м 140 |
17,52 |
1,13 1 1,3. |
|
397,5 |
|
||
|
93,45 |
||
Тогда условие устойчивости плоской формы деформирования будет иметь вид
29345,24 100 |
140 1,1; |
|
1,3 25470,96 |
||
|
88,63 кгс/см2 < 154 кгс/см2 .
Условие выполняется, устойчивость плоской формы деформирования обеспечена с постановкой связей в середине пролета балки и в ¼ пролета. Резерв 42,4%.
Расчет балки по второй группе предельных состояний
Момент инерции конькового сечения |
|
И |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
bh3 |
|
17,5 93,453 |
|
|
|||||||||||||
Jк |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1 190 130,87см4; |
|
||||||||
12 |
|
|
|
12 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е=100000 кгс/см2. |
|
|||||||||
Прогиб, определенный по формулам строительной механики без учета |
|||||||||||||||||||||
сдвиговых деформаций: |
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
5 |
|
|
qн |
lp4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
705,1 15904 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
f0 |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
4,9 |
см; |
|||||||||
|
384 Eд |
J |
к |
|
|
384 100Д100000 1190130,89 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
k 0,15 |
|
|
|
h0 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,85 |
; |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hк |
|
|
||
с коэффициент, уч тывающ й влияние деформаций сдвига от поперечной |
||||
С |
|
|
|
|
силы. Принимается по СП [1, табл. Е3 прил. Е]. |
|
|||
и |
|
h0 |
|
|
|
c 15,4 |
3,8 |
|
. |
|
|
h |
|
|
β = ho/hк= 40,45 / 93,45 = 0,43.
Коэффициент, учитывающий деформации сдвига от поперечной силы:
с = 15,4+3,8β; с = 15,56.
Коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты балки: k = 0,15+0,85β; k =0,52.
ff0 k
|
|
h |
|
|
|
||
|
c |
|
0 |
1 |
|
||
|
|
lp |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
4,9 |
|
|
|
40,45 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
, |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
f |
|
1 |
15,56 |
|
|
|
|
|
|
9,52 см; |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
0.52 |
|
|
|
1590 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
9,52 |
0,0059 ; |
f |
|
1 |
0,004; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
l |
1590 |
|
250 |
|||||||
|
|
l |
|
|
||||||
|
|
|
|
0,0059 > 0,004. |
|
|
||||
36
Принятое коньковое сечение балки требованиям второй группы предельных состояний не удовлетворяет, необходимо увеличить поперечное се-
чение балки. Тогда коньковое сечение балки |
h' |
= 94,71 см. Сечение балки на |
|||||
|
|
|
|
|
|
к |
|
опоре h' |
= 41,72 см. |
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
|
|
|
|
|
J к |
bh3 |
|
17,5 94,713 |
|
|
|
|
о |
|
=1 238 923 см4; |
||||
|
12 |
12 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
β = ho/hк= 41,72 / 94,71 = 0,44.
Коэффициент, учитывающий деформации сдвига от поперечной силы:
с = 15,4+3,8β; с = 17,07.
Коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты балки: k = 0,15+0,85β; k =0,52.
Прогиб, определенный по формулам строительной механики без учета сдвиговых деформаций:
f0 |
|
5 |
|
|
|
qн |
lp4 |
|
|
5 |
|
|
705,1 15904 |
|
|
=3,13 см; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
384 E |
J |
к |
384 100 100000 1238923 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,13 |
|
|
|
|
|
94,71 |
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
1 |
17,07 |
|
И |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,52 |
|
|
|
|
|
1590 |
|
=6,3 см; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дf |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
f |
|
|
|
|
6,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00396 ; |
|
|
|
|
|
0,004 |
; |
|||||||||||
|
|
|
l |
|
|
|
|
1590 |
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
250 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
и |
|
А0,00396 < 0,004 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Принятое сечен е балки требованиям второй группы предельных состояний удовлетворяет. Резерв 1%.
37
3.
Схема поперечника показана на рис. 26. Расчетная схема поперечника представляет двухшарнирную П-образную раму. Стойками рамы являются колонны, защемленные в фундаментах, а ригель – условно недеформируемая стропильная балка, шарнирно опертая на колонны.
|
|
И |
|
|
|
|
|||||
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р с. 26. Конструктивная схема поперечной рамы |
|
||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При подсчете расчетныхбнагрузок на раму используем разрез и план |
|||||||||||
здания. Шаг рам В = 4,5 м, свес карниза C = 0,5 м. Поперечное сечение ко- |
|||||||||||
лонны (рис. 27) определимииз системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
||
|
|
hк |
|
|
|
|
|
|
Hк |
; |
(49) |
|
|
12 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
25 |
|
||||
|
|
hк |
5bк . |
|
|
|
|
|
|||
Ширину поперечного сечения колонн необходимо принять равной ширине поперечного сечения балки: bк = bб = 17,5 см. Предварительно высоту поперечного сечения колонны находим из первого уравнения системы (49).
Полученное значение высоты поперечного сечения колонны корректируют в сторону
увеличения, разложив по доскам, с учетом сортамента пиломатериалов
(см.рис. 27).
38
Ниже приведена методика сбора нагрузок на раму. Обозначения, использованные в данном подразделе, приведены на рис. 26.
Постоянные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Нагрузка от собственного веса плиты: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
нормативная: |
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|||||||
|
Р |
|
|
qпл |
|
|
|
|
|
C |
0.5hк cт |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
п л |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
расчетная: |
Р |
|
|
Рн |
f |
; |
|
|
|
|
f |
1,1 |
– для конструкций из дерева |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
пл |
|
|
|
пл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
в соответствии с СП [2, табл. 7.1 ]. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
2. |
Нагрузка от собственного веса рулонной кровли: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
нормативная: Рн |
|
0.07 Рн ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
рул |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
расчетная: |
Р |
|
|
0.07 Р . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
рул |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3. |
Нагрузка от собственного веса балки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
нормативная: Рн |
|
|
hт hк |
|
b |
L |
|
|
, |
где |
|
|
550 |
кгс/м3; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
др |
др |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
расчетная: |
Р Рн |
f |
; |
|
|
|
f |
|
|
1,1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
б |
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4. |
Суммарная нагрузка от веса конструкций покрытия: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
нормативная: Рн |
|
Рн |
|
|
Рн |
Рн ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
покр |
|
|
пл |
|
|
|
|
|
|
|
рул |
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
расчетная: Р |
Рпл |
|
|
Ррул |
Рб |
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
покр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Нагрузка от собственного веса колонны: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
ДН , где |
|
550 кгс/м3; |
||||||||||||||||||||||
|
нормативная: |
Рн |
|
h |
b |
др |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
к |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
к |
|
др |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
расчетная: |
Р Рн |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
1,1 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
и |
|
|
к |
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6. |
Нагрузка от веса стенового ограждения: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
нормат вная: Pн |
|
q |
|
H |
|
|
h B ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
С |
|
ст |
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
расчетная: |
Р |
|
Рн |
|
f |
|
; |
|
|
|
|
f |
1,1 . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
ст |
|
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Временная длительно действующая нагрузка снеговая принята по СП |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
[2, п.10.1]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
нормативная : |
Р |
|
qсн |
|
|
|
|
|
|
C 0,5hк |
cт , |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
сн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где qсн – расчетное значение снеговой нагрузки, принятое по СП [2, табл. 10.1] в соответствии с заданным снеговым районом строительства;
расчетная: Рсн Рсн f ; f 1,4 по СП [2, п.10.2].
Кратковременная нагрузка ветровая
Нормативное значение ветрового давления на уровне земли 0 для заданного ветрового района принимается по СП [2, табл. 11.1], кгс/м2.
На высоте Z от поверхности земли (кгс/м2), согласно СП [2, п. 11.1.3], ветровое давление вычисляется по формуле
39
z = 0 k с, |
(50) |
где k – коэффициент, характеризующий изменение ветрового давления на высоте, принимаемый по СП [2, табл. 11.2]; с – аэродинамический коэффициент.
Значения аэродинамических коэффициентов, соответствующие профилю поперечника, определяются по СП [2, п.11.1.7]. Значения аэродинамических коэффициентов равны:
с наветренной стороны се = 0,8;
с подветренной се3 = – 0,6.
Для удобства построения эпюр ветрового давления по высоте поперечника, необходимо заполнить табл. 5.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение коэффициента k |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Высота над поверхно- |
|
|
|
k |
|
|
|
Примечание |
|
||||||
|
|
|
стью земли Z, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0 – 5 |
|
|
|
|
|
|
|
И |
По таблице 6 [2] |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По таблице 6 [2] |
|
|
|
|
h1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По интерполяции |
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По интерполяции |
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|||
Ветровое давление с участков стен, расположенных выше верха колонн |
||||||||||||||||
(см. рис. 26), заменяем на сосредоточенные силы: |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
а б |
|
|
|
Дс d |
|
|
|
|||||
|
|
|
Wa |
|
|
|
hт |
|
оп и |
Wп |
|
hт оп , |
||||
|
|
|
|
2 |
|
2 |
||||||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где а, б, с, d – ординаты эпюр с рис. 26; hт – высота балки в торце; оп 5 см – |
||||||||||||||||
толщина опорной центр рующей прокладки. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Активное и пасс вноебзначения нагрузки от ветрового давления (кгс/м) |
||||||||||||||||
необходимо определ ть по формулам: |
|
|
B ; |
(51) |
||||||||||||
|
q |
а |
k с |
|
B |
k 0.8 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экв |
0 |
|
f |
|
|
0 |
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
qп |
0 k с f B 0 k 0.6 f |
B , |
(52) |
||||||||||||
|
экв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где f = 1,4 – коэффициентС |
надежности по ветровой нагрузке, принят по СП |
|||||||||||||||
[2, п. 11]; B ширина грузовой площади, равная в данном случае шагу поперечных рам.
Активную и пассивную эпюры неравномерного ветрового давления z на участке от уровня земли до верха колонны заменяем на равномерные, эквивалентные, из условия равенства площадей эпюр. В результате проведенных исследований построим расчетную схему рамы (рис. 28).
40