Составление комбинаций усилий в сечениях стойки рамы

После определения изгибающих моментов и нормальных сил каждой из нагрузок, необходимо найти их наиболее невыгодные сочетания. При составление сочетания нормами проектировании учитывается:

- постоянные нагрузки плюс временные длительные нагрузки плюс одна кратковременная (с коэффициентом сочетания );

- постоянные и временные нагрузки длительные нагрузки плюс не менее двух кратковременных, умноженных каждая на коэффициент сочетаний

К кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от снега, кранов и ветра, при этом нагрузки от вертикального и горизонтального воздействия мостовых кранов рассматривается при учете сочетаний как одна кратковременная нагрузка. При составлении комбинаций усилий удобно все расчетные усилия сведем в таблицу. Так как заранее не известно, при каких комбинациях нагрузок напряжения в расчетных сечениях колонны будут иметь наибольшую величину, то по длинам статического расчета составляют несколько комбинаций, так как нельзя рассматривать усилия от боковых сил крана без учета вертикальных усилий, нельзя учитывать постоянную нагрузку. Рама симметричная, поэтому составляем таблицу 4.2 для характерных сечений одной стойки.

Таблица 4.2 – Таблица расчетных усилий в сечениях левой стойки рамы (изгибающие моменты кН·м, нормальные и поперечные силы)

	Нагрузки и комбинации	nc	Сечения стойки
			1-1		2-2		3-3		4-4
			M	N	M	N	M	N	M	N	Q
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Постоянная	1,0	-267,77	-270	-152,4	-372,54	-49,95	-372,54	207,82	-649,49	-24
2	Снеговая	1,0	-240,81	-239,4	-127,16	-239,4	-61,33	-239,4	191,5	-239,4	-24
		0,9	-216,73	-215,46	-114,44	-215,46	-55,197	-215,46	172,35	-215,46	-21,6
3	Крановая на левую стойку	1,0	-59,49	0	177,13	0	-391,66	-1137,6	132,33	-1137,6	-50
		0,9	-53,54	0	159,42	0	-352,49	-1023,8	119,097	-1023,8	-45
3*	Dmax на правую стойку	1,0	-13,91	0	85,197	0	-187,81	-544,04	30,88	-544,04	21
		0,9	-12,52	0	76,68	0	-169,03	-489,64	27,79	-489,64	18,9
4	Крановая на левую стойку	1,0	±21,016	0	±36,12	0	±36,12	0	±68,94	0	±10,0
		0,9	±18,91	0	±32,51	0	±32,51	0	±62,05	0	±9,03
4*	Т на правую стойку	1,0	±14,72	0	±0,18	0	±0,18	0	±32,87	0	±3,13
		0,9	±13,25	0	±0,162	0	±0,1620	0	±29,58	0	±2,82
5	Ветровая слева	1,0	245,34	0	33,17	0	33,17	0	-566,59	0	89,82
		0,9	220,91	0	29,85	0	29,85	0	-509,93	0	80,84
5*	Ветровая справа	1,0	229,57	0	43,015	0	43,015	0	-769,55	0	93,04
		0,9	206,61	0	38,71	0	38,71	0	-692,6	0	83,74

 

Таблица 4.3 – Неблагоприятное сочетание нагрузок

	Нагрузки и комбина-ции	nc	Сечения стойки
			1-1		2-2		3-3		4-4
			M	N	M	N	M	N	M	N	Q
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
+Мmax Nсоотв	№ нагрузки	1,0	--------- -----         -----		1,3,4		--------- -----         -----		1,2
					60,85	-372,54			399,32	-888,89
	№ нагрузки	0,9	--------- -----         -----		1,3,4,5		--------- -----         -----		1,2,3,4
					0,938	-372,54			561,32	-1888,8
-Мmax Nсоотв	№ нагрузки	1,0	1,2		1,2		1,3,4		1,5*
			-508,57	-485,46	-279,56	-611,94	-477,73	-1510,1	-561,73	-649,49
	№ нагрузки	0,9	1,2,3,4		1,2,4		1,2,3,4		1,5*,4*
			-556,95	-485,46	-299,35	588,0	-490,15	-1644,3	-514,36	-649,49
Nmax +Mсоот	№ нагрузки	1,0	--------- -----         -----		1,3,4		--------- -----         -----		1,4
					600,85	-372,54			276,76	-649,49
	№ нагрузки	0,9	--------- -----         -----		1,3,4,5		--------- -----         -----		1,4,2
					69,38	-372,54			442,22	-864,95
Nmax -Mсоотв	№ нагрузки	1,0	1,3		1,2		1,3,4		1,4,5
			-321,31	-270	-279,66	-611,94	-477,73	1510,12	-427,71	-649,49
	№ нагрузки	0,9	1,3,4		1,2,4		1,3,4,2		1,4,5
			-340,22	-270	-299,35	-588	-490,15	-1611,8	-364,16	-649,49

 

Расчет ступенчатой колонны

Исходные данные

Расчетные усилия в сечениях берем из таблицы:

1) Для верхней части колонны в сечении 1-1: 

при том же сочетании нагрузок в сечении 2-2:

2) Для нижней части колонны:

 

cечение 4-4:

 

Определение расчетных длин колонны

Расчетные длины для верхней и нижней частей колонны в плоскости рамы определяем по формулам:

	(5.1)
	(5.2)

где  и  – длины нижнего и верхнего частей колонны;

 и  – коэффициенты расчетной длины.

Значения  и  в зависимости от параметров  и .

Соотношение погонных жесткостей верхней и нижней части колонны

(5.3)

(5.4)

где  – соотношение усилий в верхней и нижней частях колонны.

  Принимаем .

Таким образом, для нижней части колонны

Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей колонны равны соответственно: