В качестве несущих конструкций покрытия приняты клееные дощатые балки двухскатного очертания с углом верхней кромки 14°. Шаг балок – 5,0 м. При ширине здания 24 м, расчетный пролет балки принимаем 23,7 м. Асбестоцементные плиты укладывают непосредственно на балки. Продольная неизменяемость покрытия обеспечивается прикреплением плит к балкам и постановкой связей.
Двухшарнирная рама является статически неопределимой системой. Преимуществом этой схемы является отсутствие М в шарнирном соединении ригеля со стойкой. Это упрощает конструкцию и дает возможность применения в качестве ригеля клеедеревянной балки. Но наличие жестких опорных узлов приводит к возникновению опорных моментов М, что весьма усложняет конструирование опорных узлов.
Определение нагрузок на раму
На раму действуют следующие нагрузки:
- нагрузки от собственного веса кровли, балки и стоек;
- снеговая нагрузка в соответствии со снеговым районом;
- ветровая нагрузка, определяемая в соответствии с коэффициентом надежности (на наветренную и заветренную стойку).
Все нагрузки рассматриваются в соответствии с коэффициентами надежности.
Нормативный собственный вес балки определяется по формуле 1 [1]:
где – постоянная нормативная нагрузка от плиты покрытия (табл.1.1.);
- полное нормативное значение снеговой нагрузки (табл.1.1);
- коэффициент собственного веса конструкции [1,табл.3];
- расчетный пролет рамы.
Нормативный собственный вес стойки:
где - нормативный собственный вес балки.
Нормативное значение средней ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле 3 [1]:
где - нормативное значение ветрового давления, [1, табл.9], т.к. город Борисов находится во II ветровом районе, то ;
- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, [1, табл.10];
– аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности [1, табл.11].
Подсчет нагрузок сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Нагрузки, действующие на раму
Наименование нагрузок
Нормативная нагрузка, кН/м2
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная:
покрытие
0,696
-
0,806
собственный вес балки
0,314
1,1
0,345
ИТОГО по покрытию
1,01
-
1,51
Временная:
снеговая
1,2
1,6
1,92
ветровая
при
наветренная сторона
0,092
1,4
0,129
заветренная сторона
-0,058
1,4
-0,081
при
наветренная сторона
0,093
1,4
0,130
заветренная сторона
-0,058
1,4
-0,081
при
наветренная сторона
-0,037
1,4
-0,052
заветренная сторона
-0,055
1,4
-0,077
Нагрузки, действующие на раму:
- постоянная от покрытия:
- постоянная от собственного веса балки:
- снеговая:
- от собственного веса стойки:
Нагрузки, действующие на 1 м рамы, представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Нагрузки, действующие на 1 м рамы
Наименование нагрузок
Расчетная нагрузка, кН/м
Постоянная:
4,030 кН/м
1,674 кН/м
5,704 кН/м
Временная:
снеговая
9,315 кН/м
ветровая
Нагрузка, действующая на колонну
при
при
при
при
Нагрузка, передаваемая от покрытия и балки, расположенной на колонне