Расчет поперечной рамы здания Расчетная схема рамы

В соответствии с конструктивной схемой выбираем расчетную схему и основную систему. Расстояние между центрами тяжести верхнего и нижнего участков колонн:

Соотношения моментов инерции I_н/I_в=5; I_р/I_н=4;

Сопряжение ригеля с колонной назначаем жестким (краны режима работы 4К, цех однопролетный).

Сбор нагрузок на поперечную раму

Постоянная нагрузка

Расчет нагрузки на 1 м² кровли приведен в таблице 1.

Постоянная распределенная нагрузка от покрытия

Таблица 1.

Состав покрытия	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Защитный слой (битумная мастика с втопленным гравием)	0,42	1,3	0,55
Стальная панель с профилированным настилом	0.35	1,05	0.37
Собственная масса металлических конструкций шатра (фермы, фонари, связи)	0,15	1,05	0,157
Итого	gn=0.92		gкр=1.07

Расчетную равномерно распределенную линейную нагрузку на ригель рамы вычисляем по формуле:

Опорная реакция ригеля рамы:

Расчетный вес колонны.

По таблице1 нормативная нагрузка от веса колонны принята равной 0,3 кН/м².

_{Масса верхней части (20% массы):}

масса нижней части (80% массы):

_{Нагрузка в верхней части колонны}

в нижней части колонны:

Снеговая нагрузка

Расчетное значение веса снегового покрова для г. КиевS_g=0.7кН/м²;

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы:

Опорная реакция ригеля:

Вертикальные нагрузки от мостовых кранов

Характеристики крана: база крана - 5,1 м, расстояние между колесами 2-х кранов - 1,2 м, нормативное усилие колеса - 355 кН.

где вес подкрановой балки

Сосредоточенные моменты от вертикальных сил D_max, D_min определяем по формуле:

Горизонтальные нагрузки от мостовых кранов

Горизонтальную силу от мостовых кранов находим по формулам:

Считаем, что сила Т приложена в уровне уступа колонны.

Ветровая нагрузка

Нормативное давление ветра w₀= 0,35 кПа.

Тип местностиБ, коэффициент k = 0,5 при высоте до 5 м;k = 0,65 при высоте 10 м; k = 0,9 при высоте 20 м; k = 1.05 при высоте 30 м.

Расчетная линейная ветровая нагрузка определяется по формуле:

q_w= 7.7 при k = 1.

Линейная распределенная нагрузка при высоте до 10 м равна: до 20 м: до 30 м:

Для высоты в 18.2 м:

для 21.35 м:

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки вычисляем по формулам:

аэквивалентные линейные нагрузки:

Статический расчет поперечной рамы Расчет на постоянную нагрузку

Сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней частей колонны:

Находим параметры n=I_В/I_Н = 1/5=0,2;

α=Н_в/Н=4.8/13.3=0,36.

Каноническое уравнение имеет вид

Моменты от поворота узлов на угол φ=1:

Моменты от нагрузки на стойках М_р:

Моменты на опорах ригеля (защемленная балка постоянного по длине сечения):

Определяютсяr₁₁ и r_1p:

по эпюре М₁:

по эпюре М_р:

Угол поворота:

Моменты от фактического угла поворота (М₁φ):

Эпюра моментов (М₁φ+ М_р) от постоянной нагрузки:

Затем строится эпюра нормальных сил (с учетом собственной массы колонн).