Статический расчет рамы с жесткими узлами

Расчетная схема рамы

Определим расчетные усилия в характерных сечениях элементов рамы (1-1, 2-2, 3-3, 4-4 рисунок 10), которые необходимы для подбора сечения элементов и для расчета сопряжений и узлов.

Принимаем: e=0.5*(b_н-b_в)=0.5*(1750-700)=525 мм.

На данном этапе сечения стоек и ригеля неизвестны, поэтому зададимся отношением жесткостей элементов рамы из условий (здесь q=g_кр^н+s_g^н=2.56+1.8*0,7=3.82 кН/м²):

=0.10,

,

=0.63,

,

примем I_B/I_H=0.1, I_P/I_H=2, тогда I_B=1, I_H=10, I_P=20.

Расчетная схема изображена на рисунке 10.

Рисунок 10. Расчетная схема поперечной рамы

Учет пространственной работы каркаса

Коэффициент пространственной работы каркаса a_пр зависит от типа кровли. При жестких кровлях из ж/б плит с замоноличиванием швов a_пр находится по формуле:

,

где m_р – число рам в блоке,

β=2*n₀/Σy_i=2*8/9=1.78 – коэффициент, учитывающий разгружающее влияние смежных рам по отношению к рассматриваемой (2*n₀ – общее число колес у двух сближенных кранов на одном пути).

α_пр=1.78*[1/11+96²/(2*(119²+96²+72²+48²+24²))]=0.42.

Рисунок 11. Схема к учету пространственной работы каркаса

Определение усилий в сечениях рамы

Статический расчет рамы произведен на ЭВМ с помощью программы «Statik».

№ загружений в программе:

1 – G (постоянная),

2 – P(S) (снеговая),

3 – M_max (момент от крана у левой колонны),

4 – M_min (момент от крана у правой колонны),

5 – T (торможение тележки крана у левой колонны слева направо),

6 – T (торможение тележки крана у левой колонны справа налево),

7 – T (торможение тележки крана у правой колонны слева направо),

8 – T (торможение тележки крана у правой колонны справа налево),

9 – W (ветер слева направо),

10 – W (ветер справа налево).

Определим неизвестные величины для расчета программы:

K=1, так как сопряжение ригеля с колонной жесткое,

N=0,9*Sg^н_кр/Sg_кр=0,9*2.56/2.87=0.80,

S=B/B_ф=2,

NB=0, NH=0 – нагрузка от стеновых панелей.

Исходные данные для выполнения расчета занесены в таблицу 2.

Таблица 2

Исходные данные для расчета программы «Statik»

Величина

L

H

H2

Hв

Iн

Iв

Iр

E

АПР

K

N

S

Размерность

м

м

м

м

-

-

-

м

-

-

-

-

Значение

24.4

5.23

7.2

0.525

0.42

0.80

 

Величина

Dmax

Dmin

Mmax

Mmin

G

P(S)

T

GEK(ωв)

W

GEK1(ωв’)

W1

NB

NH

Размерность

кН

кН

кН*м

кН*м

кН/м

кН/м

кН

кН/м

кН

кН/м

кН

кН

кН

Значение

3034.6

891.4

2655.3

780.0

17.21

10.8

126.3

4.53

18.45

3.39

13.84

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТАЛЬНОЙ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ

Схема стропильной фермы

Стропильную ферму проектируем на основе серии I.460.2-10/88 «Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий с фермами из парных уголков». Схема стропильной фермы представлена на рисунке 12.

Рисунок 12. Схема фермы

Определение нагрузок действующих на ферму

Постоянные нагрузки

Нагрузки от собственной массы 1 м² кровли определяются по фактическому составу с учётом собственной массы стропильных ферм и связей (см. таблицу 1).

Сосредоточенные силы от постоянной нагрузки на узлы верхнего пояса фермы (d – шаг узлов):

Р=g*d.

Р=17.21*3=51.62 кН.

Снеговая нагрузка

Сосредоточенные силы от снеговой нагрузки на узлы верхнего пояса фермы для бесфонарного здания во всех узлах одинаковы и равны:

Р_с=S*d.

Р_с=10.8*3=32.4 кН.