Пространственные металлические конструкции - Трущев А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
§ ХІІІ.1. СТЕРЖНЕВАЯ ПЛИТА ИЗ ПЕНТАЭДРОВ
Опортивно-демонстращионный зал с трибунами иа 1500 мест имеет размер плане 66X66 (м, его перекрывают стержневой ллитой аз (пентаэдров (».4w ХІІІЛ). Ячейки поясов ллиты имеют размер 3X3 м, высота плиты—//22« =3 м. Материал для стержней плиты — круглые трубы из стали мар*
— 174 —
ВСтЭпгД Узловые соединения—типа МАрхИ на высокопрочных болтах. Шаг колонн по периметру зала 6 м, опирание плиты на колонны точечное. Место строительства — I снеговой район СССР.
Подсчет постоянных нагрузок на 1 м* покрытия
Состав покрытия
Нормативная нагрузка, H/Ms
Коэффициент перегрузки
Расчетная нагрузка, №»
Гравийио-бнтумная защита толщиной
2.70
1.3
351
15 мм, плотностью 1800кг/мэ
130
Трехслойный рулонный ковер
!00
1,3
Пенопласт толщиной 60 мм, плотно-
36
1,2
43
стью 60 кг/м*
Оклеечиая пароизоляцня
Ж
1,3
Эй
Стальной профилированный настил H60i-
10S
1,1
120
782Х>,8
1,1
Прогоны из стального прокатного швел-
29
32
лера №
726
Стальная решетчатая плнта
660
1.1
Подвесная осветительная и акустиче-
.30
1,1
33
ская аппаратура
Итого
1264
1474
Нормативная снеговая нагрузка для I района СССР, согласно [оЭД, составляет 500 H/jA
При отношении нормативной нагрузки от собственной массы покрытия к нормативной нагрузке от снегового покрова 1264/500=2,6 коэффициент перегрузки для снега составляет 1,4.
Раочетная нагрузка на 1 м2 плиты:
P= 1474-+-500-1,4 = 2174 Н/м2 = 2,17 кН/м8.
Исходному условию опирання покрытия на перинетричесхяй ряд колонн соответствует схема I на рис. ХІ.30.
Слой гравия на битумной мастике Трехслойный рулонный коьер Пенопласт 60мм, P =60кг/ма Рубероид дішупеенньїй на горячем Онтуме
Просри-пироваыныи настил НбО-7В2-0,8
Прогоны LNet-0 с шагом Зм 1B
----_ р
Рис. XIII.1. Поперечный разрез спортквво-демосграцио иного зала, перекрытого стержневой плитой из пентаэдоои {пример)
— 175 —
Максимальные изгибающие моменты в единичной полоске плиты np-j Wk=I SiO ¦формулам (XI.1):
Л1к=Л1д = 36.5-2.17-662-10-3 =345 кН-м.
Максимальная опорная реакция единичной полоски плиты по формуле1 (Х1.2):
V = 42,2-2.17-66-Ю-2 =60,4 кН.
Угол наклона .раокосо-в к плоскости плиты:
Ign = Y^hIa= 1,4142-3/3= 1,4142;
ct = 54°44'; sin а = 0.8165.
Максимальные усилия в поясах н опорных раскосах плиты тіо формулам (XI.I1) составляют:
iVn = ±2,l-345-3/3 = ±724 кН; Np = — 0,8-60.4-6/0.8165 =— 355 кН
Усилия в поясах и раскосах ішгатьі вдоль главных осей определяем в- er* ответствии с эпюрами на рис. XI.38, используя следующие зависимости:
ЛГр=Л^ах (0,5/-^)/(0,5/). Подсчет усилий в поясах и раскосах
Расстояние от опоры х. м
Усилия. кН
расстояние от опоры A.', M
Усилия. кН
лп
ЛР
лп
"р
0
0
—355
18
±674
±161
3
±126
±323
21
±628
±129
6
±239
±290
24
±670
±97
9
±341
±258
27
±700
+65
12
±431
±226
30
±718
±32
15
±569
±194
33
±724
0
Расчетное сопротивление Ry стали марки ВСтЗпс4 по прил. 1 и СНнП U 23-81 составляет 235 МПа.
Пробными-попытками по формуле (XII.49), ярил. 5 и 10 подбираем сече ние наиболее нагруженных стержней верхнего пояса из горячекатаной труб» 0133X11 мм: i-j-i
Л = 42,16 см»; 1 = 4,33 см; \ = 300/4,33 = 69,2; ? = 0,767;
0 = 724 000/(0.757-42,16-100) =229 МПа < Ry.
Требуемую площадь сечения стержней с !максимальным усилием в нижнє* поясе находим по формуле (ХІІ.48):
Л>724000/(235-100) =30.8 см».
По прил. 10 принимаем горячекатаную трубу 0 133X8 мм с А =31,42 см2
Длину опорного (раскоса вычисляем через высоту !Плиты и размер поясно< ячейки;
'р = Vh* + (0/1^2)» =У 3000» + 30W/2 = 3674 мм .
Для опорных раскосов по формуле (Xl 1.49) и прил. 10 подбираем горячекатаную трубу 0133X6 мм:
і4 = 23,94 см»; / = 4,5 см; 1, = 367,4/4,5 = 81,6; ф = 0,67;
о = 355000/(0,67.23,94-100) =221 МПа.
— 176 —
Аналогично иодбираем сечения стержней для шоясов н раскосов вдоль главных осей плиты. Результат сводим в таблицу, оставляя для всех стержней пять типов сечений.
Результат подбора сечения стержней
Сечения стержней из труб
Расстояние от опоры. m
верхний пояс
нижний пояс
сжатые раскосы
растянутые раскосы
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
0 83x6 0 83x6 0 108x6 0 133x8 0 133x8 0 133x8 0 133x8 0 133XlI 0 133X11 0 133x11 0 183x11 0 ІЗЗХІІ
0 83x6 0 83x6 0 83x6 0 83x6 0 108x6 0 133x6 0 133X8 0 133x8 0 133X8 0 133X8 0 133X8 0 133X8
0 133x6 0 133x6 0 133x6 0 133x6 0 133X6 0 133X6 0 108x6 0 108X6 0 108X6 0 83x6 0 83x6 0 83x6
0 83x6 0 83x6 0 83x6 0 83x6 0 83x6 . 0 83x6 0 83x6 0 83 x6 0 83x6 0 83x6 0 83x6
Требуемая площадь сечения высокопрочного болта из стали ЗОХЗМФ для крепления стержня с максимальным растягивающим усилием по формуле <ХП.52) составляет:
Лйп>724000-1,3/(0,7-900-100) = 14,94 см2,
Этому значению ло ярил. 4 соответствует болт с наружным диаметром 40 мм. площадь поперечного сечения которого Льnl= 14,72 см?.