5. Статический расчёт несущих поперечных рам одноэтажных промышленных зданий на действие постоянных нагрузок. Основные положения расчёта.

Целью статического расчёта поперечной рамы является определение усилий в колоннах от расчётных нагрузок.

По результатам компоновки и сбора нагрузок формируют расчётную схему поперечной рамы одноэтажного промышленного здания. Вычисляют усилия в колоннах рамы с учётом пространственной работы каркаса здания. И определяют основные сочетания расчётных усилий в колоннах. Вначале определяется компоновка поперечной рамы с указанием количества пролетов, размера пролета в осях, расстояния от обреза фундамента до верха консоли, высоту надкрановой части колонны, высоту подкрановой балки, привязку крайней колонны и т.д. Затем производят расчёт со сбора нагрузок, которые в свою очередь делятся на постоянные :- от собственного веса покрытия и колонн, стеновых панелей, подкрановых балок и т.п. И временных:- от снегового покрова, ветрового давления, вертикального и горизонтального давления мостовых кранов.

При определении всех необходимых данных заполняется специальная таблица и вводится для расчёта в ЭВМ.

Затем выполняется статический расчёт рамы с определением усилий в расчётных сечениях колонн. Затем производим определение расчётных усилий при сочетаниях нагрузок. Усилия в заданном сечении колонны определяем для двух основных сочетаний нагрузок: первое- при учёте одной кратковременной нагрузки с коэффициентом сочетаний

ɣс= 1, второе – при учёте двух или более кратковременных нагрузок с коэффициентом сочетаний ɣс= 0,6-0,9. В четырёх специальных комбинациях : |M+|max, Nсоотв. ; |M-|max, Nсоотв.; Nmax, M соотв.; Nmin, M соотв.;

И на основании полученных данных мы производим дальнейший расчёт и конструирования элементов по необходимым сечениям.

Поперечные рамы одноэтажных промышленных зданий являются статически неопределимыми системами и рассчитываются, как правило, с использованием ЭВМ. Допускается использование и приближенных инженерных расчетов, основанных на методе сил или перемещений.

Поперечные рамы рассчитывают на воздействие нагрузок постоянных (масса покрытия, каркаса, навесных стен и т.п.) и временных (длительных и кратковременных). К длительным относятся нагрузки от массы стационарного оборудования, одного мостового крана с коэффициентом 0,6 и часть снеговой нагрузки. Кратковременной считают нагрузку от двух сближенных кранов, от ветра, снега.

Постоянная нагрузка от массы покрытия передается на колонны как вертикальное опорное давление ригеля и при разных пролетах рамы составляет:

- для крайней колонны

Ng = g · B · L1 / 2 + G1 / 2;

- для средней колонны

Ng = g · B · (L1+L2) / 2 + (G1+G2) / 2,

где g - расчетная нагрузка от веса кровли и плит покрытия, кПа;

В - шаг поперечных рам, м;

L1, L2 - длины смежных пролетов рамы, м;

G1, G2 - вес ригелей смежных пролетов, кН.

6. Статический расчёт несущих поперечных рам одноэтажных зданий на действие снеговых и ветровых нагрузок.

  Расчетная снеговая распределенная нагрузка на покрытие s = s0 · µ · ?f · ?n,

где s0 - нормативный вес снегового покрова, кПа, принимаемый по табл. 4 [2];

µ - коэффициент, зависящий от профиля кровли и принимаемый по прил. 3 [2], для расчета поперечных рам допускается принимать µ = 1;

?f = 1,4 - коэффициент надежности для снеговой нагрузки;

?n = 0,95 - коэффициент надежности по назначению здания.

Продольные силы в колоннах от снеговой нагрузки:

Ns = s · B · L1 / 2 - для крайней колонны;

Ns= s · B · (L1 + L2) / 2 - для средней колонны.

Эксцентриситеты приложения этих продольных сил такие же, как и для продольных сил Ng от массы покрытия.

¦ Расчетная ветровая распределенная нагрузка, нормальная к поверхности сооружения:

w = w0 · k · c · ?f · ?n,

где w0 - нормативное давление ветра, кПа, по табл. 5 [2] в зависимости от ветрового района;

к - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте сооружения (к = 0,75 при Н? 5 м; к = 1 при Н= 10 м; к = 1,25 при Н = 20 м; к = 1,5 при Н = 40 м) и тип местности (открытая или застроенная) по табл. 6 [2];

с - аэродинамический коэффициент по прил. 4 [2]; для вертикальных поверхностей с1= 0,8 при активном давлении ветра (напоре) и с2 = 0,4…0,6 при пассивном давлении (отсосе);

?f = 1,4 - коэффициент надежности для ветровой нагрузки.