Выбор поперечной рамы каркасов

1. Бесшарнирные рамы

РИС139

+: 1) имеют меньший расход металла за счет перераспределения усилий с ригеля на колонну, 2) большая поперечная жесткость

-: 1) более трудоемки в изготовлении и монтаже, 2) чувствительны к дополнительным температурным и осадочным деформациям.

Принимают в зданиях большой высоты с кранами тяжелого и весьма тяжелого режимами работы.

2. Двухшарнирные рамы

РИС140

+: 1) проще в монтаже, 2) менее чувствительны к дополнительным деформациям

-: большой расход металла.

3. 3-х шарнирные рамы

РИС141

+: 1) не чувствительны к дополнительным деформациям

-: большой расход металла.

Многопролетные здания

РИС142

№33

Связи по верхним поясам ферм покрытия.

Назначение: 1. обеспечивают жесткость и устойчивость из плоскости сжатых элементов верхних поясов ферм. 2. закрепляют стропильные фермы в процессе монтажа.

Связи по верхним поясам включают:

1. поперечные горизонтальные связевые фермы, которые устанавливают по торцам, у температурных швов и по длине на расстоянии 48..60 м. Причем в тех же осях, что и поперечные связевые стержни по нижним поясам ферм.

2. Распорки, которые устанавливают в обязательном порядке по колоннам и по коньку, а также при необходимости в средней части пролета. Функции распорок: могут выполнять прогоны или ребра ж/б плит, если они приварены к верхним поясам ферм и соединены с помощью вертикальных связей с поперечной связевой фермой по нижнем поясам.

Беспрогонные покрытия

РИС155

РИС156

Ферма по оси 3 l_efy = 12 м,

ферма по оси 7 l_efy = 6 м,

Поперечные горизонтальные связевые фермы можно не устанавливать если шаг вертикальных связей не превышает 6 м, а распорки или выполняющие их роль прогоны или ребра ж/б плит связаны с помощью вертикальных связей с поперечной связевой фермой по нижним поясам.

Прогонные покрытия

РИС157

l_efy = 3 м

Прогоны при шаге ферм B_ф = 6 м проектируются сплошными ][, [.

При B_ф = 12 м применяют сквозные прогоны

РИС158

Распорки устанавливают с таким расчетом, чтоб гибкость верхних поясов фермы не превышала предельных значений.

λ_y = l_efy / i_y ≤ [λ]

№34

Связи по нижним поясам ферм покрытия.

Назначение: 1. обеспечивают геометрическую неизменяемость каркаса на уровне нижних поясов ферм.

2. Прижестко сопряжении фермы с колонной обеспечивают жесткость и устойчивость крайних сжатых панелей нижнего пояса фермы.

РИС144

σ = N /(A · φ)≤ R_y · γ_c - проверка устойчивости

3. обеспечивают совместную работу поперечных рам при действии горизонтальных крановых нагрузок.

4. воспринимают и передают на фундамент ветровую нагрузку, действующую на торец здания.

РИС145

Связи по нижним поясам ферм делят на два типа:

I. первый тип связи применяется:

1) в зданиях с мостовыми кранами тяжелого и весьма тяжелого режима работы 6К-8К

2) в зданиях с подстропильными конструкциями

3) в одно- и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами Q ≥ 10т.

4) в одно- и двухпролетных зданиях при отметки низа стропильной конструкции H ≥18 м независимо от грузоподъемности крана.

5) в зданиях числом пролетов больше двух с мостовыми кранами Q ≥ 30т.

6) в зданиях числом пролетов больше двух с H ≥18 м независимо от грузоподъемности крана.

7) в зданиях с двух ярусным расположением кранов.

РИС146

II. второй тип связи применяется во всех остальных случаях.

I. тип связи включает в себя:

1) поперечные горизонтальные связевые фермы, которые устанавливают по торцам здания у температурных швов, а также по длине температурного блока на расстоянии 48…60 м. Поперечные фермы включают в себя: нижние пояса 2-х соседних ферм, нижние пояса вертикальных связей и раскосную связевую решетку (Δ-ая или крестовая).

2) продольные горизонтальные связевые фермы, которые устанавливают в 1, 2-х, 3-х пролетных зданиях вдоль крайних рядов колонн.

РИС147

В зданиях с числом пролетов > 3-х, продольные фермы устанавливают вдоль крайних и вдоль средних рядов колонн, с таким расчетом, чтоб продольные фермы были установлены не реже чем через пролет в зданиях с мостовыми кранами режим работы 6К-8К, и не реже чем через два пролета в остальных зданиях.

В зданиях с пролетами разной высоты продольные фермы устанавливают вдоль перепада высот

РИС148

3) Распорки и растяжки. Распорки устанавливаются в обязательном порядке вдоль колонн.

Растяжки устанавливаются по необходимости в средней части пролета.

I. первый тип связей по нижнему поясу

РИС149

РИС150

Элемент (1) l_efy = 6м, (2) l_efy = 12м, (3) l_efy = 12м, (4) l_efy = 6 м,

Ферма по оси 7

РИС151

Эл-ты (1), (2), (3), (4) l_efy = 6 м

- поперечные связевые фермы воспринимают ветровые нагрузки

- продольные связевые фермы воспринимают горизонтальные и крановые нагрузки

- распорки и растяжки закрепляют нижние пояса ферм от смещения вдоль здания, уменьшая их расчетную длину l_efy и следовательно гибкость λ_y =l_efy /i_y

II. тип связей включает в себя:

1) поперечные горизонтальные связевые фермы, которые устанавливают по торцам у температурных швов и по длине на расстоянии 48…60 м

2) распорки и растяжки

РИС152

Ферма по оси 3

РИС153

Эл-ты (1), (2), (3), (4) l_efy = 24 м

Ферма по оси 7

РИС154

Эл-ты (1), (2), (3), (4) l_efy = 12 м

№35

Вертикальные связи между фермами покрытия. Связи по фонарям.

Cвязи между фермами покрытия

Назначение: 1. обеспечивают создание жестких, геометрически неизменяемых пространственных блоков по торцам и длине здания.

2. обеспечивают устойчивость ферм при монтаже.

Конструктивные схемы вертикальных связей

При шаге ферм B_ф = 6 м

РИС159

При шаге ферм B_ф = 12 м

РИС160

Связи по фонарям

Назначение: 1. обеспечивают геометрическую неизменяемость пространственной фонарной надстройке.

2. обеспечивают жесткость и устойчивость сжатых элементов фонаря.

3. Обеспечивают восприятие и передачу ветровых нагрузок, действующих на фонарь.

Конструкция связей аналогична связям по верхним поясам ферм и включает в себя:

1) поперечные горизонтальные связевые фермы, которые устанавливают по торцам фонаря и по длине через 48…60 м.

2) распорки и прогоны

РИС161

№36

Связи по колоннам каркаса.

Назначение: 1) обеспечивают геометрическую неизменяемость каркаса в продольном направлении, 2) обеспечивают устойчивость колонн из плоскости поперечных рам, за счет уменьшения их расчетной длины из плоскости l_efy ,

3) обеспечивают восприятие и передачу на фундамент горизонтальных нагрузок, действующих вдоль здания (ветровые нагрузки на торец здания, крановые нагрузки от торможения крана).

Система связей по колоннам включает в себя:

1) распорки, 2) связевые блоки (жесткие диски).

Связевой блок включает две рядом стоящие колонны, связевую решетку чаще крестовую реже Δ-ую и при необходимости распорки.

В коротких L до 40…60 м бескрановых зданиях связевые блоки устанавливают по торцам.

В длинных зданиях с крановым оборудованием связевые блоки устанавливают в средней части.

Пр.:

1. короткое, бескрановое здание

РИС162

Связевую решетку проектируют таким образом, чтоб угол наклона элемента был примерно 45⁰ (α = 35-55⁰)

ε_t ≈0 (темпер деф-ции), σ_t ≠ 0 (темпер напр-ния),

2. длинные, бескрановое здание

РИС163

С помощью распорок, закрепленных в узле связевого блока можно уменьшить расчетную длину колонны из плоскости поперечной рамы (l_efy), если не выполняется проверка устойчивости колонны из этой плоскости.

Роль распорок могут выполнять некоторые продольные элементы каркаса:

- подкрановые балки

- ригели стенового ограждения

- балки междуэтажных перекрытий.

3. здания с мостовыми кранами

РИС164

По торцам здания устанавливают только верхние надкрановые связи.

Связи по колоннам выполняют по всем рядам колонн.

При необходимости иметь свободное пространство, между колоннами устанавливают портальные связи

РИС165

В виду податливости крепления связей их влияние по длине ослабевает. Поэтому расстояние между связевыми блоками не должно превышать предельных значений.

|Хар-ка здания	L1 раст. от торца до СВ
	t >- 40^0C	-65 < t <- 40^0C
Отапливаемые	90	60
Неотапливаемые и горячие цеха	75	50

Хар-ка здания	L2 раст. между соседними СВ
	t >- 40^0C	-65< t <- 40^0C
Отапливаемые	60	50
Неотапливаемые и горячие цеха	50	40

Связи крепят на болтах грубой и нормальной точности. А при кранах режима 6К, 8К на высокопрочных болтах или на сварке.

№37

Типы сечений связей. Подбор сечений элементов связей.

Связи по покрытию

Типы сечений:

1 ) труба

2 ) уголки

3 ) швеллеры

4 ) гнутые элементы

При проектировании связей необходимо исходить из принципа равноустойчивости

λ_x = λ_y

Т.к. усилия в связях, как правило небольшие, то их сечение подбирают по предельной гибкости.

Порядок расчета:

1. определяем расчетные длины l_efx = l_efy

2. выписываем из СНиП предельную гибкость

[λ] = 200 - сжатый элемент

[λ] = 400 - растянутый элемент

3. находим требуемые радиусы инерции.

i_x^тр = l_efx /[λ] , i_y^тр = l_efy /[λ] => подбор сечения

Если в элементах связей возникают усилия разного знака, то их подбирают как сжатые элементы.

Поперечные горизонтальные связевые фермы с Δ-ой решеткой рассчитывают по их фактической схеме.

РИС166

Связи по колоннам

Т ипы сечений:

2-х плоскостные связи

РИС167

Подбор сечений по предельной гибкости

Порядок расчета:

1. определяем расчетные длины l_efx = l_efy

2. выписываем из СНиП предельную гибкость

Сжатые элементы:

[λ] = 210 - 60α – подкрановая ветвь

[λ] = 200 – надкрановая ветвь

Растянутые элементы:

[λ] = 300 – подкрановая ветвь

[λ] = 400 – надкрановая ветвь

3. находим требуемые радиусы инерции.

i_x^тр = l_efx /[λ] , i_y^тр = l_efy /[λ] => подбор сечения

№38

Нагрузки, действующие на каркас здания. Сбор постоянных нагрузок на поперечную раму каркаса.

Классификация нагрузок:

1. Постоянный: вес постоянных частей ЗиС; вес и давление грунтов; воздействие предварительного напряжения.

2. Временные длительные – действуют продолжительное время: вес стационарного оборудования; нагрузка на перекрытия архивов, библиотек, складов; вес жидкостей и сыпучих материалов в емкостях.

3. кратковременные нагрузки: атмосферные нагрузки (снеговые, ветровые, гололедные, температурные); нагрузки от подъемно-транспортного оборудования; нагрузка на перекрытие жилых и общественных зданий от веса людей, мебели и другого легкого оборудования.

4. особые нагрузки: сейсмические; взрывные; нагрузки вызванные авариями; от просадки грунтов.

Характеристиками нагрузок яв-ся их нормативные значения, которые устанавливают по статистическим данным или их номинальному значению. Расчетные нагрузки получают путем умножения нормативных на коэффициент надежности по нагрузке. q=q^н · γ_f

Постоянные нагрузки

Они включают в себя нагрузки от веса несущих и ограждающих конструкций: -вес стропильных конструкций; -вес прогонов, связей, колонн; -вес кровли, стенового ограждения, фонарей и т.д.

Нагрузки от веса конструкций, которые еще предстоит запроектировать рекомендуется принимать по типовым сериям, аналогичным проектам, данным заводов изготовителей и справочным материалам. Если этих данных нет, то на стадии предварительных расчетов можно использовать усредненные весовые показатели.

Некоторые постоянные нагрузки

1. нагрузки от веса кровли. Определяются как сумма нагрузок от всех её составляющих.

2. нагрузка от веса прогонов

q^н = 0.05…0.25 кН/м² , γ_f = 1.05

3. вес связей

q^н = 0.04…0.1 кН/м² , γ_f = 1.05

4. вес стропильных ферм

q^н = 0.1…0.4 кН/м² , γ_f = 1.05

Нагрузку от веса покрытия определяют в виде равномерно распределенной нагрузки.

При расчете поперечной рамы эту нагрузку приводят к погонной, умножая на ширину грузовой площади, которая равна шагу рам.

Здание: B_кр = B_ср

РИС169

q = q ∙ B, B – шаг рам,

Здание: B_кр ≠ B_ср

РИС170

q = q ∙ B_ср,

Нагрузки от веса колонн, подкрановых балок, стенового ограждения определяют как правило в виде сосредоточенных сил, условно приложенных в середине длины колонны или посредине участка постоянного сечения.

РИС171

F₁ - нагрузка от веса нижней подкрановой части колонны и веса стены на данном участке

F₂ – вес верхней надкрановой части колонны и вес стен на данном участке.

При легком стеновом ограждении, эксцентриситет l₁, l₂ можно не учитывать.

F_пк - вес подкрановой конструкции, обычно учитывается не в постоянных нагрузках, а в составе крановых нагрузок.

№39

Сбор снеговых нагрузок на поперечную раму каркаса.

Расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной проекции покрытия

S = S_g ∙ μ (кН/м²)

S_g – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли. Принимается по СНиП в зав-ти от снегового района.

μ – коэффициент перехода отвеса снегового покрова на земле к снеговой нагрузке на покрытие. Принимается по СНиП в зав-ти от профиля здания.

Здание с 2-х скатными покрытиями

РИС172

μ = 1 при α≤25⁰ , μ = 0 при α≥60⁰

при 25< α <60 → μ определяется интерполяцией.

Здание многопролетное с 2-х скатными покрытиями

РИС173

Погонная расчетная снеговая нагрузка на поперечную раму q_сн = S ∙ B_р,

РИС174

Для некоторых типов зданий и покрытий предусмотрено снижение снеговой нагрузки

q_сн = S ∙ B_р S_g ∙ μ,

K – коэффициент снижения снеговой нагрузки.

Для некоторых конструкций (например фермы) следует рассмотреть схемы со снеговой нагрузкой на части пролета.

Нормативное значение снеговой нагрузки получают умножением расчетной на коэффициент 0.7

Sⁿ = S_g ∙ μ ∙ 0.7

№40

Сбор нагрузок на поперечную раму от ветровых воздействий.

Ветровая нагрузка включает в себя две составляющие: статическая и динамическая.

В одноэтажных производственных зданиях высотой ≤36 м , при отношении высоты к пролету < 1.5 динамическую составляющую можно не учитывать.

Расчетное значение статической составляющей ветровой нагрузки определяется по формуле.

W_m = W₀ · γ_f · c_e · K

W₀ – нормативное значение ветрового давления определяем по СНиП в зависимости от ветрового района.

γ_f – коэффициен надежности по нагрузке = 1.4

c_e – аэродинамический коэффициент, учитывает конфигурацию здания

Пр: здание с 2-х скатными покрытиями

РИС175

1 – наветренная сторона

2 – подветренная сторона

c_e1 , c_e2 , c_e3 в зависимости от α, h₁/l и b/l

При расчете поперечных рам обычно учитывают ветровую нагрузку, только на вертикальные поверхности, принимая следующие коэффициенты.

Для наветренной стороны c_e^нав = c_e = 0.8

Для подветренной стороны c_e^подв = c_e3 = - 0.6

K – коэфф. , учитывающий изменение ветровой нагрузки по высоте, приводится в СНиП в зависимости от высоты и типа местности.

Различают 3 типа местности: А – открытые побережья морей, озер, водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра.

В – городские территории и лесные массивы, равномерно покрытые препятствиями высотой болбше 10 м.

С – городские районы с застройкой зданиями высотой больше 25 м

РИС176

Т.к. коэф К изменяется по высоте, то схема ветровой нагрузки получается сложной. Поэтому в расчетах рекомендуется заменять действительную схему ветровой нагрузки более простой, эквивалентной по значению. Для этого необходимо определить средний коэф К на двух участках:

1. колонна

высота h₁ - это расстояние от нулевой отметки пола до нижнего пояса стропильной конструкции.

2. шатер

высота h₂ - это расстояние от нижнего пояса строительных конструкций до наивысшей точки здания.

Для расчета вводят следующие обозначения

j - участок осреднения (1- колонна, 2- шатер)

i – участок с однозначной эпюрой

На каждом участке j с однозначной эпюрой i определяют средний коэффициент K по формуле K_{ср j} ⁱ = K_{н i} + h_j ⁱ /2 · tg i

K_{н i} - коэф К для рассматриваемого участка

h_j ⁱ - высота участка с однозначной эпюрой

tg i – тангенс угла наклона эпюры ветрового давления на участке с однозначной эпюрой.

Определяем средний коэф. К на двух участках по формуле K_{ср j} = (Σ K_{ср j} ⁱ · h_j ⁱ)/h_j

Определяем расчетное значение ветровой нагрузки

1 уч колонна:

- наветренная сторона W₁^нав =W₀· γ_f · c_e^нав · K_ср1

- подветренная сторона

W₁^подв =W₀· γ_f · c_e^подв · K_ср1

2 уч шатер:

W₂^нав =W₀· γ_f · c_e^нав · K_ср2

W₂^подв =W₀· γ_f · c_e^подв · K_ср2

При переходе к расчетной схеме ветровую нагрузку, действующую на колонну приводят к погонной, а нагрузку, действующую на шатер заменяют сосредоточенной силой, приложенной в уровне ригеля рамы. При этом возможны два варианта.

1вар. - здание без стоек фахверка

РИС177

Погонная нагрузка на колонну

W_нав = W₁^нав · B

W_подв = W₁^подв · B

Ветровая нагрузка на ригель

F_нав = W₂^нав · A

F_подв = W₂^подв · A, A = B · h₂

2вар. - здание со стойками фахверка

РИС178

РИС179

Погонная нагрузка на колонну

W_нав = W₁^нав · B/2

W_подв = W₁^подв · B/2

Ветровая нагрузка на ригель

F_нав = W₂^нав · A₁+ 2W₁^нав · A₂

F_подв = W₂^подв · A₁+ 2W₁^подв · A₂

A₁ = B · h₂ , A₂ = B · h₁/8

Ветровая нагрузка, действующая на стойки фахверка частично передается на фундамент и частично на соседние поперечные рамы в верхних их узлах.

Расчетная схема поперечной рамы.

РИС180

РИС181

№41

Сбор нагрузок на поперечную раму от вертикальных воздействий мостовых кранов.

Вертикальные крановые нагрузки на колонну определяются:

1) в однопролетных зданиях от двух сближенных для совместной работы кранов наибольшей грузоподъемности

2) в многопролетных зданиях от четырех кранов. По два крана в пролете не обязательно в соседних пролетах.

Поперечный разрез однопролетного здания.

РИС183

Расчетным загружением рамы мостовыми кранами считается такое загружение, когда на одну колонну передается наибольшее вертикальное давление D_max (к этой колонне приближена тележка с грузом), а на другую колонну наименьшее вертикальное давление D_min.

План

РИС184

K₁ , K₂ - базы кранов

B₁ , B₂ - габариты кранов (ширина)

Вертикальные силы D_max и D_min передаются на колонны в виде опорных реакций подкрановых балок.

Силы D_max и D_min определяют с помощью линий влияния при наиболее невыгодном расположении кранов на подкрановых балках, т.е. когда сумма ординат линий влияния будет наибольшей. Для этого кран наибольшей грузоподъемности ставят колесом в месте опирания подкрановой балки на колонну.

Один кран

РИС185

Два крана

РИС185

Находим D_max – наибольшую расчетную вертикальную нагрузку на колонну

D_max = γ_f ·ψ·Σ F_{i max}ⁿ · y_i + γ_f ^ПК · G_ПК

γ_f =1.1 – коэф. надежности по нагрузке

ψ - коэф сочетаний

y_i – ордината линий влияния, определяется из подобия Δ-ов

F_{i max}ⁿ - максимальное нормативное вертикальное давление на колесо крана

γ_f ^ПК = 1.05 – коэф. надежности ео нагрузке для веса подкрановой конструкции

G_ПК - вес подкрановой конструкции

Находим D_min – наименьшую расчетную вертикальную нагрузку на колонну

D_min = γ_f ·ψ·Σ F_{i min}ⁿ · y_i + γ_f ^ПК · G_ПК

F_{i min}ⁿ – минимальная нормативная вертикальная нагрузка на колесо крана

Способы определения F_{i max}ⁿ и F_{i min}ⁿ

1. ГОСТ, ТУ, каталоги, стандарты и др.

2. Если известно F_{i max}ⁿ , то определяем

F_{i min}ⁿ = (Q+Q_кт)/n_kk⁰ - F_{i max}ⁿ

Q – грузоподъемность крана

Q_кт - вес крана с тележкой

n_kk⁰ - число колес крана с одной стороны

РИС186

Силы D_max и D_min передаются по оси подкрановой балки, которые установлены с эксцентриситетом по отношению к центру тяжести нижней части колонны. поэтому на поперечную раму передаются также и моменты от крановой нагрузки.

M_max = D_max · e_кр , M_min = D_min · e_кр

e_кр = (0.5…0.6) · b_н

Расчетная схема на крановую нагрузку

РИС187

№42

Сбор нагрузок на поперечную раму от горизонтальных воздействий мостовых кранов.

Возникают от торможения тележки, а также от перекосов крана и распирающего воздействия колес крана.

По СНиП эта сила определяется независимо от числа пролетов, всегда от двух кранов сближенных для совместной работы в одном пролете, либо расположенных в разных пролетах и установленных в одном створе.

Считается, что сила Т_поп передается на одну сторону крана и равномерно распределяется между всеми колесами крана с одной стороны

РИС188

Сила Т_поп передается на колонну на уровне тормозных конструкций и может быть направлена как в одну так и в другую сторону.

Сила Т_поп определяется с помощью лини влияния, которая как правило такая же как при определении D_max и D_min.

РИС189

Т_поп = γ_f ·ψ·Σ Т_{i k}ⁿ · y_i

γ_f =1.1 – коэф. надежности по нагрузке

ψ - коэф сочетаний

y_i – ордината линий влияния, определяется из подобия Δ-ов

Т_{i k}ⁿ – горизонтальное нормативное усилие на колесо крана

Т_{i k}ⁿ = f · (Q+G_т)/n_kk⁰ · n_ТКТ / n_КТ

f – коэффициент трения

Q – грузоподъемность крана

G_т - вес тележки

n_kk⁰ - число колес крана с одной стороны

n_ТКТ / n_КТ =1/2 – отношение числа тормозных колес тележки к числу колес тележки

Расчетные схемы рамы

РИС190

№43

Особенности расчета поперечных рам промышленных зданий: действительная и расчетная схемы поперечной рамы.

Разработка расчетной схемы поперечной рамы

Действительная расчетная схема поперечной рамы – это многократно статически неопределимая система. Расчет которой яв-ся трудоемкой задачей. Поэтому при расчетах используют упрощенные расчетные схемы, перейти к которым можно с помощью следующих правил:

1. Сквозные элементы заменяют сплошными эквивалентной жесткости.

2. За ось ригеля в расчетной схеме принимается ось, проходящая через центр тяжести нижнего пояса фермы или через середину сплошного ригеля.

РИС191

3. При небольших уклонах фермы (до 1/8) ее можно заменить горизонтально расположенным ригелем.

4. За оси колонн в расчетной схеме принимаются оси, проходящие через центры тяжести поперечных сечений колонны. ступенчатые колонны заменяют ломаными линиями с расстояниями между центрами тяжести верхней и нижней части. е = (0.45…0.55) b_н .

Горизонтальные уступы в месте сопряжения верхней и нижней части колонны можно не учитывать, если в необходимых случаях в месте уступа прикладывать моменты от вертикальных нагрузок (постоянной, снеговой, крановой и тд.). в этом случае за пролет рамы в расчетной схеме принимается действительный пролет.

5. За высоту рамы в расчетной схеме принимается расстояние от основания опорной плиты базы колонны до оси нижнего пояса фермы.

6. Сопряжение фермы с колонной м колонн с фундаментом принимается либо жестким, либо шарнирным.

7. В многопролетных рамах рекомендуется принимать шарнирное сопряжение ригелей с колоннами, особенно для внутренних стоек.

Высокие пролеты с кранами тяжелого и весьма тяжелого режима работы рекомендуется принимать с жестким сопряжением ригелей с колоннами.

РИС192

8. Расчет рамы проводят на каждый вид нагрузки отдельно.

9. Ветровая нагрузка, действующая до отметки земли принимается в расчетной схеме, приложенной по всей длине колонны.

10. Если шаг крайних колонн равен шагу средних, то имеем при расчете плоскую поперечную раму.

РИС193

11. Если шаг средних колонн больше и кратен шагу крайних, то имеем при расчете раму-блок.

Раму-блок можно рассчитывать аналогично плоской поперечной раме. При этом жесткости ригелей и крайних колонн суммируются в пределах рамы-блока, т.е. увеличиваются в n раз.

РИС194

Особенности статического расчета рам

Расчет рамы ведут на каждый вид нагрузки отдельно с построением эпюр M, Q, N и определением M, Q, N в характерных сечениях рамы.

№44

Сочетания нагрузок. Определение сочетаний расчетных усилий в элементах рамы.

Пользуясь данными статического расчета на каждый вид нагрузки отдельно, необходимо рассмотреть для всех характерных сечений рамы усилия, возникающие от сочетания нескольких нагрузок.

Расчетные усилия определяются для следующих характерных сечений: 1) сечения, где ожидается наибольшее усилие, 2) места сопряжения конструкций, 3) места изменения сечения ( верх и низ колонны), 4) сечения, где происходит изменение эпюры усилий.

РИС195

Нормами предусмотрено два вида сочетаний нагрузки: основные и особые.

Основные сочетания:

1) первой группы: постоянная нагрузка + одна кратковременная, но самая максимальная

N_max =ΣN_пост + ΣN_вр.дл. + ψ ∙ N_кр.вр.

ψ = 1 – коэффициент сочетаний

2) второй группы: сочетания с двумя и больше кратковременными нагрузками

N_max =ΣN_пост + ψ₁ ∙ ΣN_вр.дл. + ψ₂ ∙ ΣN_кр.вр.

ψ₁ = 0.95, ψ₂ = 0.9

В этом сочетании вводятся коэффициенты меньше 1, т.к. мало вероятно, что в один и тот же момент времени все кратковременные нагрузки будут иметь максимальное значение

Особое сочетание (с одной особой нагрузкой):

N_max =ΣN_пост+ψ₁ ∙ ΣN_вр.дл.+ψ₂∙ ΣN_кр.вр.+ψ∙ N_особ.

ψ₁ = 0.95, ψ₂ = 0.8, ψ = 1

При сочетании сочетаний нельзя учитывать вместе взаимоисключающие нагрузки (ветер слева, справа).

Вертикальная крановая нагрузка на колонну и сила Т_поп на эту же колонну рассматриваются как одна кратковременная нагрузка.

Для каждого характерного сечения при каждом сочетании необходимо составить следующие комбинации усилий:

1) +M_max , N_соотв , 2) -M_max , N_соотв

3) -N_max , +M_соотв , 4) -N_max , -M_соотв

Для сечения 4-4 кроме момента и продольной силы определяется и поперечная сила.

Для расчета фундаментных болтов составляется специальная комбинация усилий, которая может вызвать растяжение фундаментных болтов. -N_min , +/- M_соотв . При этом усилие N от постоянной нагрузки принимается с γ_f = 0.9 , т.к. постоянная нагрузка разгружает анкерные болты.

Анализируя полученные сочетания усилий выбирают из них наихудшее для конструктивного расчета элементов.