4.3 Расчет рамы методом перемещений
Расчет поперечной рамы на действие внешних нагрузок производим при помощи программы Sirius.
Чтобы задать расчетную схему необходимо определить моменты в узлах рамы создаваемые внешними нагрузками.
Определяем моменты при расчете на постоянную нагрузку.
Продольная сила F1=559,87кН действует с эксцентриситетом e1. В верхней части при привязке 250мм
;
где 0,25м – привязка крайних колонн к разбивочным осям;
0,175м – расстояние от продольной разбивочной оси до линии действия продольной силы на колонну.
Момент:
;
(4.17)
В подкрановой части колонны:
- сила F1=559,87кН приложена с эксцентриситетом
;
- расчётная нагрузка от стеновых панелей толщиной 240мм Fw1=254,12кН с эксцентриситетом
;
- расчётная нагрузка от подкрановых балок F3=98,75кН с эксцент-риситетом
;
- расчётная нагрузка от надкрановой части колонны F5=40,4кН с эксцентриситетом
.
Суммарное значение момента:
Определяем моменты моменты в узлах рамы при расчете на постоянную нагрузку.
;
(4.18)
;
(4.19)
Определяем моменты в узлах рамы при расчете на крановую вертикальную нагрузку от 2-х кранов с Dmax на крайней колонне.
Постоянная нагрузка
Рисунок 4.2 Схема загружения рамы и эпюры при постоянной нагрузке
Таблица 4.2 - Усилия от постоянной нагрузки
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
69,68кНм |
69,68кНм |
М2-2 |
115,88 кНм |
115,88 кНм |
М3-3 |
-112,35 кНм |
-112,35 кНм |
М4-4 |
-19,96 кНм |
-19,96 кНм |
N1-1 |
-559,87кН |
-559,87кН |
N2-2 |
-559,87кН |
-559,87кН |
N3-3 |
-953,14кН |
-953,14кН |
N4-4 |
-953,14кН |
-953,14кН |
Снеговая нагрузка
Рисунок 4.3 Схема загружения рамы и эпюры от снеговой нагрузки
Таблица 4.3 - Снеговая нагрузка
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
28,21кНм |
28,21кНм |
М2-2 |
28,45 кНм |
28,45 кНм |
М3-3 |
-16,69 кНм |
-16,69 кНм |
М4-4 |
-16,22 кНм |
-16,22 кНм |
N1-1 |
-225,72кН |
-225,72кН |
N2-2 |
-225,72кН |
-225,72кН |
N3-3 |
-225,72кН |
-225,72кН |
N4-4 |
-225,72кН |
-225,72кН |
Воздействие двух кранов c Dmax на левой колонне
Рисунок 4.4- Схема загружения рамы и эпюры от крановой нагрузки
Таблица4.4 - Усилия от крановой нагрузки c Dmax на левой колонне
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
0кНм |
0кНм |
М2-2 |
-59,56 кНм |
59,56 кНм |
М3-3 |
134,87 кНм |
-50,24кНм |
М4-4 |
15,75 кНм |
68,88кНм |
N1-1 |
0кН |
0кН |
N2-2 |
0кН |
0кН |
N3-3 |
-555,51кН |
-145,44кН |
N4-4 |
-555,51кН |
-145,44кН |
Воздействие двух кранов c Dmax на правой колонне.
Загружение и сами эпюры зеркальны предыдущим.
Таблица 4.5 - Усилия от крановой нагрузки с Dmax на правой колонне
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
0кНм |
0кНм |
М2-2 |
-59,56 кНм |
59,56 кНм |
М3-3 |
50,24 кНм |
-134,87кНм |
М4-4 |
-68,88 кНм |
-15,75 кНм |
N1-1 |
0кН |
0кН |
N2-2 |
0кН |
0кН |
N3-3 |
-145,44кН |
-555,51кН |
N4-4 |
-145,44кН |
-555,51кН |
Воздействие при торможении крана на левую колонну
Рисунок 4.5- Схема загружения рамы и эпюры при торможении крана на левой колонне
Таблица 4.6 - Усилия при торможении крана на левой колонне
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
0кНм |
0кНм |
М2-2 |
-17,92 кНм |
17,92кНм |
М3-3 |
-17,92 кНм |
17,92кНм |
М4-4 |
103,15 кНм |
53,76кНм |
N1-1 |
0кН |
0кН |
N2-2 |
0кН |
0кН |
N3-3 |
0кН |
0кН |
N4-4 |
0кН |
0кН |
Воздействие при торможении крана на правую колонну
Загружение и сами эпюры зеркальны предыдущим.
Таблица 4.7 - Усилия при торможении крана на правой колонне
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
0кНм |
0кНм |
М2-2 |
-17,92кНм |
17,92кНм |
М3-3 |
-17,92кНм |
17,92кНм |
М4-4 |
-53,76кНм |
-103,15кНм |
N1-1 |
0кН |
0кН |
N2-2 |
0кН |
0кН |
N3-3 |
0кН |
0кН |
N4-4 |
0кН |
0кН |
Ветровое воздействие слева
Рисунок 4.6- Схема загружения рамы и эпюры при действии ветра слева.
Таблица 4.8 - Усилия от ветра слева
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
0кНм |
0кНм |
М2-2 |
68,58кНм |
79кНм |
М3-3 |
68,58кНм |
79кНм |
М4-4 |
361,86кНм |
334,38кНм |
N1-1 |
0кН |
0кН |
N2-2 |
0кН |
0кН |
N3-3 |
0кН |
0кН |
N4-4 |
0кН |
0кН |
Ветровое воздействие справа
Загружение и сами эпюры зеркальны предыдущим.
Таблица 4.8 - Усилия от ветра справа
Усилия |
По левой стойке |
По правой стойке |
М1-1 |
0кНм |
0кНм |
М2-2 |
-79кНм |
-68,58кНм |
М3-3 |
-79кНм |
-68,58кНм |
М4-4 |
-334,38кНм |
-361,86кНм |
N1-1 |
0кН |
0кН |
N2-2 |
0кН |
0кН |
N3-3 |
0кН |
0кН |
N4-4 |
0кН |
0кН |
Таблица 4.9 - Комбинация нагрузок и расчётные усилия в сечениях крайней левой колонны
Нагрузка |
Номер загружения |
γi |
Сечения средней колонны |
||||||||
2-2 |
3-3 |
4-4 |
|||||||||
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q |
|||||
Постоянная |
1 |
1 |
115,88 |
- 559,87 |
-112,35 |
-953,14 |
-19,96 |
-953,14 |
11,0 |
||
Снеговая |
2 |
1 |
28,45 |
-225,72 |
-16,69 |
-225,72 |
-16,22 |
-225,72 |
0,06 |
||
3 |
0,9 |
25,61 |
-203,15 |
-15,02 |
-203,15 |
-14,6 |
-203,15 |
0,054 |
|||
Крановая от 2х кра-нов Dmax на левой колонне |
4 |
1 |
-59,56 |
0,00 |
134,87 |
-555,51 |
15,75 |
-555,51 |
-14,18 |
||
5 |
0,9 |
-53,6 |
0,00 |
127,38 |
-499,96 |
14,18 |
-499,96 |
-12,76 |
|||
Крановая от 2х кра-нов Dmax на правой колонне |
6 |
1 |
-59,56 |
0,00 |
50,24 |
-145,44 |
-68,88 |
-145,44 |
-14,18 |
||
7 |
0,9 |
-53,6 |
0,00 |
45,22 |
-130,9 |
-61,99 |
-130,09 |
-12,76 |
|||
Тормозная T на левой колонне |
8 |
1 |
±17,92 |
0,00 |
±17,92 |
0,00 |
±103,15 |
0,00 |
±14,41 |
||
9 |
0,9 |
±16,13 |
0,00 |
±16,3 |
0,00 |
±92,84 |
0,00 |
±12,97 |
|||
Тормозная T на правой колонне |
10 |
1 |
±17,92 |
0,00 |
±17,92 |
0,00 |
±53,76 |
0,00 |
±4,27 |
||
11 |
0,9 |
±16,13 |
0,00 |
±16,3 |
0,00 |
±48,38 |
0,00 |
±3,84 |
|||
Ветровая слева |
12 |
1 |
68,58 |
0,00 |
68,58 |
0,00 |
361,86 |
0,00 |
47,3 |
||
13 |
0,9 |
61,72 |
0,00 |
61,72 |
0,00 |
325,67 |
0,00 |
42,57 |
|||
Ветровая справа |
14 |
1 |
-79,0 |
0,00 |
-79,0 |
0,00 |
-334,38 |
0,00 |
-38,13 |
||
15 |
0,9 |
-71,1 |
0,00 |
-71,1 |
0,00 |
-300,94 |
0,00 |
-34,32 |
|||
Сочетание нагрузок при γi=1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Mmax, N, Q |
1+12 |
1+4+8 |
1+12 |
||||||||
184,46 |
-559,87 |
40,44 |
-1508,65 |
341,9 |
-953,14 |
58,3 |
|||||
Mmin, N, Q |
1+14 |
1+14 |
1+14 |
||||||||
36,88 |
-559,87 |
-191,35 |
-953,14 |
-354,34 |
-953,14 |
-27,13 |
|||||
Nmax, M, Q |
1+2 |
1+4+8 |
1+4+8 |
||||||||
144,33 |
-785,59 |
40,44 |
-1508,65 |
-107,36 |
-1508,65 |
-17,59 |
|||||
Сочетание нагрузок при γi=0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Mmax, N, Q |
1+3+13 |
1+5+9+13 |
1+5+9+13 |
||||||||
203,21 |
-763,02 |
93,05 |
-1453,1 |
412,73 |
-1453,1 |
53,78 |
|||||
Mmin, N, Q |
1+5+9+15 |
1+3+15 |
1+3+7+11+15 |
||||||||
-24,95 |
-559,87 |
-198,47 |
-1156,29 |
-445,87 |
-1290,19 |
-33,61 |
|||||
Nmax, M, Q |
1+3+5+9+13 |
1+3+5+9+15 |
1+3+5+9+15 |
||||||||
203,21 |
-763,02 |
-87,39 |
-1656,25 |
-414,86 |
-1656,25 |
-39,38 |
|||||