Расчет стальной поперечной рамы

Последовательность расчета:

· сбор нагрузок на раму (постоянной, снеговой, ветровой, крановой);

· статический расчет рамы;

· составление таблицы расчетных усилий в сечениях рамы.

А. Нагрузки на поперечную раму

Постоянные нагрузки

А. Погонная нагрузка на ригель рамы

q _{п =}( g_ферg_f+ g_плитg_f + g_кровg_f)_*В,

где: g_фер, g_плит, g_кров – вес несущих и ограждающих конструкций соответственно фермы, железобетонных плит покрытия и конструкции кровли (см. табл. 1);

g _f – соответствующие нагрузкам коэффициенты надежности по нагрузке;

В – шаг поперечных рам (в метрах).

Б. Вес стенового ограждения

где: - осредненный нормативный вес 1м²стенового и оконного ограждения, ориентировочно равный 0,6…0,8 кН/м²; - коэффициент надежности по нагрузке; - высота верхней части стены.

В. Вес колонны

Общая нагрузка от веса колонны определяется в соответствии с рекомендациями табл. 1 по формуле:

G_к=g_f В L/2

и распределяется на вес верней и нижней частей колонны, соответственно

= 0,2 G_к и = 0,8 G_к

Г. Вес подкрановых балок

G_п.б = g_f В L/2,

где - нормативная распределенная нагрузка от веса подкрановой балки.

2. Временные нагрузки

А. Снеговая

При расчете рам снеговую нагрузку принимают равномерно распределенной по длине ригеля. Расчетная погонная снеговая нагрузка на ригель рамы

q_сн = g_f S₀ m B,

где: g_f и S₀ определяются по СНиП 2.01.07-85, п. 5.7 и табл. 4;

m - принимается по приложению 3, для схемы 1, варианта 1,

СНиП 2.01.07-85.

Б. Ветровая

Действие ветра на сооружение вызывает давление с наветренной стороны и отсос с противоположной. Величина расчетного ветрового давления (q_вi) различна по высоте (рис. 3а) и учитывается введением в расчетные формулы коэффициента k_i (см. п. 6.5 СниП 2.01.07-85):

q_вi = g_f w k_iс_eB

где: g_f – коэффициент надежности по ветровой нагрузке (п. 6.11); w_o – нормативное значение ветрового давления (п. 6.4).

Для упрощения статического расчета поперечника ветровую распределенную нагрузку, действующую на колонну от нулевой отметки до оси нижнего пояса ригеля заменяют равномерно распределенной нагрузкой на всю расчетную высоту колонны (рис. 3б). С некоторым приближением эквивалентное распределенное давление равно:

q = (q₁₀ h + 0,5(q_h – q₁₀)(h – 10)) / h,

где: q₁₀ и q_h; h – см. рис 3а.

Эквивалентное ветровое давление распределяется на активное и пассивное согласно аэродинамическим коэффициентам С. В соответствии со значениями этих коэффициентов в СНиП 2.01.07-85 получим

q_a = 0,8 q и q_р = 0,6 q

Сосредоточенное ветровое давление в пределах высоты фермы и парапета (h_п) вычисляется по формуле

W = 0,5 (q_h + q_hп) h_п

и распределяется на активное (W_а) и пассивное (W_п) аналогично погонным ветровым нагрузкам.