Рисунок 2. Поперечный разрез здания

3 сбор нагрузок на поперечную раму

3.1 Расчетная схема поперечной рамы

Принимаем жесткое защемление колонн в фундаментах. Крайняя колонна в расчетной схеме заменяется стержнем ломаного очертания. Стропильную ферму ввиду её большой жесткости в плоскости рамы считаем абсолютно жесткой. Соединение стропильной конструкции с колонной считаем шарнирным. Расчетная схема поперечной рамы изображена на рисунке 5.

Рисунок 5. Расчетная схема поперечной рамы

3.2 Определение постоянных нагрузок на поперечную раму

Нагрузка от веса покрытия определена в таблице 1 (конструкция покрытия - рисунок 1).

Таблица 1

Нагрузка от веса покрытия

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Слой изопласта К qк1 = 5,0 кг/м2(ТУ 5774-005-05766480-95)	qк1 * q * 10-3 * γ n = 5.0 * 9.81 * 10-3 * 0.95 = 0.047	1.3	0.064
Слой изопласта П qк2 = 5,5 кг/м2(ТУ 5774-005-05766480-95)	qк2 * q * 10-3 * γ n = 5.5 * 9.81 * 10-3 * 0.95 = 0.051	1.3	0.070
Цементно-песчаная стяжка dст = 0,02 м,rст = 1800 кг/м3	rст * dст * q * 10-3 * γ n = 1800 * 0.02 * 9.81 * 10-3 * 0.95 = 0.336	1.3	0.459
Минераловатные плиты dо = 0,14 м,rо = 125 кг/м3 (ГОСТ 9573-96)	rо * dо * q * 10-3 * γ n = 125 * 0.14 * 9.81 * 10-3 * 0.95 = 0.163	1.2	0.206
Слой рубероида qр = 5,0 кг/м2(ГОСТ 10923-93)	qр * q * 10-3 * γ n = 5 * 9.81 * 10-3 * 0.95 = 0.047	1.3	0.064
Ж/б ребристые плиты покрытия размером 3 * 6 м qпл = 157 кг/м2(с заливкой швов) ( ГОСТ 28042-89)	qпл * q * 10-3 * γ n = 157 * 9.81 * 10-3 * 0.95 = 1.463	1.1	1.694
ИТОГО	qн = 2 .106	-	qр = 2 .429

Массу стропильной фермы пролетом 18 м при шаге колонн 6 м примем Gр = 6000 кг.

Нормативное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтальной поверхности земли:

Sn= S0 * γf,

где S 0 - расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, город Хабаровск находится во II снеговом районе, S 0 = 120 кг/м2;

γf = 0.7 - коэффициент надежности по снеговой нагрузке.

S n = 120 * 0.7 = 84 кг/м2.

Хабаровск находится в III ветровом районе, нормативное значение ветрового давления - w 0 = 38 кг/м2.

Максимальное и минимальное давления колеса крана Fmax = 170 кН, Fm in = 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	b c , 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	q p , 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
		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:

R sp . ser = 1500 МПа; R sp = 1250 МПа; E sp = 180000 МПа.

Характеристики ненапрягаемой арматуры класса А400:

R s = 355 МПа; R sc = 355 МПа; Rsw = 285 МПа; Es = 200000 МПа.

Характеристики бетона класса В30: