Поперечная рама является трижды статически неопределимой системой распределение внутренних усилий в которой зависит от соотношения жесткостей отдельных ее элементов. Поэтому для статического расчета необходимо знать ориентировочные значения моментов инерции:
- момент инерции ригеля
Jр =0,055 q L2 hф /R ,
где: q– расчетная нагрузка на 1 пог. м ригеля от постоянной и снеговой нагрузок; L– пролет рамы; hф – высота сечения ригеля в середине пролета; R– расчетное сопротивление стали.
- момент инерции сечения нижней части колонны
Jниз= (N+2Dmax) m2 / (к1R) ,
где: N– нормальная сила в нижней части колонны от постоянной нагрузки и снега;m – высота сечения нижней части колонны; к1 – коэффициент равный 3,0 при шаге рам 12 м, и 2,7 – при шаге рам 6 м.
- момент инерции сечения верхней части колонны
Jверх = 0,77 Jниз / (m/е)2 ,
где е - высота сечения верхней части колонны.
В результате расчета на ЭВМ по программе Mk получаем усилия от следующих видов нагрузок:
-постоянной нагрузки;
-снеговой нагрузки;
-ветровой нагрузки слева направо;
-вертикальной крановой нагрузки (Dmax – на левой колонне);
-горизонтальной крановой нагрузки (Т приложена к левой колонне слева направо).
Для получения усилий от знакопеременных нагрузок (ветер справа налево, Dmax на правой колонне, Т приложена к правой колонне справа налево) необходимо зеркально повернуть эпюры моментов и поперечных сил относи-тельно вертикальной оси рамы с сохранением знаков. Учитывая возможность изменения направления действия тормозной силы полученные значения усилий следует принимать с двойными знаками “плюс-минус”.
После построения эпюр усилий полученные результаты заносят в таблицу расчетных сочетаний усилий.
Таблица 1
Вес несущих и ограждающих конструкций,
приведенный к 1м2 пола цеха
Вид конструкций
Вес, кН/м2
Крупнопанельные железобетонные плиты покрытия ( с заливкой швов):
ПР. 57.15 1,5x6 м
1,2
ПР.57.30 3x6 м
1,4
ПР.116-15 1,5х12 м
2,4
ПР.116-30 3х12 м
1,7
Металлические несущие конструкции цеха:
стропильные фермы
0,2…0,4
связи
0,04…0,15
колонны
0,3 …1,0
подкрановые балки
0,3 …1,3
Кровля (утепленная)
1,0 … 1,3
Примечание: меньшие значения собственного веса металлических конструкций относятся к цехам с кранами грузоподъемностью 50 т, большие – к цехам с кранами грузоподъемностью 200 т.
Рис.1. Схема поперечника здания
qп
Рис.2. Постоянные нагрузки на поперечник здания
Рис. 3. К определению ветровой нагрузки
б)
qp
qa
Wa
Wp
qhп
qh
q10
h
hп
10,0 м
а)
Рис. 4. К определению нагрузок на раму от мостовых кранов