Расчет рамы на горизонтальную нагрузку от мостовых кранов.
Основная система, эпюра М1 , каноническое уравнение – такие же, как и при расчете на вертикальную нагрузку от кранов.
Моменты от нагрузок на левой стойке грузовой эпюры:
Рисунок 29. Грузовая эпюра изгибающих моментов. Горизонтальная крановая нагрузка.
Смещение верха колонн с учетом пространственной работы каркаса:
.
Единичная эпюра моментов М1пр =М1пр с учетом пространственной работы рамы:
Рисунок 30. Единичная эпюра с учетом пространственной работы рамы. Горизонтальная крановая нагрузка.
Моменты от нагрузок на левой стойке суммарной эпюры (М1пр + МР) равны:
Эпюра М для правой стойки будет аналогична исправленной единичной эпюре метода перемещений.
Эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил будут следующими
Рисунок 31. Эпюры M, Q, N. Горизонтальная крановая нагрузка.
Проверка - равенство перепада в эпюре поперечных сил на левой стойке и величины приложенной нагрузки Т:
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.
Расчет рамы на ветровую нагрузку.
Расчетная схема поперечной рамы:
Рисунок 32. Расчетная схема. Ветровая нагрузка.
Единичная эпюра моментов М1, каноническое уравнение и коэффициент пр аналогичны расчету на вертикальные крановые нагрузки.
Моменты на левой стойке грузовой эпюры:
Моменты на правой стойке грузовой эпюры получим, умножая соответствующие усилия левой стойки на отношение
,
тогда
Грузовая эпюра МР:
Рисунок 33. Грузовая эпюра. Ветровая нагрузка.
Коэффициенты канонического уравнения:
.
Так как ветровая нагрузка с одинаковой интенсивностью воздействует на все рамы здания, следовательно, коэффициент пр = 1, и смещение рамы равно:
.
Исправленная единичная эпюра метода перемещений М1 =М1:
Рисунок 34. Исправленная единичная эпюра. Ветровая нагрузка.
Моменты на левой стойке эпюры М:
Моменты на правой стойке эпюры М:
Эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил будут следующими:
Рисунок 35. Эпюра М. Ветровая нагрузка.
Значения поперечной силы Q на левой стойке:
;
.
Значения поперечной силы Q на правой стойке:
;
.
Рисунок 36. Эпюра Q. Ветровая нагрузка.
Проверка: сумма всех горизонтальных нагрузок должна равняться сумме реакций опор (сумме поперечных сил в нижних сечениях колонн):
.
Составление комбинаций усилий в сечениях стойки рамы и определение усилий.
В следствии, симметричности рамы таблица составляется для одной стойки.
Для учета всех возможных случаев загружения, в таблицу заносятся усилия от крановых нагрузок при расположении тележки у правой стойки.
Рисунок 37. Схема усилий в левой стойке рамы.
Номер нагрузки |
Нагрузка и комбинация усилий |
|
2 |
Сечения стойки |
||||||||||
1 - 1 |
2 – 2 |
3 – 3 |
4 - 4 |
|||||||||||
M |
N |
Q |
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q |
|||||
1 |
Постоянная |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 |
-327 |
-587 |
-16 |
-218,6 |
-734,4 |
75,1 |
-734,4 |
295,7 |
-987,1 |
-16,2 |
|
2 |
Снеговая |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 0,9 |
-197,6 -177,9 |
-344,7 -310,2 |
-11,8 -10,6 |
-117,6 -105,8 |
-344,7 -310,2 |
20,3 18,3 |
-344,7 -310,2 |
183,3 165 |
-344,7 -310,2 |
-12 -10,8 |
|
3 |
DMAX |
на левую стойку |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 0,9 |
-245,6 -221 |
0 0 |
130,5 117,5 |
641,9 577,7 |
0 0 |
-1538 -1384 |
-2906 -2616 |
269,6 242,7 |
-2906 -2616 |
-133 -119,7 |
3*
|
на правую стойку |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 0,9 |
-246,7 -222 |
0 0 |
64,3 57,9 |
190,3 171,3 |
0 0 |
-350,2 -315,2 |
-720,9 -648,8 |
538,2 484,4 |
-720,9 -648,8 |
65,3 58,8 |
|
4 |
T |
на левую стойку |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 0,9 |
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 115,3 |
0 0 |
EMBED Equation.3 51,7 EMBED Equation.3 46,5 |
216,5 194,9 |
0 0 |
216,5 194,9 |
0 0 |
EMBED Equation.3 486,3 EMBED Equation.3 437,7 |
0 0 |
50,7 45,6 |
4* |
на правую стойку |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 0,9 |
EMBED Equation.3 82,3 EMBED Equation.3 74,1
|
0 0 |
EMBED Equation.3 14,1 EMBED Equation.3 12,7 |
EMBED Equation.3 13,8 EMBED Equation.3 12,4 |
0 0 |
EMBED Equation.3 13,8 EMBED Equation.3 12,4 |
0 0 |
208,7 187,8 |
0 0 |
EMBED Equation.3 14,3 EMBED Equation.3 12,9 |
|
5 |
Ветровая |
слева |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 0,9 |
103,9 93,5 |
0 0 |
7,33 6,6 |
7,32 6,6 |
0 0 |
7,32 6,6 |
0 0 |
-482,6 -434,4 |
0 0 |
50,2 45,2 |
5* |
справа |
EMBED AutoCAD.Drawing.15
|
1,0 0,9 |
-115,9 -104,3 |
0 0 |
12 10,8 |
0,9 0,8 |
0 0 |
0,9 0,8 |
0 0 |
458,3 412,5 |
0 0 |
44,3 40,2 |
|
|
||||||||||||||
Комбинации усилий в сечениях стойки рамы. |
||||||||||||||
+Mmax Nсоотв |
2=1,0 |
№ нагрузок |
|
- |
|
1, 3, 4 |
- |
1, 3*, 4 |
|
|||||
усилия |
|
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
449,2 |
-1312 |
|
|||
2=0,9 |
№ нагрузок |
|
- |
|
1, 3, 4, 5 |
- |
1, 2, 3*, 4, 5* |
|
||||||
усилия |
|
- |
- |
|
84,2 |
-881 |
- |
- |
1198,0 |
-1658 |
|
|||
-Mmax Nсоотв |
2=1,0 |
№ нагрузок |
|
1, 3*,4 |
|
1, 2 |
1, 3, 4 |
1,5 |
|
|||||
усилия |
|
-439,7 |
-881 |
|
-438,9 |
-1313 |
-672,9 |
-2120 |
-991,2 |
-881 |
|
|||
2=0,9 |
№ нагрузок |
|
1, 2, 3*, 4, 5* |
|
1, 2, 5* |
1, 3, 4, 5* |
1, 3, 4, 5 |
|
||||||
усилия |
|
-991,8 |
-1269,8 |
52,6 |
-498,3 |
-1270 |
-678,1 |
-1996 |
-772,2 |
-1996 |
|
|||
Nmax +Mсоотв |
2=1,0 |
№ нагрузок |
|
- |
|
- |
- |
1, 3, 4 |
|
|||||
усилия |
|
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
540,3 |
-2120 |
|
|||
2=0,9 |
№ нагрузок |
|
- |
|
1, 2, 3, 4, 5* |
- |
1, 2, 3, 4, 5* |
|
||||||
усилия |
|
- |
- |
|
-431,5 |
-1270 |
- |
- |
1280,0 |
-2385 |
|
|||
Nmax -Mсоотв |
2=1,0 |
№ нагрузок |
|
1, 2 |
|
1, 2 |
1, 3, 4 |
- |
|
|||||
усилия |
|
-497,4 |
-1313 |
|
-438,9 |
-1313 |
-672,9 |
-2120 |
- |
- |
|
|||
2=0,9 |
№ нагрузок |
|
1, 2, 3*, 4, 5* |
|
1, 2, 5* |
1, 3, 4, 5* |
- |
|
||||||
усилия |
|
-991,8 |
-1269,8 |
|
-498,3 |
-1270 |
-678,1 |
-1996 |
- |
- |
|
|||
Nmin +Mсоотв |
2=1,0 |
№ нагрузок |
|
- |
|
- |
- |
1, 5* |
|
|||||
усилия |
|
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
869,8 |
-720,8 |
|
|||
Nmin -Mсоотв |
2=1,0 |
№ нагрузок |
|
- |
|
- |
- |
1, 5 |
|
|||||
усилия |
|
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
-1016,3 |
-720,8 |
|
|||
Qmax |
2=0,9 |
№ нагрузок |
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 2, 3, 4, 5* |
|||
усилия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,3 |
|||
128,1
