Конструктивные решения. 
Монтаж металлического ангара

Здание ангара — одноэтажное из металлических конструкций, прямоугольное, размерами в плане 15,0×24,0 м между осями, высотой до низа ферм покрытия 4,0 м.

Несущими элементами здания служит стальной каркас, состоящий из колонн замкнутого сечения по ГОСТ 30 245–2003, ферм покрытия из профилей замкнутого сечения по ГОСТ 30 245–2003 и покрытия из металлического профлиста по прогонам из швеллера ГОСТ 8240–97. Общая устойчивость и геометрическая неизменяемость здания обеспечиваются постановкой вертикальных и горизонтальных связей, распорок в продольном и поперечном направлениях из профилей замкнутого сечения по ГОСТ 30 245–2003.

Сварка производится электродами Э42 по ГОСТ 9467–75, толщина шва принимается по наименьшей толщине свариваемых элементов.

Несущие колонны и фермы покрытия обрабатываются огнезащитным составом «Феникс СТВ» до достижения необходимого предела огнестойкости.

Все остальные металлические конструкции окрашиваются эмалью ПФ-115 ГОСТ 6465–76 по грунтовке ГФ-021 ГОСТ 25 129–82 за 2 раза.

Крыша — двускатная.

Наружные стены — из металлического профлиста.

Фундаменты — монолитные железобетонные столбчатые.

Фундаментные балки — сборные железобетонные по серии 1.115.1−1.

По периметру здания устраивается монолитный железобетонный цоколь. Материал фундаментов и цоколя — бетон класса В25, W6, F100 с армированием арматурой класса АIII. Под подошвами фундаментов выполняется бетонная подготовка из бетона класса В7,5 толщиной 100 мм по уплотненной щебеночной подушке толщиной 200 мм.

Боковые поверхности фундаментов, соприкасающиеся с грунтом, обмазываются битумной мастикой за 2 раза. Для защиты от воздействия грунтовых вод монолитные железобетонные конструкции фундаментов выполняются из бетона повышенной марки по водонепроницаемости W6. Боковые поверхности бетонных фундаментов и фундаментных балок, соприкасающиеся с грунтом, обмазываются горячей битумной мастикой за два раза.

Защита металлических конструкций от коррозии выполняется в соответствии с требованием СНиП 2.03.11−85 и СНиП 3.04.03−85.

Несущие колонны и фермы покрытия обрабатываются огнезащитным составом «Феникс СТВ» до достижения необходимого предела огнестойкости.

Все остальные металлические конструкции окрашиваются эмалью ПФ-115 ГОСТ 6465–76 по грунтовке ГФ-021 ГОСТ 25 129–82 за 2 раза.

Полости замкнутых сечений герметизируются приваркой торцевых заглушек.

Определим постоянные и снеговые нагрузки на поперечную раму каркаса по данным :

Кровля не утепленная, профнастил по прогонам. Стены навесные пофлист. Снеговой район V.

Условные обозначения:

ашаг нагрузки по пролету фермы, т. е расстояние между узлами верхнего пояса=3м В-шаг ферм=6м.

Lпролет фермы= 15,2 м Нквысота колонны, м.

Снеговая нагрузка Расчетная сосредоточенная снеговая нагрузка на узел верхнего пояса стропильной фермы, кН:

Рсн=Sg*?_n *a*B*µ.

Где.

Sg — расчетное давление снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, кПа, принимаемое для заданного снегового района России= 320 кг/м²

µ- коэффициент перехода от массы снегового покрова — от поверхности земли к снеговой нагрузке — на покрытие, принимаемый равным единице при уклоне кровли до 25є.

Рассмотренная нагрузка прикладывается к оси верхней части колонны _, если стропильная ферма примыкает к колонне сбоку. Сосредоточенный изгибающий момент от снеговой нагрузки, передаваемый через нижний опорный узел фермы, кНм:

М_сн = Sg*?_n *B*µ*0.5L.

Расчет сосредоточенной постоянной нагрузки на узел верхнего пояса стропильной фермы Р_покр. = 0.69*0.95*3*6= 11,8 кН На края фермы нагрузка от покрытия составит:

Рпокр./2 = 6,669/2=8,89кН Сосредоточенный изгибающий момент от постоянной нагрузки в нижнем угле фермы составит:

Мпокр. _. = 0.69*0.95*6*0,5*15= 29,5 кН/м Расчетная равномерно распределенная нагрузка от массы колонны:

q_к = g_к* ?n*B*0.5L/ Нк = 0,6*0,95*6*0,5*15=6,16кН/м Расчетная равномерно распределенная нагрузка от массы стены:

q_ст = g_ст* ?n*B*0.5L/ Нк=0,35*0,95*6=2кН/м Расчетная суммарная равномерно распределенная нагрузка на колонну:

q_к + q_ст = 6,16 + 2 = 8,16.

Расчетная сосредоточенная снеговая нагрузка на узел верхнего пояса стропильной фермы:

Рсн== = 0,32*0,95*6*0,5*15 = 13,68 кН Определим ветровые нагрузки на поперечную раму каркаса Тип местности В Ветровой р-н — 1 Расчетная равномерно распределенные нагрузки на стойку (активная и пассивная).

q_акт = Wo*Y_f*Y_n*B*K_ed*C_акт = 0,23*1,4*0,95*6*0,5*0,8 = 0,73 кН/м.

q_{пас =} Wo*Y_f*Y_n*B*K_ed*C_{пас =} 0,23*1,4*0,95*6*0,5*0,6 = 0,55 кН/м.

Расчет стропильной фермы ангара Пролет L = 8 м Высота h = 1,9 м Длина панели d = 6 м Высота b = 2,25 м При проектировании фермы выполняется конструирование углов опорные — узлы примыкание к опорам (колоннам). Укрупненные сборки — узлы сопряжения отправочных марок, на которые делят ферму по условиям транспортировки (не более 18-ти метров). Промежуточные — все остальные узлы Опорные узлы и узлы укрупненной сборки выполняются с применением болтовых соединений, иногда сварки, промежуточные узлы, как правило только сварные. Примыкание ферм к колоннам выполнена сбоку. Соединение жесткое. Статический расчет фермы. Заменим поперечную раму каркаса стропильной фермы одним стержнем на уровне нижнего пояса. Заменим элементы фермы стержнями в расчетной схеме. Используем для расчета аналитические метод. Выполним статический расчет.

Пренебрегаем жесткостью стержней в узлах, выполняя условия h_эл/ 1_эл? 1/10. Усилия определены для половины фермы, т.к. ферма симметрична. Статический расчет фермы. ?g — расчетная постоянная нагрузка на покрытие, кПа S_g — расчетная снеговая нагрузка на покрытие, кПа В — шаг стропильных ферм, м; a — расстояние между узлами верхнего пояса (шаг приложения нагрузки), м; Y_n — коэффициент надежности по значению (ответственности) здания. L = 24 м В = 6 м h = 2,075 м i = 13%.

P = (?g + S_g)*B*a*Y_n = (0,69+0,32)*6*1,5*0,95 = 8,6 кН.

• ?y = -P + R + N₄₋₅*sin13є - N₆₋₅*sin19є = 0 N₄₋₅*0,97 + N₆₋₅*0,95 => N₄₋₅ = - N₆₋₅*0,95 = -N₆₋₅*0,98 = -22,52 0,97 -3,13 + 16 — 0,23*N₆₋₅*0,98 — N₆₋₅*0,33 = 0 => N₆₋₅ = 12,87 = 22,98 0,56 Узел№ 2
• ?x = N₇₋₁ + N₅₋₇* cos38є - N₆₋₅*cos19є = 0
• ?y = N₆₋₅* sin19є + N₅₋₇*sin38є=0 *** N₅₋₇ = -N₆₋₅*sin19є = -22,98*0,33 = -12,23 sin38є 0,62 N₇₋₁ = N₆₋₅*cos19є - N₅₋₇*cos38є = 22,98*0,95 + 12,23*0,78 = 21,83 + 9,66 = 31,49 Узел№ 3
• ?x = -N₄₋₅*cos13є + N₈₋₃*cos13є + N₇₋₈*cos38є - N₅₋₇*cos38є = 0
• ?y = -Р +N₈₋₃*sin13є - N₇₋₈*sin38є - N₅₋₇*sin38є - N₄₋₅*sin13є = 0 по Х: 22,52*0,97 + N₈₋₃*0,97 + N₇₋₈*0,79 + 12,23*0,79 = 0 => N₈₋₃ =- N₇₋₈*0,79+31,5 = -N₇₋₈*0,81−32,47 = -2,68*0,81 — 32,47 = -34,64 0,97 по У: -3,13 + 0,23(-N₇₋₈*0,81 — 32,47) — N₇₋₈*0,62 + 12,23*0,62 + 22,52*0,23 = =-3,12 — N₇₋₈*0,19 — 7,47 — N₇₋₈*0,62 + 7,58 + 5,18 = 2,17 — N₇₋₈*0,81 N₇₋₈ = 2,17 = 2,68 0,81 Узел№ 4
• ?x = -N₇₋₁ + N₉₋₁ — N₇₋₈*cos38є + N₈₋₉*cos50є = 0
• ?y = N₇₋₈*sin38є + N₈₋₉*sin50є = 0 по Х: N₉₋₁ = N₇₋₁ + N₇₋₈*cos38є - N₈₋₉*cos50є = 31.49 + 2,68*0,79 — N₈₋₉*0,64 N₉₋₁ = 33,61 — N₈₋₉*0,64 по У: N₈₋₉ = - N₇₋₈*sin38є = - 2,68*0,62 = -2,16 sin50є 0,77 N₈₋₉ = -2,16 => N₉₋₁ = 33,61 + 2,16*0,64 = 34,99 Узел№ 5
• ?x = -N₃₋₈*cos13є + N₂₋₁₀*cos13є - N₈₋₉*cos50є + N₉₋₁₀*cos50є = 0
• ?y = -P — N₃₋₈*sin13є + N₂₋₁₀*sin13є - N₈₋₉*sin50є - N₉₋₁₀*sin50є = 0 по У: N₂₋₁₀*0,23 = P + N₃₋₈* sin13є + N₈₋₉* sin50є + N₉₋₁₀* sin50є *** N₂₋₁₀ = 3,13 — 34,64*0,23 — 2,16*0,77 + N₉₁₋₀*0,77 = N₉₋₁₀*0,77−6,48 0,23 0,23 N₂₋₁₀ = N₉₋₁₀*3,35 — 28,17 34,64*0,97 + 0,97(N₉₋₁₀*3,35 — 28,17) + 2,16*0,64 + N₉₋₁₀*0,64 = 33,6 + N₉₋₁₀*3,25 — 27,33 + 1,38 + N₉₋₁₀*0,64 => N₉₋₁₀ = - 7,65 = -1,97 3,89 => N₂₋₁₀ = -1,97*3,35 — 28,17= -34,77 Узел№ 6
• ?x = -N₂₋₁₀*cos13є + N₂₋₁₀* cos13є = 0
• ?y = -P — N₁₀₋₁₁ — N₂₋₁₀*sin13є - N₂₋₁₀* sin13є N₁₀₋₁₁ = -P — 2N₂₋₁₀* sin13є = -3,13 + 2*34,77*0,23 = 12,86