Расчет на снеговую нагрузку

S_q=2,1 кН/м²— расчётное значение веса снегового покрова.

q_s=µ S_qB_ф=1*2.1*12= 25.2- линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы кН/м²

Опорная реакция ригеля кН, F_R=25.2*36/2=453.6.

Расчетная схема рамы на постоянную нагрузку приведена на рис. 8.

Из-за смещения осей нижней и верхней частей колонн в месте изменения сечения колонны появляется сосредоточенный момент кНм.

С учетом этого получим.

Рис. 8. Упрощённая расчётная схема. Снеговая нагрузка.

Моменты от нагрузки, кНм.

Далее определяем r₁₁=4,89i; r_1p=-21.32−2721.6=2742.92.

Угол поворота ц=2742,92/4,89i=560.92/i.

Моменты от фактического угла поворота, кНм:

В результате статического расчета рамы, изображенной на рис. 8., построим эпюры:

Рис. 9. Эпюры M, Q, N. Снеговая нагрузка

Проверкой служит равенство моментов в узле В ((550,82−550,84)/550,82*100% =0,0036%), равенство перепада эпюры моментов в точке С внешнему моменту:

.

а также равенство поперечных сил на верхней и нижней частях колонны:

кН;

кН.

Расчет на вертикальные крановые нагрузки

Проводится при расположении тележки крана у левой стойки.

Проведем проверку возможности считать ригель абсолютно жестким:

.

Каноническое уравнение для определения смещения плоской рамы имеет вид.

.

Таким образом, получим следующую расчетную схему для определения усилий от вертикальных крановых нагрузок:

Рис. 10. Упрощённая расчётная схема. Вертикальные крановые нагрузки.

Моменты и реакции от смещения верхних узлов на = 1 равны:

По вычисленным ранее п = 0,2 и = 0,30 определим значения грузовой эпюры метода перемещений на левой стойке:

Усилия на правой стойке получим, умножая соответствующие усилия левой стойки на отношение.

.

Получим следующие эпюры.

Рис. 11. Единичная и грузовая эпюры. Вертикальные крановые нагрузки.

Реакция верхних концов стоек:

кН.

Таким образом, из канонического уравнения получим смещение плоской рамы.

.

В расчетной схеме мы не учитывали работу упругоподатливой опоры в уровне подкрановых конструкций. В этом случае пространственную работу каркаса можно учесть, определив реакцию отпора на уровне ригеля или соответствующее смещение рамы в системе пространственного блока _пр. Оно меньше смещения плоской рамы, нагруженной той же силой.

Отношение _пр/ называют коэффициентом пространственной работы _пр, который определяется с учетом того, что смещение пропорционально силе, вызвавшей это смещение.

.

где, ' - коэффициенты, принимаемые по соответствующей таблице, в зависимости от величины ;

п₀ — число колес кранов на одной нитке подкрановых балок;

у — сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы, равна 4,884.

Параметр характеризует соотношение жесткостей поперечной рамы и покрытия и определяется по формуле.

.

где В — шаг поперечных рам;

Н — высота колонны;

I_н — сумма моментов инерции нижних частей колонн;

d — коэффициент привидения ступенчатой колонны к эквивалентной по смещению колонне постоянного сечения, равный при жестком сопряжении ригеля с колонной.

;

.

где I_св — момент инерции продольных связей по нижним поясам ферм;

I_кр — эквивалентный момент инерции кровли.

С учетом крепления связей на сварке для кровли из панелей с профилированным настилом можно принять:

.

Получим По таблице находим, что = 0,75; ' = -0,21. Следовательно,.

;

.

С учетом найденного _пр пересчитаем эпюру М₁ и построим окончательную:

.

Моменты от фактического перемещения узлов (М_{1 пр}) равны:

Эпюра моментов (М_1пр + М_Р) от постоянной нагрузки для левой стойки:

Эпюра М для правой стойки будет считать аналогично левой, только лишь единичные моменты будут браться с противоположным знаком:

Эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил будут следующими:

Рис. 12. Эпюры M, Q, N. Вертикальные крановые нагрузки.

Разница в значении нормальной силы у левого и правого концов ригеля получилась из-за передачи горизонтальных сил на соседние рамы вследствие учета пространственной работы каркаса. Проверкой может служить значения перепада моментов в месте изменения жесткости стойки:

— на левой стойке;

— на правой стойке.