Моменты инерции элементов рамы

Для определения усилий в элементах рам необходимо задаться отношениями их моментов инерции. Опыт проектирования позволил установить значения данных отношений [5].

l_p/l_B= 10-60; 1н/ lв=5-10;

где l_H - момент инерции нижней части колонны:

1_B - момент инерции верхней части колонны;

1_p - момент инерции ригеля.

После подбора сечений элементов каркаса необходимо определить фактические отношения 1н/ lв l_p/l_B и сравнить с принятыми в расчете рамы. Отличие не более чем на 30% практически не сказывается на величине расчетных усилий в элементах рамы. При большем отличии необходимо провести статический расчет рамы вновь, принимая фактические 1н/ lв и I_P/I_B. По вновь полученным значениям расчетных усилий необходимо подобрать поперечные сечения элементов рамы.

При расчете рамы можно использовать абсолютные значения моментов инерции элементов [5].

Для нижней части колонны:

где N - нормальная сила в основании колонны от постоянной и снеговой нагрузок на каркас здания, кН;

Д _max - максимальное давление на колонну от кранов, кН;

К - коэффициент, зависящий от типа сечения колонны, шага рам и их высоты.

Для ступенчатых колонн К=3,2 -3,8 при шаге рам 12 м; К=2,5 -3 при шаге рам 6 м. Для колонны постоянного сечения К=2,2-2,5. Большие значения К следует принимать при кранах режима работы 1К - 4К. Для верхней части колонны:

L_b=(l_H/K₁)*(H_B/H_H­)² (в м⁴);

где К₁ = 1.8- 2,3 , большее значение принимается при кранах меньшей грузоподъемности.

Для ригеля:

L_P=K₂*(A_B*Z²_B+A_H*Z²_H) (в м⁴)

где А_в : А _н - площади сечения брутто верхнего и нижнего поясов ригеля по середине пролета;

Z в ; Z н - расстояние от центра тяжести поясов до нейтральной оси ригеля в сечении его по середине пролета; К₂ - коэффициент, учитывающий наклон верхнего пояса ригеля: К₂= 0,7 при i=1/8; К₂ = 0,8 при 1=1/10; К₂ = 0,9 при i=0.

Особенности расчета рамы на эвм

Определение жесткостей элементов рамы - последний этап подготовки исходных данных для расчета рамы на ЭВМ по программе «Лира 9.0

Для учета пространственной работы каркаса от действия локальных (крановые) нагрузок при расчете рамы на ЭВМ по программе «Лира» необходимо:

1. Определить α_пр [5];

2. Определить смещение верхних узлов рамы от действия крановой нагрузки отдельно при действии сил D (Д₀)и Т (Д_т);

3. Определить с учетом пространственной работы каркаса

4 Определить разности горизонтальных смещений верхних узлов рамы:

5. Загрузить раму горизонтальным усилием Р=1 и определить величину горизонтального смещения верхних узлов (Д-);

6. Определить усилие отпора R при действии сил D и Т

7. Построить эпюры внутренних усилий в элементах рамы от сил R_D и R_T, учитывая, что направление последних противоположно смещению узлов рамы от действия локальной нагрузки. Полученные эпюры алгебраически сложить с эпюрами от действия сил D и Т.

Порядок данного расчета приведен на рис.7.

Студенты заочного отделения могут выполнить расчет без применения ЭВМ, используя справочные пособия.