Стр. констр. начало (Проектирование спортивного комплекса с бассейном 14х25 м в г. Комсомольск-на-Амуре)

2 Строительные конструкции2.1 Выбор размеров фермыВ осях «1»-«6» несущим элементом является рама.Ригель рамы – 21-метровая ферма из гнутосварных профилей.Колонна – прокатный двутавр типа К по ГОСТ 26020-83. Покрытие стальной профилированный настил предварительно принят Н57-750-08 [47].Подбор сечений рамных конструкций производится по результатамстатического расчета нагрузки на раму. Сбор нагрузок представлен в таблице2.1.Таблица 2.1 - Сбор нагрузокНормативнаяТип нагрузкикН/м2γfРасчетнаякН/м2Инв.

№ подл.Подп. и датаВзам. инв. №1.Постоянная1.1 Стальной профилированный настил;0,0871,050,0911.2 Теплоизоляционные плиты МИНВАТА(толщина 100мм,  =80кг/м3=0.8кН/м3)0,8∙0,1=0,08(кН/м2).0,081,20, 0961.3 Пароизоляционный слой;0,0391,20,051.4 Стальной профилированный настил;0,0871,050,0911.5 Собственный вес прогонов0,051,050,061.6 Собственный вес фермы.0,11,050,111.7 Воздуховоды, светильникиИтого постоянная:0,050,491,20,060,562.Временная2.1Снеговая1,682,4ВСЕГО:2,172,96ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистРасчетное значение веса снегового покрова для Комсомольска-на-Амуре IY снеговой район, s g  2,4 кН/м2 [17, таблица 4], тогда s0  2,4  0,7  1,68 кН/м2.Полное расчетное значение снеговой нагрузкина горизонтальнуюпроекцию покрытия:s расч  sg    2,4 1  2,4 кН/м2,(2.1)где  – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговойнагрузке на покрытие при (   1 при   25 ).Значение снеговой нагрузки на м.п. ригеля рамы:qСНЕГ .пог . s  n  H ,(2.2)где n = 1,4– коэффициент перегрузки, принимаемый согласно [48].qСНЕГ .пог  2,4  1,4  0,95  3,2 кН/м2Расчетная погонная нагрузка (3,2+0,56)*6= 22,6 кН/м=2,26 тс/м.Принята ферма серии ГФГС 21-25 с расчетной погонной 2,5 тс/м согласно серии1.263.2 «Унифицированные конструкции стальных ферм для покрытия зальныхпомещений общественных зданий».2.2 Компоновка рамыУчитывая, что согласно требованиям [19] минимальная высота до низавыступающих конструкций спортивного зала составляет 8 м., а также то, чтогеометрическая высота типовой фермы, согласно рисунка 2.1, составляет 2 м.,Инв.

№ подл.Подп. и датаВзам. инв. №длина стойки принята 15,300 м.Рисунок 2.1 – Геометрическая схема фермыВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист2.3 Сбор нагрузок2.3.1 Постоянные нагрузки2.3.1.1Расчетная равномерно распределенная нагрузка на ригельРасчетная равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы qРИГ, Н/м,определяется по формуле:q РИГqР  В  Нcos ,(2.3)где qР = 0,56  расчетная постоянная нагрузка, кН/м2;В = 6 – ширина грузовой площади, м; = 0,860С.q РИГ 0,56  6  0,95 3,19 кН/м. qСНЕГ  2,4  6  0,95  13,68 кН/м.cos 0,86Опорная реакция ригеля рамы, кН, определяется по формуле:lFR  (q РИГ  qСНЕГ )  ,2(2.4)где l = 21 – пролет рамы, м;FR  (3,19  13,68) Инв. № подл.Подп. и датаВзам.

инв. №2.3.1.221 177,14 кН2Расчетный вес колонныGст– расчетный вес колонны:Gст   n   f  Qк  H к(2.5)где  f  1,05 – коэффициент надежности по нагрузке.Q к и H к – вес 1 м погонного и высота колонн соответственно (предварительнопринимаем сплошные колонны из двутавров 40К1).G1  0,95  1,05  1,38  15,3  21 кНВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист2.3.1.3Вес стенового огражденияСтены кирпичные самонесущие, поэтому вес стенового ограждения неучитывается.2.3.1.4Схема постоянных нагрузокСхема распределения постоянных нагрузок приведена на рисунке 2.2.Рисунок 2.2 Схема распределения постоянных нагрузокПолное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальнуюпроекцию покрытия s, кН/м2, определено по формуле (2.1).Значение снеговой нагрузки на м.п.

ригеля рамы определено по формулеВзам. инв. №(2.2).Полное значение снеговой нагрузки на ригель рамы:qСНЕГ  s   f  B   H  qснег .пог  В ,(2.7)Инв. № подл.Подп. и датагде: В – то же, что в формуле (2.3).qСНЕГ  3,2  6  19,2 кН/мВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист2.3.2.2 Ветровая нагрузкаНормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm навысоте z над поверхностью земли, Н/м2, определяется по формуле (6) [17]:wm  w0 kc,(2.8)где w0 = 380 – нормативное значение ветрового давления, Н/м2,определяемое согласно п. 6.4 [17] для III ветрового района;k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте,принимаемый согласно п. 6.5 [17] (тип местности В) k= 0, 5для h=<5 м, k=0,65дляh=<10 м;с — аэродинамический коэффициент, принимаемый согласно п.

6.6 [17],се1 = -0,6;cе2 = -0,4;се3 = -0,5;се = +0,8.Инв. № подл.Подп. и датаВзам. инв. №Схема распределения ветровой нагрузки приведена на рисунке 2.3.Рисунок 2.3 – Схема здания и ветровых нагрузокС наветренной стороны: – для части здания, высотой до 5 м, k = 0,5:wm1 = 380 ∙ 0,5 ∙ 0,8= 152 Н/м2 то же, высотой до 10м, k = 0,65:wm2 = 380 ∙ 0,65 ∙ 0,8 = 198 Н/м2Переменную по высоте ветровую нагрузку заменяют равномернораспределенной, эквивалентной по моменту в заделке консоли:– с наветренной стороныВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм.

Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистwmЭКВ = wm2K, где K=1,04 при высоте до 15 м. [2§2, 48].(2.9)wmЭКВ = 198х1,04=206 Н/м2– с подветренной стороны  0,5 2 = -129 Н/м , 0,8 wmsЭКВ = wmЭКВ ∙ Се3/Се = 206 (2.10)Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка qВ от ветровогонапора на колонну до отметки 14.300 над ур.ч.п., кН/м: с наветренной стороны:qВ = wmЭКВ ∙ В ∙ γf ∙ γН,(2.11)где В – то же, что в формуле (2.3);γf = 1,4 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке, принимаемыйсогласно п.

6.11 [17].qВ = 0,206 · 6 · 1,4 · 0,95 = 1,6 кН/м с подветренной стороны:qВs = wmsЭКВ ∙ В ∙ γf ∙ γН,(2.12)qВs = - 0,129 · 6 · 1,4 · 0,95 = -1,0 кН/мФерма крепится к колонне верхним поясом в одной точке, поэтому на ееторец ветровая нагрузка не действует.Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка qВ* от ветровогонапора на покрытие, кН/м:Инв. № подл.Подп.

и датаВзам. инв. № с наветренной стороны:qВ* = w0 ∙Се1 ∙ В ∙ γf ∙ γН,(2.12)qВ*= 0,38 ∙ (-0,6) · 6 ∙ 1,4 · 0,95 = -1,8 кН/м с подветренной стороны:qВs* = w0 ∙Се2 ∙ В ∙ γf ∙ γН,(2.13)qВs* = 0,38 ∙ (-0,4) · 6 ∙ 1,4 · 0,95 = -1,2 кН/мqВ* и qВs* разгружают раму, поэтому в расчетах не учитываются.ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист2.3.2.3 Схема временных нагрузокСхема распределения временных нагрузок приведена на рисунке 2.4.Рисунок 2.4 - Схема распределения временных нагрузок2.4 Расчет рамы2.4.1 Расчетная схема рамыРасчетная схема поперечной рамы – это многократно статическинеопределимая сквозная система с жесткими узлами.

При определении усилийВзам. инв. №жесткостью узлов пренебрегаем. В дальнейшем жесткость узлов учитывается приопределении расчетных длин стержней рамы.Исследования действительной работы поперечных рам показали, что такоеприближение приводит к очень небольшим погрешностям в величинеИнв.

№ подл.Подп. и датанормальных сил, действующих в элементах. Расчетная схема рамы приведена нарисунке 2.5.ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистРисунок 2.5 - Расчетная схема рамы2.4.2 Сочетания нагрузокРасчет конструкции рамы выполняется с учетом неблагоприятныхсочетаний нагрузок. Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка ответрового напора на покрытие разгружает раму и потому не учитывается.Для расчета используются основные сочетания, состоящие из постоянных,Инв.

№ подл.Подп. и датаВзам. инв. №длительных и кратковременных нагрузок.В соответствие с п. 1.12, 1.13 [17] учитывается сочетание, включающеепостоянную и две временные нагрузки с коэффициентами сочетаний длякратковременных 1 = 0,9.Сочетания,включающиепостояннуюиоднувременнуюнагрузку(длительную или кратковременную) применяются без коэффициентов 1.ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист2.4.3 Статический расчетСтатический расчет рамы выполнен на ПЭВМ с использованиемвычислительногокомплексаSTRUCTURECADверсии11.3(SCAD).Вычислительный комплекс основан на применении метода конечных элементов.ПЭВМ автоматически выдает расчетные усилия в стержнях с учетомтребуемых сочетаний нагрузок. В соответствии с классификацией сочетанийнагрузок усилия определены отдельно для каждого вида сочетаний, несущаяспособность стержней проверяется по окончательному расчетному наибольшемуусилию.Отчет о вычислениях приведен в приложении 1.В графическом виде эпюры наиболее невыгодного загруженияИнв.

№ подл.Подп. и датаВзам. инв. №представлены на рисунках 2.6, 2.7, 2.8; единица измерения: Тс, Тс м.Рисунок 2.6 – Эпюра N.ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистИнв. № подл.Подп. и датаВзам. инв. №Рисунок 2.7 – Эпюра M.Рисунок 2.8 – Эпюра Q.ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм.

Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛист2.5.Расчет и проектирование стропильной фермы2.5.1 Расчетная схема фермыРасчетная схема фермы приведена на рисунке 2.9.Рисунок 2.9 – Расчетная схема фермы.Расчетныеусилиявстержняхфермыопределеныспомощьюавтоматизированного проектно-вычислительного комплекса SCAD. Материалфермы сталь С245: R y  24 кН/см2. Верхний и нижний пояса проектируются безизменения сечения.Сечения поясов и решетки принимается из гнутосварных профилей поа-ГОСТ 30245-94. Расчет ведется без учета увеличения несущей способности изза наклепа.Взам. инв. №2.5.2 Расчет фермыДля подбора сечения стержней использованы формулы расчета напрочность и устойчивость центрально растянутых и сжатых элементов:а) Условие прочности центрально-растянутого элемента имеет вид:Инв. № подл.Подп.

и дата гдеN Ry c ;An(2.14)N – расчетное усилие в рассматриваемом стержне;Ry – расчетное сопротивление материала;Аn – площадь сечения стержня нетто;с – коэффициент условия работы.Для растянутых элементов с = 0.95.ВКР 08.03.01.к.403.ПЗ КВ10ПГС-152Изм. Кол.уч. Лист № док.Подп.ДатаЛистТребуемая площадь из условия будет:A nтр  N / R y ;(2.15)Далее из сортамента выбран гнуто сварной профиль по ГОСТ 30245-94.б) Расчет на устойчивость центрально-сжатого стержня выполнен поформуле:N R y c ;Aгде, А – площадь сечения элементов брутто; – коэффициент продольного изгиба, который зависит от гибкостистержня Требуемая площадь сжатого стержня определяется из условия:A тр N; c k y(2.16)т.к.