Проектирование крытого рынка
Минимальные размеры поперечного сечения прогона получаются из условия обеспечения требуемой жесткости при .
Требуемый момент сопротивления сечения
см3.
Где – расчетное сопротивление древе
сины изгибу.
Требуемая высота сечения: cм.
Требуемая ширина сечения: cм.
По сортаменту пиломатериалов принимаем брус сечением 125х250, с геометрическими характеристиками:
,
,
,
Проверку прочности не выполняем, так как при подборе сечения мы исходили из главной формулы.
см,
где кН/м.
см,
где кН/м.
Полный прогиб прогона определяется по формуле
см < cм.
Жесткость прогона обеспечена.
3. Расчет рамы
Рамы из прямолинейных элементов с соединением ригеля и стойки на зубчатый шип являются наиболее технологичными и простыми в изготовлении. Для их изготовления склеивается прямолинейная заготовка, которая затем распиливается по диагонали на два ригеля и две стойки. Для образования карнизного узла по длине биссектрисного сечения фрезеруется зубчатый шип и производится склеивание в специальном приспособлении, обеспечивающем необходимое давление запрессовки и требуемую геометрию узла.
Существенным недостатком этих рам является наличие ослабления в наиболее напряженном сечении. Надежность и долговечность всей конструкции зависит от качества клеевого соединения, которое достаточно сложно проконтролировать.
3.1 Геометрический расчет
На стадии подготовки исходных данных на проектирование задаемся основными геометрическими размерами рамы
пролет 1=15 м,
высота стойки Н=4 м,
уклон ригеля i=0,25.
В зависимости от этих параметров вычисляем длину стоек, ригеля по геометрическим осям.
3.2 Сбор нагрузок
Таблица 2 - Нагрузки на раму (Н/м2)
Наименование нагрузок |
Нормативные нагрузки |
gf |
Расчетные нагрузки |
А: Постоянные - Масса щита покрытия - Вес прогона - Собственный вес рамы |
0,3 0,19 |
1,1 1,1 |
0,33 0,21 |
Итого: |
0,49 |
0,54 | |
Б: Временные - Снеговая |
2,24 |
1/0,7 |
3,2 |
Полная нагрузка: |
2,73 |
3,74 |
Собственная масса рамы:
gнс.м. = Н/м2;
где gнп – нормативная нагрузка от собственной массы покрытия;
gнсн – нормативная снеговая нагрузка на покрытие;
ксм – коэффициент собственной массы несущих конструкций.
Полные погонные нагрузки:
а) постоянная gп = 0,54 · 4,5 = 2,43 кН/м;
б) временная gсн = 3,2· 4,5 = 14,4 кН/м;
в) полная g = gп + gсн = 16,83 кН/м
3.3 Ветровая нагрузка
Ветровая нагрузка принимается по табл. 5 и приложению 3 СНиПа [1].
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∙c γf;
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;