Расчет поперечной рамы

Расчет можно выполнять одним из методов строительной механики, для сложных рам с помощью ЭВМ. Расчетная схема в поперечном направлении – «П» образная рама с шарнирным сопряжением ригеля и стойки и жесткой заделкой колонны в фундаменте. В продольном направлении – рама, включающая элементы покрытия, подкрановые балки и вертикальные связи (рис. 53).

а – поперечной рамы; б – продольной рамы

Цель расчета рамы – определить усилия в колоннах и подобрать их сечения. Считаем раму методом перемещений с одним неизвестным - горизонтальным перемещением плоской загружаемой рамы. Вводим по направлению неизвестного перемещения стерженек-связь и получаем основную систему. Основную систему подвергаем единичному воздействию неизвестного , при этом в каждой колонне возникают реакции . Суммарная реакция поперечной рамы от единичного перемещения . Затем основную систему последовательно загружаем постоянными и временными нагрузками, которые вызывают в каждой стойке соответствующие реакции и изгибающие моменты. Сумма реакций верха колонн от нагрузки . Значения реакций верха от перемещения и нагрузок определяют по формулам, приведенным в приложении 2.

Каноническое уравнение метода перемещений

,

где - коэффициент, учитывающий пространственную работу каркаса. Для различных загружений поперечной рамы, кроме крановой нагрузки, равен единице. Для крановой нагрузки при шаге рам 12 м ; при шаге рам 6 м .

Зная реакции из канонического уравнения, находим неизвестное , а затем упругую реакцию .

Изгибающие моменты и поперечные силы в сечениях колонны определяем как в консольной балке, загруженной внешней нагрузкой и реакцией . Расчетными являются три основных сечения по высоте колонны: над крановой консолью, под крановой консолью и в уровне заделки колонны в фундамент.

Эпюры моментов строят для каждого вида нагрузки, действующей на раму. Затем составляют таблицу усилий и устанавливают расчетные сочетания усилий: , ; , и , ; .

Момент от постоянной нагрузки участвует во всех сочетаниях со своим знаком; момент от торможения кранов учитывается только вместе с моментом от вертикального давления кранов.

Примеры расчета поперечной рамы приводятся в методических указаниях к курсовому проекту № 2 по ЖБК и в [1,4].

Раму в продольном направлении рассчитывают на действие ветровой нагрузки, приложенной к торцу здания, и горизонтальной нагрузки от торможения кранов, а также на температурные воздействия. Продольная нагрузка, направленная вдоль кранового пути и составляющая 10% от максимального давления на колесо крана, передается на весь ряд колонн продольной рамы.

Пример расчета сборной трехшарнирной рамы сельскохозяйственного здания см. в [26].