6, расчёт усилий в элементах фермы от постоянной и временной (снеговой) нагрузок приведен в таблице 4.

Рисунок 6. Геометрическая схема фермы

Нормативные полное и длительное усилия определяем только в наиболее растянутых элементах для расчёта по второй группе предельных состояний:

- нижний пояс:

U2,ser = Nser= (37.98 + 9.90 + 15.12) * 5.33 = 335.79 кН,

U2l,ser = Nl.ser = (37.98 + 9.90 + 7.56) * 5.33 = 295.50 кН;

- раскос:

D2,ser = Nser = (37.98 + 9.90 + 15.12) * 0.78 = 49.14 кН,

D2l,ser = Nl,ser = (37.98 + 9.90 + 7.56) * 0.78 = 43.24 кН.

Таблица 4

Расчёт усилий в элементах фермы от постоянной и временной нагрузок

Стержни фермы	Обозначения	Усилия от единичной нагрузки		Усилия от нагрузки, кН					Усилия от сочетаний нагрузок, кН
		односторонней (слева)	симметричной	собственного веса 54.72	снеговой				76.32		65.52
					кратковременной 21.6		длительной 10.8		односторонней (слева)	симметричной	односторонней
					кратковременной 21.6		длительной 10.8				односторонней (слева)	симметричной
					односторонней	симметричной	односторонней	симметричной			односторонней (слева)	симметричной
ВП	O1	-3.86	-5.51	-301.51	-83.38	-119.02	-	-59.51	-	-420.52	-	-361.02
	O2	-2.70	-5.42	-296.58	-58.32	-117.07	-	-58.54	-	-413.65	-	-355.12
	O3	-4.18	-6.60	-361.15	-90.29	-142.56	-	-71.28	-	-503.71	-	-432.43
НП	U1	3.44	4.93	269.77	74.30	106.49	-	53.24	-	376.26	-	323.01
НП	U2	2.67	5.33	291.66	57.67	115.13	-	57.56	-	406.79	-	349.22
Р	D1	-0.13	0.41	22.44	-2.81	8.86	-1.40	4.43	-9.92	31.29	-8.52	26.86
Р	D2	0.78	-0.11	-6.02	16.85	-2.38	8.42	-1.19	59.53	-8.40	51.11	-7.21
С	V1	-0.45	-0.10	-5.47	-9.72	-2.16	-4.86	-1.08	-34.34	-7.63	-29.48	-6.55

5.4 Расчет нижнего пояса

5.4.1 Расчет по первой группе предельных состояний

Сечение нижнего пояса h * b = 200 * 250 мм.

Проектирование производственного здания с мостовыми кранами (стр. 2 из 8)