Каркасного промышленного здания

 

После компоновки поперечной рамы составляется ее расчетная схема с определением всех действующих на раму нагрузок: постоянных (собственный вес конструкций колонн, навесного стенового ограждения, стропильных конструкций и конструкций покрытия в целом, подкрановых балок), временных (крановых, ветровых, снеговых). Все вертикальные нагрузки учитываются с их фактическими эксцентриситетами относительно центров тяжести сечений колонн. Ветровые и снеговые нагрузки определяются с учетом требований СП 20.13330.2011[3]. Крановые нагрузки принимают в зависимости от режимов их работы, от вида привода и способа подвеса груза. Нагрузки от мостовых кранов регламентированы ГОСТ на краны. Например, вертикальные складываются из веса крана, крановой тележки, грузоподъемности крана и передаются на подкрановые балки через колеса крана в виде сосредоточенных сил . Максимальное опорное давление на колонну от двух сближенных кранов , здесь - ординаты линии влияния опорной реакции колонны от действия крановой нагрузки, - коэф. надежности для крановой нагрузки. Горизонтальная сила  поперечного торможения тележки крана распределяется поровну между колесами крана, стоящими на одном крановом пути. При гибком подвесе груза  где  грузоподъемность крана, масса тележки крана. Максимальная поперечная тормозная сила, передающаяся на стойку поперечной рамы, определяется по тем же линиям влияния опорной реакции колонны: . На расчетной схеме рамы колонны принимаются жестко защемленными в фундаментах. Соединения ригелей рам (стропильных конструкций) с колоннами является шарнирным. При этом, конструкции ригелей в горизонтальной плоскости принимаются несжимаемыми (абсолютно жесткими). Расчетную схему рамы см. на рис.11.4а.

 

Рисунок 11.4 Расчетная схема рамы (а) и основная система (б) метода

перемещений

 

 

Поперечная рама одноэтажного промздания является статически неопределимой конструкцией. Статический расчет рамы на каждый вид нагрузки, приведенный в расчетной схеме, проводят отдельно, с тем, чтобы для каждого расчетного сечения затем выбрать наиболее неблагоприятное сочетание усилий. Для расчета рам по правилам строительной механики применяют метод перемещений, согласно которому в основную систему рамы (рис.11.4б) вводится дополнительная связь, препятствующая горизонтальным перемещениям оголовков колонн. Поскольку связь является единственной, система канонических уравнений метода перемещений вырождается в одно уравнение, символизирующее равенство нулю суммы реакций в искусственно введенной связи от ее перемещений и внешней нагрузки:

                                ,                                   (11.1)

Здесь - неизвестное перемещение 1-й связи, - реакция 1-й связи от перемещения ее же на единицу, - реакция 1-й связи от действия какого либо вида нагрузки. В практических расчетах рам на вертикальные нагрузки . При этом каждая стойка рамы рассматривается как отдельно стоящая с не смещаемой верхней опорой. При действии горизонтальных нагрузок каждую плоскую раму рассматривают с учетом перемещения .  Реакции верхней опоры стойки от разных видов загружений  приведены в таблицах многочисленных справочных пособий по статическим расчетам стержневых систем[5], и зависят от геометрических параметров стоек, жестокостей их сечений, характера действующих нагрузок. При известных величинах   строятся эпюры  для расчетных сечений колонн с последующим расчетом их прочности (рис.11.5).

Поскольку каждая поперечная рама здания работает не одна, а в составе каркаса, то при воздействии на раму нагрузки локального характера, например, крановой, другие рамы работают совместно с загруженной рамой-

 

Рисунок 11.5 Эпюры «М» в стойке рамы от разных загружений

 

проявляется пространственный характер работы каркаса. Для учета этого явления в уравнение (11.1) вводят коэффициент , учитывающий это явление:

                                                  .                       (11.2)

=4 при шаге колонн 6м, =3,4 при шаге колонн 12м.