Статический расчет рамы здания

 

Расчет рамы выполним методом перемещений. Неизвестным является Δ1 - горизонтальное перемещение верха колонны. Основная система содержит горизонтальную связь, препятствующую этому перемещению.

Каноническое уравнение метода перемещений имеет вид

 

,

 

гдеR1p - реакция верха колонн от внешнего воздействия;- реакция верха колонн от единичного перемещения;

сdim - коэффициент, учитывающий пространственный характер работы каркаса здания.

Постоянная, снеговая, ветровая нагрузки действуют одновременно на все рамы температурного блока, при этом пространственный характер работы каркаса не проявляется, сdim = 1. Крановая же нагрузка приложена только к нескольким рамам блока, однако благодаря жесткому диску покрытия в работу вовлекаются все рамы блока, проявляется пространственная работа, сdim >1 (сdim = 4,6 при шаге колонн 6 м, сdim = 3,5 при шаге колонн 12 м).

Подвергнем основную систему единичному перемещению Δ1=1 и вычислим реакции верхнего конца колонн RΔ по формулам прил. 12 [4].

Для выявления наибольших возможных усилий в сечениях колонн поперечную раму рассчитываем отдельно от каждого вида нагружения сначала на действие снеговой и крановой нагрузок, что позволяет использовать некоторые из этих данных при расчете рамы на действие постоянной нагрузки.

Так как поперечная рама симметрична относительно оси Б, достаточно определить усилия от всех видов нагрузок только в колоннах по осям А и Б. Для определения усилий в этих колоннах целесообразно выполнять расчет всей рамы при одном направлении ветра, чтобы использовать полученные усилия при противоположном направлении ветра.

Поперечную раму рассчитываем на следующие виды нагружений:

- постоянные нагрузки;

- снеговая нагрузка на покрытие;

- крановая нагрузка Dmax на колонну по оси А;

- крановая нагрузка Dmax на колонну по оси Б от двух сближенных кранов в пролете АБ;

- крановая нагрузка Dmax на колонну по оси Б от четырех в пролетах АБ и БВ;

- тормозная сила на колонну по оси А;

- тормозная сила на колонну по оси Б;

- ветровая нагрузка, действующая слева направо;

- ветровая нагрузка, действующая справа налево.

Для расчета сечений колонн определяем наибольшие возможные усилия (изгибающие моменты и продольные усилия) в четырех сечениях по высоте.

для крайней колонны (2шт):

 

 4.6/16.35=0.281

 (0.281³)*(7020833.33/900000-1)= 0.151

 (((1-0.281)³)*7020833.33)/(8*(5²)*65104.17)= 0.2

 = ((3*E* 7020833.3)/(1635³)*(1+0.151+0.2))*1000=6.513E*10-3

n= 5-число панелей

 

для средней колонны (3 шт):

 4.3/15.65=0.275

 (0.275³)*(9300000/900000-1)= 0.194

 (((1-0.275)³)*9300000)/(8*(5²)*112500)= 0.158

 = ((3*E* 9300000)/(1565³)*(1+0.194+0.158))*1000=9.841E*10-3

 

Суммарная реакция от единичного воздействия:

 

 2*6.513+3*9.841=42.55 E*10-3

коэффициент учитывающий пространственную работу каркаса (для нагрузок загружающих одновременно все рамы Cdim =1), для крановой нагрузки при В=6м-4,7., В=12м-3,5.= Cdim1* 2*Rкр.к+ Cdim2* Rср.к.=2*4.7*6.513+3*3.5*9.841=164.553E*10-3