- •IX. Каркаси виробничих будівель
- •9.1. Загальна характеристика каркасів виробничих будівель
- •9.2. Основні елементи каркасу та їх функції
- •9.3. Області застосування стальних та змішаних каркасів
- •9.4. Вимоги, які пред’являються до каркасів
- •9.4.1. Експлуатаційні вимоги
- •9.4.2. Вимоги надійності та довговічності
- •9.4.3. Економічні вимоги
- •9.5. Конструктивні схеми основних несучих елементів стальних каркасів
- •9.6. Уніфікація об’ємно-планувальних параметрів. Розміщення колон в плані. Температурні шви та їх призначення
- •9.7. Компонування однопролітних поперечних рам каркасу
- •А. Вертикальні розміри.
- •9.8. В’язі стальних каркасів
- •9.8.1. В’язі колон
- •9.8.2. В’язі покриття (шатра)
- •9.9. Фахверк
- •X. Особливості розрахунку поперечних рам
- •10.1. Фактична робота стальних каркасів
- •10.2. Розрахункова схема однопролітної поперечної рами
- •10.3. Визначення навантажень, які діють на раму
- •10.3.1. Постійні навантаження
- •10.3.2. Снігове навантаження
- •10.3.3. Навантаження від мостових кранів
- •10.3.4. Вітрове навантаження
- •10.4. Практичні прийоми для статичного розрахунку поперечних рам
- •10.5. Визначення розрахункових зусиль в елементах рами
- •Хі. Компонування та розрахунок елементів покриття
- •11.1. Конструкція покрівлі
- •11.2. Безпрогонні покриття
- •11.3. Покриття по прогонам
- •11.4. Конструкція та розрахунок прогонів суцільного перерізу
- •11.5. Решітчасті прогони
- •2) Чотирипанельний; 3) шестипанельний
- •11.6. Вибір схеми кроквяних та підкроквяних ферм
- •11.7. Особливості роботи і розрахунку кроквяної ферми в системі поперечної рами
- •11.7.1. Навантаження
- •А. Постійне навантаження.
- •11.7.2. Визначення зусиль в стержнях ферм з урахуванням опорних моментів та розпору рами
- •11.8. Конструювання та розрахунок опорних вузлів кроквяної ферми
- •11.8.1. Опорні вузли ферми при шарнірному опиранні
- •11.8.2. Опорні вузли ферми при жорсткому з’єднанні з колоною а. Верхній опорний вузол.
- •XII. Колони поперечних рам
- •12.1. Типи колон та їх перерізів
- •12.2. Розрахункові довжини колон
- •12.2.1. Розрахункова довжина колони в площині рами
- •12.2.2. Розрахункова довжина колони з площини рами
- •12.3. Розрахунок суцільних (суцільностінчастих) позацентрово-стиснутих колон
- •12.4.2. Розрахунок стержня колони
- •12.4.3. Робота і розрахунок елементів решітки
- •12.4.4. Перевірка стійкості колони в площині рами (в площині дії моменту) як єдиного стержня
- •12.5. Конструювання, особливості роботи та розрахунку основних вузлів позацентрово-стиснутих колон
- •12.5.1. Сполучення надкранової та підкранової
- •12.5.2. Розрахунок бази колон та фундаментних болтів
- •13.1. Загальна характеристика
- •13.2. Навантаження на підкранові конструкції
- •13.3. Конструктивні рішення суцільних підкранових балок
- •13.4. Особливості розрахунку суцільних підкранових балок
- •13.4.1. Розрахункові зусилля
- •13.4.2. Перевірка міцності підкранових балок
- •13.4.3. Перевірка прогинів (жорсткості)
- •13.4.4. Перевірка місцевої стійкості
- •13.4.5. Розрахунок поясних швів підкранових балок
- •Література до вивчення дисципліни
X. Особливості розрахунку поперечних рам
10.1. Фактична робота стальних каркасів
Просторова багатостержнева конструкція каркасу при заміні її розрахунковими схемами розчленовується на плоскі системи (поперечні рами і поздовжні конструкції). Це призводить до деяких неточностей у визначенні зусиль, оскільки в загальному каркас працює як просторова система. Ці неточності частково компенсуються, якщо каркас розраховувати з врахуванням просторової роботи.
Дійсні зусилля в елементах каркасу завжди відрізняються від тих, які визначені навіть за самою точною розрахунковою схемою. Деякі причини відмінностей наведені нижче.
1. В будівельній механіці прийнятий розрахунок за недеформованою схемою. Наприклад, якщо в колоні діє поздовжня сила N, то при визначенні зусиль не враховується додатковий момент, який виникає при невеликому зміщенні верхнього вузла рами (рис.9.32), тобто M = N e – не враховується.
Рис. 9.32. Деформована схема рами
Рис. 9.33. Зміна епюри згинаючих моментів при піддатливості карнизного вузла
3. Можливий поворот фундаментів, який зменшує згинаючі моменти в нижній частині колони і збільшує у верхній частині колони (рис.9.34).
Рис. 9.34. Зміна епюри згинаючих моментів при можливому повороті фундаментів
При розрахунку рам всі обставини дійсної роботи враховуються введенням коефіцієнтів умов роботи та специфікою визначення зусиль.
10.2. Розрахункова схема однопролітної поперечної рами
Скомпонувавши раму, тобто визначивши основні габаритні розміри її елементів, необхідно конструктивну схему привести до розрахункової. Розрахункова схема повинна відповідати конструктивній. При складанні розрахункової схеми всі елементи зображають осьовими лініями, наскрізний ригель як правило замінюють еквівалентним за жорсткістю суцільним (хоча можливий розрахунок і без такої заміни). Геометричні осі колон повинні збігатися з лініями центрів ваги їх перерізів. Але оскільки перерізи зарання невідомі, то за осі колон приймають середини висот перерізів (рис.9.35). Вісь ригеля суміщають: для наскрізних ригелів - з віссю нижнього поясу ферми, для суцільних – з серединою висоти перерізу.
Для спрощення розрахунків можна знехтувати зміщенням вертикальних осей колон і прийняти проліт рами L, тобто перейти до спрощеної розрахункової схеми рами. Цю обставину необхідно враховувати при подальших розрахунках. Спрощена розрахункова схема наведена на рис.9.36.
Для статичного розрахунку рами як статично невизначеної системи необхідно знати співвідношення моментів інерції елементів рами, а не їх абсолютні значення. Попередньо ці співвідношення приймають, або виходячи зі спрощених розрахунків, або виходячи з досвіду проектування аналогічних будівель. З досвіду рекомендується:
Якщо в результаті розрахунку і підбору перерізів елементів рами фактичне співвідношення жорсткостей буде відрізнятися від прийнятого не більше ніж на 30%, то повторний розрахунок не потрібний.
однопролітної поперечної рами
Рис. 9.36. Спрощена розрахункова схема одно пролітної поперечної рами