Предварительный подбор сечения клееной колонны.

Предельная гибкость для колонн равна λ_max = 120, (таблица 14 [4]). При подборе размеров сечения колонн целесообразно задаваться гибкостью 100. Тогда при λ = 100,

;

;

При высоте здания Н = 7,5 м получим м;

м.

Принимаем, что для изготовления колонн будут использованы доски шириной 275 мм и толщиной 50 мм. После фрезерования (острожки) толщина досок составит 50 – 7 = 43 мм. Ширина колонны после фрезерования (острожки) заготовочных блоков по пласти будет 275 – 15=260 мм. С учетом принятой толщины досок после острожки высота сечения колонн будет
h_к=13·43=559 мм; ширина b_к=260 мм, что лежит в рекомендуемых пределах ( и ).

Определение нагрузок на колонны поперечной рамы.

Расчетная схема рамы приведена на рисунке 5.2.

е

е

хв

хв

хст

хст

Gп

Gп

Sсн

Sсн

Wот

Wакт

Gст

Gст

Gк

Gк

lр=l

qэ акт

qэот

Рисунок 5.2 – Расчетная схема рамы

Определяем действующие на колонны расчетные вертикальные и горизонтальные нагрузки. Расчет нагрузок на 1 м² горизонтальной проекции от покрытия, включая собственный вес фермы и снега выполним в табличной форме (таблица 5.1).

Нагрузки на колонну:

– от ограждающих конструкций покрытия

G_о.к.п.=γ_n·g_о.к.п.· ,

где L=l_p+h_к+2h_ст.п+2а_к,

здесь l_p – расчетный пролет поперечной рамы, принят равным пролету стропильной конструкции; l_p = 36 м; h_к – высота сечения колонны, предварительно принята h_к=0,559 м; h_ст.п – высота сечения стеновых панелей, h_ст.п=0,158 м; а_к – вылет карниза, а_к=0,5 м.

Таблица 5.1 – Нагрузки на 1 м² от покрытия, включая собственный вес фермы и снега

№ п/п	Нагрузка	Нормативная, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная, кН/м2
	Постоянная нагрузка от покрытия: трехслойный рулонный ковер клеефанерные утепленные плиты	0,12 0,250	1,3 1,14	0,156 0,285
Итого от покрытия[1]	gно.к.п.=0,370	1,17	gно.к.п.=0,433
	Собственный вес металлодеревянной трапециевидной фермы с нисходящим опорным раскосом (при kсв=4)[2] Итого по покрытию	0,138     0,508	1,1	0,151     0,584
	Снеговая для I снегового района – расчетная Sq=0,8 кН/м2; полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия при μ=1 S=Sq· μ=0,8*·1=0,8кН/м2;	Sн=0,448		S=0,8

L = 36+0,559+2·0,158+2·0,5 = 37,875 м

G_о.к.п. = 1,0·0,433·(37,875/2)·4,5 = 36,89 кН;

от веса ригеля (фермы)

G_риг = γ_n·g_риг· = 1,0·0,151·(36/2)·4,5 ≈ 12,231 кН;

от снега

S_сн = γ_n·S· =1,0·0,8·(37,875/2)·4,5 ≈ 68,175 кН.

Нагрузка на колонну от стен (эта нагрузка была принята
g_ст.п=0,285 кН/м²).

м (высота панели покрытия принята м).

к

Эту нагрузку G_ст для упрощения определения изгибающих моментов, считаем приложенной с эксцентриситетом е на высоте, равной Н/2;

м.

Собственный вес колонны:

= 1,0*1,1*0,559*0,260*7.5*7 = 8.39 кН,

где – плотность древесины акации, при условиях эксплуатации Б2,
= 7 кН/м³.

Ветровая нагрузка действующая на раму: = 0,38 кН/м². Для здания с двускатным покрытием и размером в плане l × b = 36 × 45 м, где b = n·B = 10*4,5 = 45 м, аэродинамический коэффициент с наветренной стороны с_е = + 0,8;

, с_е3= − 0,6 (приложение 4[5] или таблица У.2, приложение У).

При H' = H + 0,2 = 7.5 + 0,2 = 7,7 м и принятом типе местности А коэффициент k_ed=0,792 (таблица П.1, приложение П).

=1,0*1,4*0,38*0,8*0,792*4,5=1,52. кН/м;

=1,0*1,4*0,38*0,6*0,792*4,5=1,14. кН/м.

Ветровая нагрузка, передаваемая от покрытия, расположенного вне колонны:

= 4,358 м.; при =12,058 м; =0,903

=1,0*1,4*0,38*0,8*0,903*4,5=1,729 кН/м;

кН ;

=1,0*1,4*0,38*0,6*0,903*4,5=1.297 кН/м;

кН