3. Статический расчет поперечной рамы

   1. Расчет на постоянную нагрузку

Сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны:

Находим параметры n = I_В/I_Н = 1/5 = 0,2;

α = Н_в/Н = 5,02/20,6 = 0,244 ≈ 0,25.

Каноническое уравнение имеет вид

Моменты от поворота узлов на угол φ=1:

Моменты от нагрузки на стойках М_р:

Моменты на опорах ригеля (защемленная балка постоянного по длине сечения):

Определяются r₁₁ и r_1p:

по эпюре М₁:

по эпюре М_р:

Угол поворота:

Моменты от фактического угла поворота (М₁φ):

Эпюра моментов (М₁φ+ М_р) от постоянной нагрузки:

Проверкой правильности расчета служит равенство моментов в узле В (-972,5 = -972,5), равенство перепада эпюры моментов в точке С (684,9-254,8=430,1) внешнему моменту (430), а также равенство поперечных сил на верхней и нижней частях колонны:

Затем строится эпюра нормальных сил (с учетом собственной массы колонн).

2. Расчет на снеговую нагрузку

Проводится аналогично расчету на постоянные нагрузки. Сосредоточенный момент на колонне:

Моменты от нагрузки:

Далее определяем

Угол поворота Моменты от фактического угла поворота:

Строим эпюры усилий от снеговой нагрузки.

Эпюра моментов (М₁φ+ М_р) от снеговой нагрузки, кН×м:

3. Расчет на вертикальную нагрузку от мостовых кранов

Проводится при расположении тележки крана у левой стойки. Строим основную систему и схему нагрузки. Проверку возможности считать ригель абсолютно жестким проводим по формуле:

Каноническое уравнение для определения смещения плоской рамы имеет вид:

Моменты и реакции от смещения верхних узлов на ∆=1 находим по таблице:

Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки:

Усилия на правой стойке можно получить аналогично или умножая усилия левой стойки на отношение

М_min/M_max = 181,10/457,11 = 0,396.

Реакция верхних концов стоек:

Смещение плоской рамы . В расчете на крановые нагрузки следует учесть пространственную работу каркаса, определив α_пр и ∆_пр.

С учетом крепления связей на сварке (краны режима работы 4К) для кровли из крупноразмерных железобетонных плит можно принять ∑ J_н/J_n=1/50;

Коэффициент

По формуле

По таблицам СНиП определяются α = 0,86; α' = -0,14;

Строим эпюру моментов М_1пр от фактического смещения рамы с учетом пространственной работы и суммарную (М_р+М₁∆_пр); эпюру Q, которая свидетельствует о правильном расчете (поперечные силы в верхних и нижних частях стоек рамы практически одинаковы).

Разница в значениях нормальной силы у левого и правого концов ригеля получилась из-за передачи горизонтальных сил на соседние рамы вследствие учета пространственной работы каркаса.

4. Расчет на горизонтальную нагрузку от мостовых кранов

Основная Система, эпюра М₁, каноническое уравнение, коэффициент α_пр здесь такие же, как и при расчете на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.

Моменты и реакции в Основной Системе от силы Т:

Смещение верха колонн с учетом пространственной работы

Строим эпюры М, N и Q.

Проверка правильности решения: скачок на эпюре Q = 19,3+8,1 = 27,4 кН примерно равен силе Т, а на правой стойке поперечные силы в верхней и нижней частях равны (2,1 кН).