Выбор конструктивной схемы

Здание административного назначения. Будет строиться (III снеговой, III ветро­вой район) в открытой местности, которая сохраняется с наветренной стороны на расстоянии ЗОН.

Пролёт здания в свету 14 м; высота до низа несущих конструкций покрытия 3м (Н=3м), шаг колонн 4.6 м (В=4.6 м), длина здания 46 м. Покрытие зда­ния с рулонной кровлей по полигональной брусчатой ферме на врубках.

Стеновые панели клеефанерные трёхслойные общее толщиной (с обшивками) 192+2-8=208 мм -210 мм =0,21 м. масса панели 31 кг/м . Расчётная нагрузка от панели 0,346 кН/м площади стены. Колонны проектируются из пиломатериалов хвойных пород (сосна, ель). Древесина 3-го сорта для колонн.

Рис.9. Схематический разрез здания

3.2 Предварительный подбор сечения колонн

Предварительная гибкость для колонн равна 120. При подборе размеров сечения колонн целесообразно задаваться гибкостью 100. Тогда при А=100 и распорках, располагаемых по верху колонн:

При высоте здания Н=3м получим;
Принимаем, что для изготовления колонн используются доски шириной 225 мм и толщиной 40 мм. После фрезерования (острожки) толщина досок составляет 40·7=33 мм. Ширина колоны после фрезерования (острожки) заготовочных блоков по пласти будет 150 - 15 =135 мм. С учётом принятой толщины досок после ост­рожки высота сечения колонн будет = 8-33=264 мм; =135 мм.
3.3 Определение нагрузок на колонну

Расчётная схема рамы приведена на рис. 12

Рис.10. Расчетная схема рамы
Определим действующие на колонну расчётные вертикальные и горизонталь­ные нагрузки. Подсчёт нагрузок горизонтальной проекции дан в табл. 2. Нагрузки на колонну:

- от ограждающих конструкций покрытия:

расчётный пролёт
Полная ширина покрытия здания:
где- пролёт здания в свету;

- толщина стены;

- вылет карниза;
- от веса полигональной фермы
- от снега
Нагрузку на колонну от стен
Определяем горизонтальные нагрузки, действующие на раму с учётом шага В=4,6 м (см. табл. 2).

Нагрузки от ветра:

Таблица 2. Подсчет нагрузок

3.4 Определение усилий в колоннах

Поперечную раму однопролётного здания, состоящую из двух колонн, жёстко защемлённых в фундаментах и шарнирно соединённых с ригелем в виде фермы, рассчитывают на вертикальные и горизонтальные нагрузки (рис. 3.2.). Она является одиножды статически неопределимой системой. При бесконечно большой жёстко­сти ригеля (условное допущение) за лишнее неизвестное удобно принять продоль­ное усилие в ригеле, которое определяют по правилам строительной механики.
3.4.1 Определение изгибающих моментов (без учета коэффициента сочетаний)

- от ветровой на грузки на ригеле:
Изгибающий момент в уровне верха фундамента:

От внецентренного приложения нагрузки от стен:

эксцентриситет приложения нагрузки от стен:
- изгибающий момент, действующий на стойку рамы:
- усилие в ригеле (усилие растяжения):
- изгибающие моменты в уровне верха фундамента

3.4.2. Определение поперечных сил (без учета коэффициента сочетаний)

- от ветровой нагрузки
- от внецентренного приложения нагрузки от стен: