Статический расчет поперечной рамы

Расчет рамы может выполняться одним из методов строительной механики, причем для сложных рам общего вида — с помощью ЭВМ.

Между тем, в большинстве одноэтажных промышленных зданий ригели расолагаются на одном уровне, а их изгибная жесткость в своей плоскости значительно превосходит жесткость колонн и поэтому может быть принята равной. В этом случае наиболее просто расчет рам производится методом перемещений. Основную систему получим введением связей, препятствующих горизонтальному смещению верха колонн (Рис. 6.а.). Определение усилий в стойках рамы производится в следующем порядке:

— по зданным размерам сечений колонн определяем их жесткость как для бетонных сечений в предположнии упругой работы материала;

• — верхним концам колонн даем смещения и находим реакцию каждой колонны и рамы в целом, где n — число колонн поперечной рамы;
• — определяем реакции верхних опор стоек рамы в основной системе метода перемещений и суммарную реакцию в уровне верха колонн для каждого вида нагружения;
• — для каждого из нагружений (постоянная, снеговая, ветровая, комплекс крановых нагрузок) составляем каноническое уравнение метода перемещений, выражающее равенство нулю усилий во введенной (фиктивной) связи:, и находим значение; здесь — коэффициент, учитывающий пространственную работу каркаса здания.

При действии на температурный блок постоянной, снеговой и ветровой нагрузок все рамы одинаково вовлекаются в работу, пространственный характер деформирования не проявляется и поэтому принимают .

Крановая же нагрузка приложна лишь к нескольким рамам блока, но благодаря жесткому диску покрытия в работу включаются все остальные рамы. Именно в этом и проявляется пространственная работа блока рам. Величина для случая действия на раму крановой (локально приложенной) нагрузки может быть найдена по приближенной формуле:

.

где n — общее число поперечников в температурном блоке;

— расстояние от оси симметрии блока до каждого из поперечников;

— то же — для второго от торца блока поперечной рамы (наиболее нагруженной);

— коэффициент, учитывающий податливость соединений плит покрытия; для сборных покрытий может быть принят равным 0,7;

= 1, если в пролете имеется только один кран, в противном случае — 0,7.

— для каждой стойки при данном нагружении вычисляем упругую реакцию в уровне верха:

;

— определяем изгибающие моменты М, продольную N и поперечную Q силу в каждой колонне как в консольной стойке от действия упругой реакции и внешних нагрузок.

Для подбора сечений колонн определяем наибольшие возможные усилия в четырех сечениях: I — I — сечение у верха колонны; II — II — сечение непосредственно выше подкрановой консоли; III — III — то же — ниже подкрановой консоли; IV — IV — сечение в заделке колонны.