3 Статический расчет поперечной рамы

Статический расчет выполнен в программном комплексе «SСAD», в основе которого лежит метод конечных элементов.

Для расчета данной рамы принят 2 типа схем- вариант со сквозной подкрановой колонной и вариант со сплошной .

Геометрические размеры схем даны на рисунках 6,7 , номера элементов и расположение шарниров на рисунках

Р исунок 8 – Узлы, шарниры, номера элементов. Вариант со сквозной колонной

Рисунок 9 - Узлы, шарниры, номера элементов. Вариант со сплошной колонной

Типы конечных элементов.

Схемы обоих вариантов приняты общего вида для правильного ориентирования сечений ветвей (для сквозного варианта). Тип конечных элементов колонн – 5. Тип конечных элементов фермы так же 5, потому что этот тип более полно отвечает реальной работе конструкции чем элемент 4-ого типа.

Рисунок 10 – Номера типов КЭ. Вариант со сквозной колонной

Рисунок 10 – Номера типов КЭ. Вариант со сплошной колонной

Рисунок 11 Номера жесткостей элементов рамы с вариантом сквозной колонны

Рисунок 12 Номера жесткостей элементов рамы с вариантом сплошной колонны

Таблица 6.1

Номер типа жесткости	Сечение	Наименование элемента
8		Верхний пояс фермы, профили металлопроката, парный уголок 70
9		Нижний пояс фермы, профили металлопроката, парный уголок 100
10		Стойки фермы, профили металлопроката, парный уголок 50
9		Пролетные раскосы фермы, профили металлопроката, парный уголок 70
11		Опорные раскосы фермы, профили металлопроката, парный уголок 100
10		Шпренгели, профили металлопроката, парный уголок 50
5		Шатровая ветвь колонны, выполнена в конструкторе сечений из трех листов. Один лист 450
4		Подкрановая ветвь колонны, выполнена в конструкторе сечений из двутавра 40Б1
7,24,25		Надкрановая часть колонны, выполнена в конструкторе сечений из трех листов. Один лист 468 (полки)
6		Решетка колонн, выполнена при помощи профилей металлопроката. Состав – 2 уголка 75 6, расстояние между ними 37,3 см
26,27		Верхняя часть траверсы колонны, параметрическое сечение, полка 37,3 0,8; стенка 41,0
28		Нижняя часть траверсы колонны, параметрическое сечение, полка 37,3 0,8; стенка 41,0
3		Дополнительный элемент для придания реальной жесткости траверсе в SCAD, параметрическое сечение 29,5

Установленные связи

Т.к. в расчете используется схема общего вида, то необходимо наличие связей не только в базах колонн ( две связи по X,Y,Z,Ux,Uz в каждой ветви для сквозного варианта и X,Y,Z,Ux,Uy,Uz для сплошного), но и наличие раскреплений верхнего и нижнего поясов фермы прогонами и продольными связями Y, связи в уровне опирания подкрановой балки на колонну Y и в уровне размещения тормозной фермы Y.

Рисунок 13 – Номера жесткостей элементов рамы с вариантом сквозной колонны

Рисунок 13 – Номера жесткостей элементов рамы с вариантом сплошной колонны

Нагрузки

На раму предусмотрено десять загружений:

• собственный вес – L1;

• вес покрытия – L2;

• снеговая нагрузка на весь пролёт и на половину – L3, L4;

• ветер слева – L5;

• ветер справа – L6;

• кран слева – L7;

• кран справа – L8;

• торможение слева – L9;

• торможение справа – L10.

Постоянный тип загружений – собственный вес конструкции рамы и нагрузка от веса покрытия.

Кратковременный тип загружений – снеговая нагрузка на весь пролет, снеговая нагрузка на половину пролета, ветер слева, ветер справа.

Крановый тип загружений – вертикальное давление крана – тележка слева, вертикальное давление крана – тележка справа.

Тормозной тип загружений – поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.

Знакопеременными нагрузками являются поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.

Загружения поперечное торможение слева и поперечное торможение справа не могут существовать без загружений вертикальное давление крана – тележка слева и вертикальное давление крана – тележка справа соответственно (сопутствующие нагрузки).

Взаимоисключающими нагрузками являются снеговая нагрузка на весь пролет и снеговая нагрузка на половину пролета, ветер слева и ветер справа, вертикальное давление крана - тележка слева и вертикальное давление крана - тележка справа, поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.