Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Статический расчет поперечной рамы одноэтажного производственного здания

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
29.11.2025
Размер:
667.41 Кб
Скачать

Коэффициентыдлявычисленияреакцийпотабличнымформулам:

Hв H 3,720 /10,95 0,340 ;

k

3

 

I2

 

 

3

17,07

 

 

 

 

 

1

0,340

 

 

7,2

1

0,054 ;

 

I

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

k1 0 .

3.3.2. Определение реакций верха колонн рамы от единичного смещения

Верхним концам колонны придаем горизонтальное смещение

= 1 иопределяем реакции Ввосновной системеот этогосмещения:

для колонн крайнего ряда

B

 

 

3 EIн2

 

 

3 E7,21 109

14,76 10 3 E

;

H 3 1 k k

109503 1 0,116 0

l,r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

– для средней колонны:

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

3Eст 17,07 109

 

37,00 10 3 E .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,m

 

109503 1 0,054 0

 

 

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарная реакция верха колонн

r11 B 2 14,76 37,00 E10 3 66,52 10 3 E.

3.3.3. Загружение рамы постоянной нагрузкой

Расчетными являются четыресеченияпо длине колонны(рис. 3.1): I–I – у верха колонны;

II–II – над крановой консолью;

III–III – под крановой консолью;

IV–IV – у верха фундамента.

20

Рис. 3.1. Расчетная схема поперечной рамы здания

При расчете рамы изгибающий момент, вызывающий растягивающие напряжения в левых волокнах стоек, будем считать положительным; поперечную силу – положительной, если она направлена по внешней нормали к поперечному сечению, повернутой на 90º по часовой стрелке.

1. Для двух колонн крайнего ряда:

M1 G1e1 G3e3 326,279 0,04 73,842 0,34 12,06 кН·м;

M2 G1e1 G2e2 G3e3 G4e4 NBeB

326,279 0,150 90,473 0,45 73,842 0,45 83,106

0,45 18,129 0,11 17,04 кН·м;

M1, M2 – моменты в сечениях I–I и III–III от внецентренного

приложения постоянной нагрузки. Реакция

 

Bg

3M2 1 2 3M1 1 k /

 

 

 

 

 

 

e

2H (1 k)

 

 

 

 

 

 

3 17,04 1 0,3402 3

12,06 1 0,116 / 0,340

3,83 кН;

2 10,95

1 0,116

 

 

21

Brg Beg 3,83 кН.

2. Для колонны среднего ряда нагрузка от веса подкрановой части средней колонны приложена по оси колонны, e5 0 , от веса

подкрановых балок G2 и от покрытия G1 – симметрично, изгибаю-

щие моменты от этих нагрузок не возникают, нагрузка от стенового ограждения отсутствует, следовательно, М1 = 0, М2 = 0 и реакция

Bmg 0 .

3. Суммарная реакция верха колонн в основной системе

R1g B Brg Beg Bmg 3,83 3,83 0 0 .

4. Перемещение верха колонн в заданной системе:

– для крайней колонны ряда А

Be,l Beg 1B ,e 3,83 0 3,83 кН;

– для средней колонны ряда В

Be,m Bmg 1B ,m 0 ;

– для крайней колонны ряда В

Be,r Brg 1B ,r 3,83 0 3,83 кН.

Усилия в сечениях колонн представим в таблице (табл. 3.5).

22

Таблица 3.5

Расчетные усилия в сечениях колонн

Расчетные

 

Колонна

 

параметры

По оси А

 

 

По оси Б

По оси В

 

 

 

 

 

 

В, кН

–3,83

 

 

0

+3,83

R1p B

–3,83 + 0 + 3,83 = 0

 

 

 

 

1 R1p / r11

 

 

 

0

 

Be B

–3,83

 

 

0

+3,83

1B

 

 

 

 

 

 

 

Изгибающие

 

 

 

 

 

моменты, кН·м

 

 

 

 

 

MI

= M1 = 326,279 · 0,04 = 13,05

 

 

0

–13,05

MII

= M1 + Be.r HB = 13,05 +

 

 

0

–27,3

 

+ 3,72 · 3,83 = 27,3

 

 

 

 

 

 

 

MIII

= M2 + MII = – 17,04 –

 

 

0

+44,34

 

– 27,3 = – 44,34

 

 

 

 

 

 

 

MIV

= M1 + M2 + Be.r H =

 

 

 

 

 

= 13,05 – 27,3 +

 

 

0

–27,69

 

+ 3,83 · 10,95 = 27,69

 

 

 

 

Продольные

 

 

 

 

 

силы, кН

 

 

 

 

 

NI

= G1 = 326,279

 

 

652, 56

326,279

NII

= G1 + G3 NB = 418,28

 

= G1

+ NB = 681,85

418,28

NIII

= NII + G2 + G4 = 591,859

 

= NII

+ 2G2 = 862,131

591,859

NIV

= NIII + NH = 651,388

 

= NIII

+ NH = 941,503

651,388

Поперечные

 

 

 

 

 

силы, кН

 

 

 

 

 

VIII

+3,83

 

 

0

–3,83

VIV

+3,83

 

 

0

–3,83

Распределение изгибающих моментов от постоянной нагрузки представлено в виде эпюры (рис. 3.2).

23

Рис. 3.2. Эпюра изгибающих моментов от постоянной нагрузки

3.3.4. Загружение снеговой нагрузкой (рис. 3.3)

Qs = 89,376 кН,

eв = 0,04, eн = 0,15.

Рис. 3.3. Расчетная схема рамы для загружения снеговой нагрузкой

1. Реакция верха колонн крайнего ряда А, В

Bs

3 M2

1 2 3M1

1 k /

 

 

 

 

e

2H 1 k

 

 

 

 

 

 

24

3 13,406 1 0,3402 3 3,575 1 0,116 / 0,340 0,738 кН, 2 10,95 1 0,116

где

М1 = Qs eв = 89,376 · 0,04 = 3,575 кН·м;

М2 = Qs eв = 89,376 · 0,150 = –13,406 кН·м;

М2 = Qs eв = 89,376 · 0,150 = – 13,406 кН·м;

Brs Bes 0,867 кН.

2. Реакция верха средней колонны по ряду Б Bms 0 , так как

нагрузка симметрична.

3. Суммарная реакция в основной системе

R1s B Bes Brs Bms 0,738 0,738 0 0.

4. Перемещение верха колонн в заданной системе

1 R1s / r11 0 / 66,52 10 3 Eст 0.

5. Упругие реакции верха колонн в заданной системе:

– для колонны крайнего ряда А

Be,l Bes 1B ,e 0,738 0 0,738 кН;

– для колонны среднего ряда Б

Be,m Bms 1B ,m 0 ;

25

– для колонны крайнего ряда В

Be,r Brs 1B ,r 0,738 0 0,738 кН.

Усилия в сечениях колонн представим в таблице (табл. 3.6).

Таблица 3.6

Расчетные усилия в сечениях колонн от снеговой нагрузки

Расчетные

Колонна

 

 

параметры

По оси А

По оси Б

По оси В

 

 

 

 

В, кН

–0,738

0

+0,738

R1p B

–0,738 + 0 + 0,738 = 0

 

 

1 R1p / r11

 

0

 

Be B

–0,738

0

+0,738

1B

 

 

 

Изгибающие

 

 

 

моменты, кН·м

 

 

 

MI

89,376 · 0,04 = 3,575

0

–3,575

MII

3,575 + 0,738 · 3,72 = 6,32

0

–6,32

MIII

6,32 – 13,406 = –7,086

0

+7,086

MIV

3,575 – 13,406 + 0,738 · 10,95= –1,75

0

+1,75

Продольные

 

 

 

силы, кН

 

 

 

NI

89,376

178,752

89,376

NII

89,376

178,752

89,376

NIII

89,376

178,752

89,376

NIV

89,376

178,752

89,376

Поперечные

 

 

 

силы, кН

 

 

 

VIII

0,738

0

–0,738

VIV

0,738

0

–0,738

Эпюры изгибающих моментов от снеговой нагрузки представлены на рис. 3.4.

26

Рис. 3.4. Эпюра изгибающих моментов от снеговой нагрузки

3.3.5. Загружение ветровой нагрузкой (рис. 3.5)

W 2,760 кН, qw 1,206 кН/м.

W 2,070 кН, qw 0,9045 кН/м.

Рис. 3.5. Расчетная схема рамы для загружения ветровой нагрузкой

Давление ветра слева направо

1. Реакция верха колонн крайнего ряда А

Bw 3qwH (1 k )

 

e

8

(1 k)

 

 

 

3 1,206 10,95 (1 0,116 0,340) 4,612 кН; 8 (1 0,116)

27

– по ряду B

Bw

0,6

 

4,612

3,459;

r

0,8

 

 

 

– по ряду Б

Bmw 0.

2. Суммарная реакция верха колонн в основной системе (с учетом реакции от сосредоточенной силы W 2,760 кН)

Rw W B 2,760 4,612 3,459 0 10,831

кН.

1

 

 

 

3. Перемещение верха колонн в заданной системе

 

 

 

1 R1w / r11 10,831/ 66,52 10 3 Eст 162,828

1

.

 

 

 

Eст

4. Упругие реакции верха колонн рамы в заданной системе:

– по ряду А

B

4,612

162,828

1

 

 

 

14,76 10 3 E

2,209 кН;

 

 

 

 

e,l

 

 

 

 

Eст

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

– по ряду Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0 162,828

 

1

 

37 10 3 E

6,025 кН;

 

 

 

 

 

e,m

 

 

Eст

 

 

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– по ряду B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3,459

162,828

1

 

 

14,76 10 3 E

1,056 кН.

 

 

 

 

 

e,r

 

 

 

 

 

Eст

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

Усилия в сечениях колонн представим в таблице (табл. 3.7).

Таблица 3.7

Расчетные усилия в сечениях колонн от ветровой нагрузки

Расчетные

 

 

Колонна

 

 

параметры

По оси А

 

По оси Б

По оси В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В, кН

 

4,612

 

 

 

0

3,459

R1p B

10,831

 

 

 

 

 

 

R

/ r

162,828

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1p

11

 

Eст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Be B

2,209

 

 

 

–6,025

1,056

 

1B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изгибающие

 

 

 

 

 

 

моменты, кН·м

 

 

 

 

 

 

 

MI

 

0

 

 

 

0

0

 

MII

 

–2,209 · 3,72 + 1,206

 

22,413

2,336

 

 

 

3,722/2 = 0,127

 

 

 

 

 

 

 

 

MIII

 

0,127

 

 

 

22,413

2,336

 

MIV

 

–2,209 · 10,95 + 1,206

 

65,974

42,685

 

 

 

10,952/2 = 48,116

 

 

 

 

 

 

 

Продольные

 

 

 

 

 

 

 

силы, кН

 

 

 

 

 

 

 

NI

 

0

 

 

 

0

0

 

NII

 

0

 

 

 

0

0

 

NIII

 

0

 

 

 

0

0

 

NIV

 

0

 

 

 

0

0

Поперечные

 

 

 

 

 

 

 

силы, кН

 

 

 

 

 

 

 

VIII

 

–2,209 + 1,206 · 3,72 = 2,277

 

6,025

3,430

 

VIV

 

–2,209 + 1,206 · 10,95 = 10,997

 

6,025

12,150

Эпюра изгибающих моментов от ветровой нагрузки представлена на рис. 3.6.

29