68. Последовательность статического расчета рам.

1. По конструктивной схеме выбирается расчетная схема и ведется ее обоснование.

2. Задаются жесткости элементов или их соотношения.

3. Выбирается метод расчета и основная система

4. Для основной системы строятся эпюры М₁ от единичных нагрузок, М_р от нагрузок на стойках.

5. Составляются канонические уравнения метода перемещений или метода сил и находятся их коэффициенты:

6. Решаются канонические уравнения и находятся неизвестные для плоской отдельной рамы

7. Учитывается пространственная работа каркаса, т.е. определяется коэффициент для метода перемещений и Хпр – метода сил

8. Строятся эпюры М, Q, N, значения которых во всех точках рамы определяются по формуле:

9. Проверяется правильность построения эпюр

69. Состав каркаса и его конструктивные схемы.

Каркасы производственных зданий в большинстве случаев проектируются так, что несущая способность (включая жесткость) поперек здания обеспечивается поперечными рамами, а вдоль -продольными элементами каркаса, кровельными и стеновыми панелями.

Поперечные рамы каркаса состоят из колонн (стоек рамы) и ригелей (в виде ферм или сплошностенчатых сечений).

Продольные элементы каркаса - это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны (или ребра стальных кровельных панелей).

Кроме перечисленных элементов в составе каркаса обязательно имеются конструкции торцевого фахверка (а иногда и продольного), площадок, лестниц и других элементов здания.

Конструктивные схемы каркасов достаточно многообразны. В каркасах с одинаковыми шагами колонн по всем рядам наиболее простая конструктивная схема - это поперечные рамы, на которые опираются подкрановые конструкции, а также панели покрытия или прогоны. Такое конструктивное решение обеспечивает выполнение эксплуатационных требований в большинстве машиностроительных цехов, в которых оборудование удобно размещается при относительно небольших шагах колонн по внутренним рядам (6 - 12 м).

В цехах, где по средним рядам шаг колонн должен быть больше, чем по крайнему ряду, устанавливаются подстропильные фермы, на которые опираются ригели рам. При кранах большой грузоподъемности и с большим расстоянием между колоннами часто оказывается целесообразным совместить функции подстропильных ферм и подкрановых конструкций и предусмотреть по среднему ряду подкраново-подстропильную ферму, на верхний пояс которой опирается кровля, а на нижний - краны.

(Более подробно про попер. раму см. вопрос 43)

70. Типы подкрановых балок и тормозных конструкций.

Типы сечения подкрановых балок зависят от нагрузки, пролета и режима работы кранов. При пролете 6 м и кранах грузоподъемностью до 50 т обычного режима работы применяют прокатные двутавры, уси­ленные для восприятия горизонтальных сил листом или уголками, либо сварные двутавры несимметричного сечения. Для больших пролетов и грузоподъемностей кранов применяют сварные двутавровые балки с горизонтальной тормозной конструкцией.

Для снижения расхода стали сварные балки иногда проектируют из двух марок стали: стенку - из малоуглеродистой, пояса - из низколе­гированной.

Клепаные балки тяжелее сварных и более трудоемки в изготовле­нии. Однако благодаря более мощному верхнему поясу, состоящему из уголков и горизонтальных листов, а также из-за отсутствия сварочных напряжений, большей податливости соединения поясов со стенкой и рас­пределения давления пояса на большую длину такие балки более долговечны. Поэтому в зданиях заводов черной ме­таллургии с кранами весьма тяжелого режима работы клепаные балки применяют в виде исключения и в настоящее время.

Применение высокопрочных болтов можно рекомендовать при замене ослабленных заклепок и усилении клепаных балок в действую­щих цехах. При пролете балок 6 м и кранах легкого и среднего режимов рабо­ты Q до 50 т для восприятия горизонтальных попереч­ных сил достаточно развить сечение верхнего пояса. При больших пролетах балок и для кранов Q 50 т и больше устраивают специальные тормозные конструкции - тормозные балки или фермы. Фермы экономичнее по расходу стали, но сложнее в изготовлении и монтаже, поэтому обычно применяются тормозные балки со стенкой из рифленого листа толщиной 6-8 мм. Для крайних рядов поя­сами тормозной балки являются верхний пояс подкрановой балки и окай­мляющий швеллер или пояс вспомогательной фермы. При пролете балок 12 м наружный пояс крепится к стойке фахверка.

Листы тормозных балок приваривают к поясам сплошным швом с подваркой с нижней стороны. Для обеспечения местной устойчивости и предотвращения случайных погибов тормозные листы снизу укрепля­ют ребрами жесткости сечением не менее 65x6; шаг ребер 1,5-2 м.