3 Статический расчет рамы

Расчетная схема рамы находится на рисунке 12.

Рисунок 12 - Расчетная схема рамы

3.1 Определение расчетных величин и коэффициентов

Моменты инерции для двухветвевой колонны крайнего ряда:

Реакция верха колонны крайнего ряда от единичного перемещения

Моменты инерции для двухветвевой колонны среднего ряда:

Реакция верха колонны от единичного перемещения

Суммарная реакция

3.2 Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки

Рисунок 13 – К определению усилий в колонах от постоянной нагрузки

Нагрузка от веса покрытия G_П действует на колонну с эксцентриситетом (рисунок 13)

Нагрузка от веса стеновой панели G₁ действует на колонну с эксцентриситетом

Нагрузка от веса подкрановой балки G_П.Б. действует на колонну с эксцентриситетом

Нагрузка от веса верхней части колонны G_К.В. действует на колонну с эксцентриситетом

Момент, действующий в сечении 1 колонны

Момент, действующий в сечении 3 колонны

Реакция верхнего конца колонны ряда А на рисунке 14.

Рисунок 14 – Реакция верхнего конца колонны ряда А

Реакция колонны ряда В

Реакция колонны ряда Б

Т.к. колонна ряда Б загружена центрально, то ее реакция

.

Суммарная реакция верха колонны от заданной нагрузки в основной системе

Тогда горизонтальное перемещение верха колонны

.

Упругая реакция колонны ряда А

Изгибающие моменты в колонне ряда А

kHм,

Поперечные силы в колонне ряда А

kH.

Продольные силы в колонне ряда А

kH,

Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил на рисунке 15

Рисунок 15 - Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил

в колонне ряда А от постоянной нагрузки

3.3 Усилия в колоннах рамы от снеговой нагрузки

Рисунок 16 – К определению усилий в колонах от снеговой нагрузки

Нагрузка от снега F_СН в сечении 1 передается на колонну аналогично постоянной нагрузке от покрытия с эксцентриситетом (рисунок 16):

м.

В сечении 3 в связи с изменением сечения колонны усилие F_СН будет приложено с эксцентриситетом

Момент, действующий в сечении 1 колонны

Момент, действующий в сечении 3 колонны:

Реакция верхнего конца колонны ряда А на рисунке 17

Рисунок 17 – Реакция верхнего конца колонны ряда А

,

Реакция колонны ряда В

Реакция колонны ряда Б

Т.к. колонна ряда Б загружена центрально, то ее реакция

.

Суммарная реакция верха колонны от заданной нагрузки в основной системе:

.

Тогда горизонтальное перемещение верха колонны

.

Упругая реакция колонны ряда А

Изгибающие моменты в колонне ряда А

kHм,

Поперечные силы в колонне ряда А

kH.

Продольные силы в колонне ряда А

kH.

Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил на рисунке 18.

Рисунок 18 - Суммарные эпюры от снеговой нагрузки

3.4 Усилия в колоннах рамы от ветровой нагрузки

3.4.1 Ветер слева

Рисунок 19 - Расчетная схема при расчете на ветровую нагрузку (ветер слева)

Реакция верхнего конца колонны ряда А (рисунок 20).

Рисунок 20 – Реакция верхнего конца колонны ряда А

Реакция верхнего конца колонны ряда Б (рисунок 21).

Рисунок 21 – Реакция верхнего конца колонны ряда Б

Реакция верхнего конца колонны ряда В (рисунок 22)

Рисунок 22 – Реакция верхнего конца колонны ряда В

С учетом реакции от сосредоточенной ветровой нагрузки, суммарная реакция связи в основной системе

Горизонтальное перемещение верха колонны

Упругая реакция колонны ряда А

Упругая реакция колонны ряда Б

Упругая реакция колонны ряда В

Изгибающие моменты в колонне ряда А

,

Поперечные силы в колонне ряда А

Продольные силы в колонне ряда А

.

Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил на колонне ряда А (рисунок23)

Рисунок 23 – Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил

в колонне ряда А от ветровой нагрузки (ветер слева)

Изгибающие моменты в колонне ряда Б

,

Поперечные силы в колонне ряда Б

kH.

Продольные силы в колонне ряда Б

.

Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил на колонне ряда Б (рисунок 24)

Рисунок 24 - Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил

в колонне ряда Б от ветровой нагрузки (ветер слева)

Изгибающие моменты в колонне ряда В

,

Поперечные силы в колонне ряда В

Продольные силы в колонне ряда В

.

Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил на колонне ряда В (рисунок 25)

Рисунок 25 - Эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил

в колонне ряда Б от ветровой нагрузки (ветер слева)