Определение усилий в колоннах одноэтажного каркасного промышленного здания.

Для расчета поперечной рамы на различные нагруз­ки и воздействия наиболее удобен метод перемещений с одним неизвестным — направлению этого перемеще­ния стерженек-связь, получают основную систему). Основную систему подвергают единичному воз­действию неизвестного перемещения. При этом в колон­нах возникают реакции и изгибающие моменты. Затем основную систему последовательно за­гружают постоянными и временными нагрузками, которые вызывают в стойках соответствующие ре­акции и изгибающие моменты.

Для определения усилий в колоннах применяют

Находят значение

Вычисляютупругуюреакцию

При числе пролетов рамы, равном трем и более, верх­нюю опору колонн при действии крановых нагрузок рас­сматривают как неподвижную и принимают .

Определяютизгибающиемоменты М, продольные N ипоперечные Q силывкаждойколоннекаквконсоль­нойбалкеотдействияопорнойреакции ивнешнихнагрузок. Эпюрыусилийстроятдлякаждоговиданагру­зок, действующихнараму. Длярасчетаколонннеобхо­димознатьусилиякакминимумвтрехсечениях: надкрановойконсолью, подкрановойконсолью, воснованииколонны. Далеесоставляюттаблицы М, N, Q ивуказан­ныхсеченияхколонныустанавливаютрасчетные (основ­ныеилиособые) сочетанияусилий.

Согласнонормамосновноесочетаниенагрузокможетвключать: а) постоянную, временныедлительныеиоднукратковременную, вводимуюскоэффициентомсочетаний,равным 1; б) постоянную, временныедлительные, атакжедвеиболеекратковременныенагрузки, умно­женныенакоэффициентсочетаний 0,9.

Дляподбораарматурыобычнооказываетсядостаточ­нымсоставитьлишьнескольконаиболееневыгодныхсочетаний, определяющихследующиезначенияусилий М и N: 1) наибольшийположительныймоментM_maxисо­ответствующаяпродольнаясилаN; 2) наибольшийпоабсолютнойвеличинеотрицательныймоментM_minисо­ответствующая N; 3) наибольшаяпродольнаясилаN_maxисоответствующий М. Вкаждомизэтихсочетанийопре­деляетсятакжепоперечнаясилаQ.

Сечения колонн поперечной рамы рассчитывают с учетом влияния прогиба на значение эксцентриситета продольной силы. Колонны из плоскости поперечной ра­мы проверяют на устойчивость как сжатые элементы. Кроме того, колонны проверяют на усилия, возникающие при транспортировании и монтаже.

 

36. Особенности определения усилий в двухветвевых колоннах.

При двухветвевых колоннах расчет поперечной ра­мы с учетом пространственной работы каркаса здания аналогичен расчету рамы со сплошными колоннами. Двухветвевая колонна представляет собой многоэтаж­ную однопролетную раму (рамный стержень) с расстоя­нием с между осями ветвей, расстоянием s между осями распорок, числом сплошной части, общей длиной l. Поскольку ригелями рамного стержня служат короткие жесткие распорки, а стойками — менее жест­кие ветви колонны, деформациями ригелей можно прене­бречь и с практически достаточной точностью считать их абсолютно жесткими. Другая возможная расчетная схема — с упругими ригелями — как показали исследования, приводит к несущественному уточнению результатов расчета.­

После определения из расчета поперечной рамы уп­ругих реакций Rс вычисляют усилия в расчетных сече­ниях М, N, Q относительно геометрической оси двухветвевой колонны. Усилия же в ветвях и распорках опре­деляют в последующем расчете при подборе сечений. Продольные силы в ветвях колонны

где М, N— расчетные усилия по оси двухветвевой колонны;

коэффициент продольного изгиба.

Изгибающий момент ветвей при нулевой точке моментов в середине высоты панели:

Изгибающий момент и поперечная сила в распорке равны:

Если одна из ветвей при определении продольной си­лы окажется растянутой, то следу­ет выполнить расчет двухвствевой колонны с учетом по­ниженной жесткости этой растянутой ветви. В этом слу­чае изгибающие моменты в сжатой ветви и распорках определяют из условия передачи всей поперечной силы в сечении колонны на сжатую ветвь.