- •Статический расчет одноэтажной рамы промышленного здания в сборном железобетоне
- •Введение
- •Общая характеристика здания
- •1.1. Задание на проектирование (кп №2)
- •1.2. Выбор конструктивных элементов и компановка здания
- •2. Сбор нагрузок.
- •2 .1. Постоянная нагрузка, приложенная до монтажа покрытия
- •2.2. Постоянная нагрузка, приложенная после монтажа покрытия
- •2.3. Временные нагрузки.
- •3. Статический расчет рамы.
- •3.1. Общие положения.
- •3.2. Определение геометрических характеристик колонн и вспомогательных коэффициентов для статического расчета рамы.
- •3.3. Правило знаков
- •3.4. Определение усилий в колоннах
- •2. Нагрузка от собственного веса стеновых панелей (рис. 17)
- •Горизонтальная крановая нагрузка т справа налево (рис.21)
- •3.5. Составление таблицы расчетных сочетаний усилий
- •3.6. Выбор наихудших комбинаций усилий
2. Нагрузка от собственного веса стеновых панелей (рис. 17)
Находим
усилия в колонне только от веса стеновых
панелей, которые передаются на колонну.
(
и
с эксцентриситетом
=0,37
м).
Нагрузка
с
эксцентриситетом
передается на фундамент и должна быть
учтена при его расчете.
Кроме того, необходимо учесть смешение геометрических осей верхней и нижней частей колонны.
Момент
от силы
:
Момент
от силы
:
Определяем величины горизонтальных реакций от этих моментов по прил.3
от
:
кН
от
:
кН
Суммарная
реакция:
Рис.
17. Схема загружения стеновой нагрузкой
крайней колонны и эпюры усилий от
этой нагрузки.
Примечание: Если стеновые панели самонесущие, нагрузка от них передается полностью на фундамент и в расчете колонны не учитывается.
В. Временные нагрузки.
I.
Снеговая
нагрузка
;
Ординаты
эпюры моментов, величины N
и Q
от снеговой нагрузки
(рис.18) определяем путем умножения
соответствующих величин моментов,
N,
М и Q
от постоянной нагрузки на переходный
коэффициент:
Рис. 18. Эпюры усилий от снеговой нагрузки
а) в крайней колонне, б) в средней колонне
Вертикальная крановая нагрузка (рис.19.)
от
двух кранов для крайней и средней
колонны от крана в пролете 18м и 24м:
Эксцентриситет приложения нагрузок для крайней колонны .
Моменты:
Горизонтальная
реакция от
для крайней колонны:
Эпюры внутренних усилий для крайней
колонны, от
приведены на рис. 19.
Рис. 19 Схемы загружений вертикальной крановой нагрузкой и эпюры усилий для крайней колонны.
Вертикальная
крановая нагрузка (рис.20.) для четырех
кранов:
;
Эксцентриситет
приложения нагрузок для средней
колонны
.
Горизонтальная реакция от для средней колонны:
Эпюры внутренних усилий для одностороннего загружения средней колонны нагрузкой от крана в пролете 24м приведены на рис. 20.а. Усилия от загружения средней колонны нагрузкой от крана в пролете 18м меньше , чем от нагрузок от крана в пролете 24м.
Загружения
колонны
в рамках курсового проекта рассматривать
не будем, т.к. усилия от них меньше, чем
от загружения колонны
.
Рис. 20 Схемы загружений вертикальной крановой нагрузкой и эпюры усилий. а) для одностороннего загружения средней колонны - ; б) двустороннее загружение средней колонны .
Горизонтальная крановая нагрузка т справа налево (рис.21)
Т = 10,6 кН
Величина горизонтальной реакции при торможении справа налево (прил. 9):
кН
Рис. 21. Схема загружения и эпюры усилий от горизонтального торможения крана справа налево.
При действии усилия торможения Т справа налево значения М и Q изменяют только знак, а величины их будут те же (рис.21.)
4. Ветровая нагрузка справа налево
Интенсивность равномерно распределенной ветровой нагрузки:
для
напора (на колонну ряда А)
для
отсоса (на колонну ряда В)
Сосредоточенная
сила в уровне верха колонны:
Определяем реакции верха колонн от единичного перемещения (прил.9 поз.1)
Для крайних колонн:
Сумма реакций верха всех колонн от единичного перемещения (рис.22.а)
Реакция
колонны по оси А от равномерно
распределенной нагрузки
(прил. 10, поз. 5)
кН
то же
по оси В от
Суммарная реакция в основной системе (рис. 22.б)
Находим перемещение верха рамы на уровне верха колонны по ф.6:
(6)
Рис.22. Схема загружения и реакции в основной системе
а.) от
одиночного перемещения: б.) от нагрузки
,
и
Строим эпюру изгибающих моментов, используя формулу (7) (преобразовав ее для М)
(9)
Где
М1
– значение моментов с эпюры "М"
от единичного загружения (рис. 23.а.)
(от реакций В
)
Мр –
значение моментов с эпюры "М " от
действительного загружения нагрузкой
(
) (без учета
,
т.к.
она уже учтена при определении
)
(рис. 23.б.)
Рис. 23. Эпюры моментов а) от единичного смещения, б) от нагрузки.
Значение эпюры «М1 »
Значение эпюры «Мр »
По оси А:
По оси
Б:
Используя полученные знаяения М1 и Мр находим М по формуле (9): (рис 24.а).
-
По оси А:
По оси Б, В:
По оси Г:
*В
дальнейшем расчете множитель
принимаем равным 1
Проверка изгибающих моментов у низа колонн (семение I - I)
Здесь должно соблюдаться равенство между суммой моментов в нижнем сечении всех колонн рамы (с эпюры М, рис. 23.а) и суммой моментов от всей ветровой нагрузки на эту раму (рис. 22.б).
68,3 + 63,5 + 62,6 = 164,4 кНм
т.е.
164,4 кН м
140,0
кН м, следовательно, моменты в нижних
сечениях колонн oт
ветровой нагрузки определены правильно.
Рис. 24. Эпюры усилий от ветровой нагрузки слева направо а.) эпюра моментов, б.) эпюра поперечных сил.
Строим
эпюру " Q
" (рис. 22.б.) с учетом уже построенной
эпюры "М" (без учера
) (рис.25)
Рис.25. Схемы определения значений эпюры Q
а) для колонны по оси А, б) для колонны по оси Б,В. в.) для колонн по оси Г.
-
По оси А:
;
по оси Б, В:
по оси Г:
При действии ветровой нагрузки слева направо усилия в колоннах по осям А, Б, В будут равны с обратным знаком величинам усилий, соответственно по осям Б, В и А для направления ветра справа налево. (рис. 26)
Рис. 26 Эпюры усилий от ветровой нагрузки справа налево,
а) эпюра моментов; б) эпюра поперечных сил.
