Сбор нагрузок

2.1 Сбор нагрузок

 

Сбор нагрузок производим на 1 м² покрытия здания.

Сбор нагрузок производим в табличной форме и представлен в таблице 2.1.

 

Таблица 1- Нагрузка на 1м² покрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Коэффициент сочетания	Вычисление	Расчётная нагрузка, Н/м2
снеговая	0,9	1,4	0,5	0,9*1,4*0,5*24*60	907,2
кровли	0,75	1,2	0,9	0,75*1,2*0,9*24*60	1166,4
профилированного настила	0,15	1,05	0,9	0,15*1,05*0,9*24*60	204,12
прогонов	0,1	1,05	0,9	0,1*1,05*0,9*24*60	136,08
утеплитель	0,1	1,2	0,9	24*60*0,1*1,2*0,9	155,52
конструкции покрытия	0,4	1,05	0,9	0,4*1,05*0,9*24*60	544,32
От участков стен выше верха колонн	2,65	1,1	0,9	2,65*1,1*0,9*2,1*(24+60)*2	925,57
От ¼ веса					4039,21
колонн	11,34	1,05	0,9	0,25*11,34*1,05*0,9*22	58,93
фахверковых стоек	9,4	1,05	0,9	0,25*0,4*1,05*0,9*6	0,58
связей между колоннами	0,04	1,05	0,9	0,25*0,04*24*60*1,05*0,9	13,61
Участков стен расположенных в пределах высоты колонн	2,65	1,1	0,9	0,25*(2,65*(1,8+0,8)*(24+60)*2+2,4*24*2*2,65+2,4*60*2*0,35)*0,9*1,1	790,26
Итого					4903,32

2.2 Расчет каркаса в поперечном направлении

Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики одноэтажной рамы поперечника здания.

Предварительно принимаем сечение колонны исходя из гибкости

 гибкость двутавра N50

 гибкость двутавра N40

Принимаем колонны сечением: i=20,3 см, А =143см²,  Двутавр: . Жесткость одной колонны:

Жесткость сечения самонесущей стены (или ее элемента) определяется без учета трещин и принимается равной 0,8E₀I_c,

Перемещение колонн:

Жесткость каркаса здания:  

Жесткость рамы здания:  

Рис.3-Продольный разрез здания со стальным каркасом и его расчетная схема

 

Определим вертикальную нагрузку от собственного веса конструкций и снега.

Q = 4903 кН. Вертикальную нагрузку принимаем сосредоточенной в уровне верха колонн. Определяем период собственных колебаний каркаса:

Определяем коэффициент динамичности для каркаса здания:

Для грунтов III категории т.к при 

Устанавливаем следующие значения:

Каркасные здания, стеновое заполнение которых оказывает влияния на их деформативность

 

Определяем расчетные величины сейсмических нагрузок, действующих на поперечные рамы каркаса:

- значение сейсмической нагрузки для i-го тона собственных колебаний здания или сооружения, определяемое в предположении упругого деформирования конструкций по формуле:

а) в уровне верха колонн рамы, с учётом коэффициента 1,2 :

тогда расчётная сейсмическая нагрузка равна:

 

 

При сейсмичности площадки 8 баллов и более при грунтах III категории к значению S_ik вводится множитель 0,7, учитывающий нелинейное деформирование грунтов при сейсмических воздействиях.( СНиП II-7)

При совместной работе каркаса сейсмическая нагрузка на раму равна :

При отдельной работе каждой нагрузка равна:

.

Так как мы рассматриваем отдельную раму, то коэффициент  :

б) по длине колонны - от собственного веса колонны, с учётом коэффициента 1,2 :

в) по длине крайних колонн - от участков продольных стен, расположенных в пределах высоты колонн, с учётом коэффициента 1,2 :

на рамы по оси 1 и 11:

 

на рамы по оси 2 - 10 :

г) в уровне расположения опорных консолей навесных участков торцевой стены, от собственного веса участка торцевой стены:

опорные консоли на отметке 1,2 м:

 

опорные консоли на отметке 3,6 м: