Геометрический расчет

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:

g^н_с.м. =  Н/м²;

где g^н_п – нормативная нагрузка от собственной массы покрытия;

g^н_сн – нормативная снеговая нагрузка на покрытие;

к_см – коэффициент собственной массы несущих конструкций.

Полные погонные нагрузки:

а) постоянная g_п = 0,54 · 4,5 = 2,43 кН/м;

б) временная g_сн = 3,2· 4,5 = 14,4 кН/м;

в) полная g = g_п + g_сн = 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 W_o= 0,3 МПа.

Расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле

W= W_o∙k∙c γ_f;

где k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

c – аэродинамический коэффициент, учитывающий форму покрытия

γ_f = 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:

q^I= 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):

q^II= 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):

q^III= 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;

поперечная сила Q= - 21 кН.

Опорный узел

продольная сила N= - 130 кН;

поперечная сила Q= + 83 кН.