Выбор метода и последовательность статического расчета поперечной рамы

Для рам с горизонтальными ригелями в одном уровне и шарнирном сопряжении ригелей с колоннами наиболее удобным является метод пере­мещении, т.к. в этом случае имеется лишь одно неизвестное - горизонтальное смешение ∆₁ верха колонн. Основную систему получают введением дополни­тельной связи по направлению этого смещения (рис. 2.3, а).

 

 

Расчет рамы по данному методу сводится к определению упругих ре­акций В, верха колонн от горизонтального смещения ∆₁ при раздельном по­следовательном загружении внешней нагрузкой (т.е. с использованием принципа независимости действия сил) и последующему определения уси­лий M, N, Q в сечениях колонн.

Конструктивный расчет сечений колонн (подбор продольной армату­ры) производится на совместное действие этих усилий.

При таком подходе рама рассматривается как упругая линейно де­формируемая система с элементами постоянной жесткости (влияние трещин на жесткость колонн не учитывается).

Определение усилии в поперечной раме рекомендуется выполнять такой последовательности:

1.Выбирают тип колонн, задаются размерами их сечений, определяют постоянные и временные нагрузки па раму.

2.Вычисляют моменты инерции надкрановых I₁и подкрановых I₂ частей колони рамы.

3.Верхним концам колонн рамы придают горизонтальное смещение ∆= 1 (рис. 2.3, б) и определяют реакции В _∆колонн в основной системе этого смешения по формуле прил. VIII

. (2.18)

4. Находят сумму реакций верха колонн от смещения ∆= 1

. (2.19)

5. Для каждого вида загружения рамы внешней нагрузкой (N_g, N_s, D_max, T, w) определяют реакции В_i в стойках в основной системе (с неcмещаемыми верхними концами) по формулам, приведенным в прил. VIII, и сумму реакций во всех стойках

. (2.20)
6. Для каждого загружения составляют каноническое уравнение метода перемещений, выражающее равенство пулю реакции в дополнительной связи (т.к. в действительности эта связь отсутствует)

с_dim · · ∆_i + R_1p,i = 0, (2.21)

где c_dim - коэффициент, учитывающий пространственную работу каркас при действии крановых нагрузок и принимаемый равным 3,4 при шаге 12 и равным 4 при шаге 6 м; при действии остальных нагрузок коэффициент c_dim= 1.

7. Из канонического уравнения (2.21) находят действительное смещение верха колонн для каждого вида загружения

. (2.22)

8.Для каждого вида загружения определяют упругие реакции верха колонн

B_{e, i} = B_i + ∆_{1, i} · B_∆. (2.23)

9.Определяют усилия М, N, Q в расчетных сечениях колонны, рассматривая её как вертикальную консоль, нагруженную непосредственно приложенной к ней внешней нагрузкой и соответствующей ей (нагрузке) упругой реакцией B_e,i. Обычно рассматривают четыре расчетных сечения: I-1 - на уровне верха колонны; II-II - на уровне верха крановой консоли; III- III - под крановой консолью; IV-IV - в уровне защемления колонны в фун­даменте.

10. Составляют таблицу расчетных усилий М, N, Q и для вышеуказан­ных сечений определяют расчетные сочетания усилий (основные или осо­бые).

Согласно [2] основное сочетание нагрузок (усилий) составляется в двух вариантах, соответствующих различным значениям коэффициента ус­ловий работы бетона γ_{b 2}:

I вариант

постоянная + одна временная (наиболее существенная); коэффици­ент сочетаний для временной нагрузки не вводится;

II вариант

постоянная + временная длительная + две и более кратковремен­ных нагрузок; коэффициент сочетании для длительных нагрузок ψ ₁ = 0,95, для кратковременных ψ ₂= 0,9.

Для каждого сечения колонны устанавливают не менее трех наибо­лее невыгодных комбинаций расчетных усилий:

- наибольший положительный момент М_таx и соответствующие ему продольная N и поперечная Q силы;

- наибольший по абсолютной величине отрицательный момент М_тin и соответствующие ему N и Q

- наибольшая продольная сила N_max и соответствующие ей значения M и Q.

При составлении расчетных сочетаний усилий рассматривают только физически возможные варианты совместного действия различных нагрузок, дающие наиболее невыгодные комбинации. Следует учитывать, что гори­зонтальные тормозные силы Т входят в сочетания только совместно с уси­лиями от вертикального давления кранов, а вертикальная крановая нагрузка может приниматься и без горизонтальной. При составлении комбинации N_max обычно учитывают не только те загружения, которые создают продольное усилие в данном сечении, но и тс, которые увеличивают суммар­ный момент в этом же сечении (т.е. с учетом знака момента).

При расчете рамы обычно принимают следующее правило положи­тельных знаков:

- направление горизонтальных сил слева направо и направление
момента по часовой стрелке (для внешних нагрузок);

- смещение колонны вправо;

- направление горизонтальной реакции опоры верха колонны слева направо;

- момент, растягивающий волокна слева от оси колонны, и поперечная сила, стремящаяся повернуть соответствующие части колонны вокруг их концов по часовой стрелке (для внутренних усилий).

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: