Статичний розрахунок поперечної рами

Розрахункова схема поперечної рами одноповерхової однопролітної будівлі, зображена на рисунку 1.4, розробляється відповідно до конструктивної схеми з рисунка 1.2. Проліт рами звичайно приймають рівним відстані між геометричними осями колон з урахуванням ширини їх перерізу, встановленого в підрозділі 1.2, та прив’язки до координаційних осей. Висота рами дорівнює відстані від обрізу фундамента до нижнього поясу кроквяної ферми, тобто повній висоті колони h. Ексцентриситети обпирання ригеля визначаються конструкцією опорного вузла ферми й можуть змінюватися в межах від e=0 (при обпиранні ферми зверху по геометричній осі колони) до половини ширини колони e=b/2 (при обпиранні ферми збоку колони). При шарнірному обпиранні ригеля рама є один раз статично невизначеною.

 

Рис. 1.4. Розрахункова схема поперечної рами

 

Завданням статичного розрахунку є визначення внутрішніх зусиль в характерних перерізах конструкції від кожного з навантажень, що діють на будівлю. Як правило, статичні розрахунки рамних систем виконують за допомогою спеціалізованих програмних комплексів (SCAD, LIRA тощо). У зв’язку з простотою розрахункової схеми при виконанні курсової роботи можна також скористатися формулами з таблиці 1.3.

Результатами розрахунків за формулами таблиці 1.3 є значення згинальних моментів, поздовжніх і поперечних сил у лівій колоні, які заносяться до таблиці 2.1. В таблиці 1.3 наведені формули для визначення зусиль в обох колонах від дії вітрового навантаження зліва. При заповненні таблиці 2.1 слід урахувати, що в силу симетрії внутрішні зусилля в лівій колоні від дії вітру справа дорівнюють зусиллям у правій колоні від дії вітру зліва.

 

Таблиця 1.3. Формули для статичного розрахунку поперечної рами

Види наванта–жень	Схеми прикладення навантажень та епюри внутрішніх зусиль	Розрахункові формули (наведені абсолютні значення зусиль)
Постійне
Снігове	Як постійне навантаження із заміною qПОСТ на qС	Як постійне навантаження із заміною qПОСТ на qС
Вітрове (зліва)

 

1.5. Визначення загальних розрахункових параметрів
та вибір сталі для конструкцій

Перед початком проектування несучих конструкцій каркаса необхідно визначити коефіцієнти відповідальності та групи конструкцій для вибору відповідного класу сталі. Необхідні розрахункові параметри для кроквяної ферми та колони встановлюються в таблиці 1.4 в такому порядку:

- за додатком А ДБН В.1.2-14-2009 [1] визначають клас відповідальності будівлі (СС1, СС2 чи СС3);

- за додатком В ДБН В.2.6-163 [3] визначають категорії конструкції за призначенням та за напруженим станом;

- за таблицею В.2 ДБН В.2.6-163 [3] встановлюють бали, що відповідають визначеним показникам, обчислюють суму балів та визначають групу конструкцій за пунктом В.1 ДБН В.2.6-163;

- вибирають клас міцності сталі за таблицею Е.1 ДБН В.2.6-163, враховуючи групу конструкцій та бажані показники міцності;

- за таблицею 5 ДБН В.1.2-14-2009 визначають коефіцієнт відповідальності γ_n для розрахунку за граничним станом першої групи в усталеній розрахунковій ситуації;

- за таблицею 2 ДБН В.1.2-14-2009 встановлюють термін експлуатації несучих конструкцій каркаса T_ef.

 

Таблиця 1.4. Результати класифікації несучих конструкцій каркасу

Чинники класифікації	Позна­чення	Кроквяна ферма	Колона каркасу
знач.	бали	знач.	бали
Клас відповідальності будівлі	S1
Категорія відповідальності конструкції за призначенням	S2
Категорія конструкції за напруженим станом	S3
Наявність напружень розтягу від розрахункового навантаження	S4
Несприятливий вплив зварних з’єднань	S5
Сума балів
Група конструкцій
Клас сталі
Коефіцієнт відповідальності γn
Термін експлуатації Tef, роки

 

Розрахункові параметри та класи міцності сталі, визначені в таблиці 1.4, використовуються при проектуванні колони каркаса та кроквяної ферми.

ПРОЕКТУВАННЯ КОЛОНИ КАРКАСА