Файл: Результаты расчетов поперечной рамы. Расчетные сочетания усилий в колоннах..docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 6
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Международная образовательная корпорация
Казахская головная архитектурно-строительная академия
РЕФЕРАТ
Тема: " «Результаты расчетов поперечной рамы. Расчетные сочетания усилий в колоннах.»"
Выполнил: Сагинбеков Габит
Группа: РПЗС 20-8
Проверила: Ажгалиева Б.А.
Алматы 2023 г.
Расчет поперечной рамы
●Целью статического расчета поперечной рамы является определение усилий и перемещений в ее элементах. Прежде всего устанавливают расчетную схему сооружения, значения нагрузок и места их приложения.
Поперечная рама состоит из колонн, защемленных в фундаментах, и шарнирно опирающихся на них ригелей. Рамы температурного блока связаны между собой покрытием. Сборные железобетонные плиты покрытия, соединенные сваркой закладных деталей и заливкой швов, представляют жесткую в своей плоскости диафрагму, обеспечивающую совместную работу поперечных рам. Если нагрузка приложена одновременно ко всем рамам блока (ветер, масса конструкций, снег), то рамы находятся в одинаковых условиях и расчет каждой из них может производиться независимо. Если же внешняя нагрузка приложена к одной или нескольким рамам (крановая), то незагруженные рамы будут оказывать сопротивление указанному воздействию. В этом случае нужно учитывать пространственную работу каркаса.
Поперечные рамы одноэтажных зданий рассчитывают на воздействие: постоянных нагрузок — массы покрытия, навесных стен, собственной массы каркаса и т. п.; временных нагрузок (длительных и кратковременных). К длительным относятся нагрузки от массы стационарного оборудования, одного мостового крана с коэффициентом 0,6 и часть снеговой нагрузки. Кратковременными считают ветровую, нагрузку от двух сближенных кранов, часть снеговой и т. п.
В необходимых случаях при расчете рам следует учитывать также особые воздействия: сейсмические; воздействия, вызванные авариями технологического оборудования; просадкой грунтового основания и т. п. Расчет рамы выполняют на основные и особые сочетания нагрузок [2].
■ Нагрузки на поперечную раму.
●Постоянная нагрузка от массы покрытия передается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля и для крайней колонны составляет
где g — расчетная нагрузка от массы кровли и плит покрытия, кН/м2; G — нагрузка от массы ригеля (принимают по справочным данным).
Постоянная нагрузка для средней колонны составит 2Ng.
Исследованиями установлено, что это давление приложено на расстоянии трети длины опоры от внутренней ее грани (рис. 11.6, а, б). Расстояние от Ng до продольной координационной оси может быть принято 175мм (внутрь здания).
Рис. 11.6. К определению эксцентриситетов
передачи нагрузки от покрытия на колонну
Эксцентриситет приложения этой нагрузки в верхней части колонны при нулевой привязке будет (рис. 11.6, a) e1 = 175—ht/2, при привязке 250мм (рис. 11.6, б) — e1 = 175 + 250—ht/2, в нижней подкрановой части — е2=(hb—ht)/2 (рис. 11.6, б). Очевидно, в этих сечениях возникнут моменты M=Nge1 и M = Ne2.
Продольная сила от навесных стеновых панелей Nwp передается на колонну в местах опирания панелей-перемычек с эксцентриситетом, равным полусумме толщины стены и высоты сечения колонны.
●Расчетная снеговая нагрузка на покрытие
где s0 — нормативный вес снегового покрова, устанавливаемый в соответствии с нормами в зависимости от географического района (территория СССР делится на шесть районов, для I района s0 = 0,5 кН/м2; для VI s0 = 2,5 кН/м2); γf — коэффициент надежности по нагрузке в зависимости от отношения gn/s0 принимают γf = 1.4...1,6; μ — коэффициент, зависящий от профиля кровли.
Согласно нормам различают снеговую нагрузку с полным и пониженным нормативными значениями (см. гл. 2). При этом нагрузка с пониженным нормативным значением рассматривается как длительная, с полным — как кратковременная.
Для I и II районов вся снеговая нагрузка считается кратковременной. Эксцентриситеты приложения снеговой нагрузки на колонну принимаются так же, как и для нагрузки от собственной массы.
●Расчетную ветровую нагрузку принимают нормально приложенной к поверхности сооружения
где w0 — нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от географического района (всего семь районов); для I района w0 = 0,23 кН/м2, для VII района w0 = 0,85 кН/м2; k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (при 5≤H≤10м k=1; при H=20м k=1,25; при H=40 м k=1,5) и тип местности (открытая, закрытая); с — аэродинамический коэффициент, принимаемый по нормам, для вертикальных поверхностей с = 0,8 при положительном давлении (напоре); с=0,4...0,6 при отрицательном давлении (отсосе); γf — коэффициент надежности по нагрузке, γf = 1,4.
Ветровая нагрузка на колонны, передающаяся со стеновых панелей, считается распределенной wB, а передающаяся на часть здания выше колонн — приводится к сосредоточенной силе W, приложенной в уровне верха колонн.
●Нагрузки от мостовых кранов. Мостовой кран состоит из моста, имеющего, как правило, четыре колеса (по два с каждой стороны), тележки на четырех колесах, подъемного оборудования (включающего груз Q) (рис. 11.7, а) и сообщает каркасу здания вертикальные и горизонтальные нагрузки. Максимальное давление на колесо крана Pmax,n возникает при крайнем положении тележки с полным грузом; при этом на колесо крана с противоположной стороны действует нагрузка Pmin,n; давление Рmах,n, а также вес моста Qc,g и тележки Qc (приводятся в справочной литературе [24]). Очевидно,
Расчетную вертикальную нагрузку на крайнюю колонну вычисляют от двух максимально сближенных кранов по линиям влияния опорных реакций подкрановых балок F (рис. 11.7, б) с коэффициентом сочетаний 0,85 (для групп режимов работы кранов 1K — 6K)
где Σу — максимально возможная сумма ординат линии влияния опорного давления, взятых под колесами кранов; максимальное значение Σу будет получено при расположении одного из колес на опоре (рис. 11.7, 6); G
c,b — нагрузка от массы подкрановой балки; γf — коэффициент надежности по нагрузке, γf=1,1. Нагрузку на среднюю колонну вычисляют аналогично, но от четырех кранов с коэффициентом сочетаний 0,7.
Рис. 11.7. К определению крановых нагрузок на колонну
Вертикальное давление F передается через подкрановые балки на подкрановую часть колонны крайнего ряда с эксцентриситетом е3=λ—0,5hb при нулевой привязке; е3=λ+0,25—0,5hb, при привязке «250», для средних колонн е3=λ.
Для кранов грузоподъемностью до 50 т включительно λ=0,75 м, при Q>50 т λ = 1,0 м (см. рис. 11.2, б, г).
При торможении кранов могут возникать продольные и поперечные тормозные усилия. Горизонтальная поперечная нагрузка, вызываемая торможением тележки крана с грузом, принимается: при гибком подвесе груза Ttr,n=(Q+Qc)/20; при жестком подвесе Ttr,n = (Q + Qc)/10. Эта сила передается на один путь и распределяется поровну между двумя колесами крана.
Расчетная горизонтальная сила на колонну определяется от действия двух кранов по линиям влияния:
Продольная горизонтальная нагрузка, направленная вдоль кранового пути, вызываемая торможением моста, передается на весь ряд колонн температурного блока
где 0,1—коэффициент трения.
Эта сила воспринимается вертикальными связями по колоннам.
■ Порядок статического расчета поперечной рамы [13], [16]. Расчет рамы может выполняться одним из методов строительной механики. Учитывая, что в большинстве одноэтажных промышленных зданий ригели проектируют на одном уровне по высоте, а жесткость их в своей плоскости значительно выше жесткости колонн и может быть принята равной EI=∞, расчет рам наиболее просто производится методом перемещений. В этом случае основную систему получим введением связи, препятствующей горизонтальному смещению (рис. 11.8, а). В основной системе все стойки защемлены в фундаментах и имеют шарнирную опору на верхнем конце.
Рис. 11.8. Расчетные схемы поперечных рам
Определение усилий в раме производится в такой последовательности:
●Задаются размерами сечений колонн (см. § 11.11) и определяют их жесткости как для бетонных сечений в предположении упругой работы материала.
●Верхним концам колонн дают смещение Δ=1 и находят реакцию ВΔ в основной системе от этого смещения (табл. 11.1):
Выражение (11.9) учитывает переменное сечение колонны; при постоянном сечении It=Ib=I получают известную из сопротивления материалов формулу для реакции ВΔ консольной балки на единичное смещение ее конца ВΔ = 3EbI/H3.
Находят сумму реакций всех колонн от смещения Δ
где n — число колонн.
●Определяют реакции Вi в стойках (переменного сечения) в основной системе от внешних нагрузок (Ng, Ns, Мcr, Ttr, w) по формулам, приведенным в табл. 11.1.
Для каждого i-гo вида загружения находят реакцию R1pi, равную сумме реакций во всех стойках,
●Для рассматриваемых загружений составляют канонические уравнения, выражающие равенство нулю усилий введенной горизонтальной связи (поскольку в действительности эта связь отсутствует):
и находят значения Δi (здесь csp — коэффициент, учитывающий пространственную работу каркаса при действии крановой нагрузки, в зависимости от шага колонн и длины температурного блока csp = 3,4...4,6 [13]. Значение csp тем больше, чем меньше шаг колонн и больше длина температурного блока. При действии остальных нагрузок csp=1).
●Для каждой стойки при соответствующем виде загружения вычисляют упругую реакцию
