Каркас промышленного здания. Компоновочные схемы основных частей каркаса. Несущие элементы покрытия, страница 12

Под действием М диск покрытия стремится повернуться, закрутиться в плане и наиболее нагруженными оказываются торцевые рамы. Однако от иных воздействий они недогружены, поэтому расчетными являются околоторцевые рамы, для которых (по определенной аналогии с болтовым полем)

Суммарная нагрузка на расчетную раму

Р12

Будет меньше исходной Р, а коэффициент – к=Р/Р<1 можно принять за показатель эффективности пространственной работы каркаса, в данном случае жестком покрытии.

            В другой частной ситуации, при отсутствии (или неучете) плит в покрытии его можно характеризовать как гибкое, когда пространственная работа каркаса обусловлена наличием продольных связей шатра и тормозных устройств (ТУ) на уровне подкрановых конструкций. Так чаще ТУ разрезные и имеют относительно невысокую жесткость, далее учтем работу только связей шатра. По схеме они аналогичны фермам с крестовой решеткой и при известных сечениях элементов (а они подбираются прежде всего по гибкости) определить их горизонтальную жесткость, точнее найти момент инерции Jсв в их горизонтальной плоскости, не представляется чем то сложным. Важно понимать, что Jсв¹¥, т.е жесткость связей конечна (ограничена), и поэтому в восприятии Р будут участвовать не все рамы, а только группа в 3,5,7… соседних рам, находящихся в месте приложения Р.

            Рассмотрим простейший, из возможных, вариант, когда в восприятии Р участвуют только три рамы (любые по длине блока). Используемая при этом расчетная схема имеет вид по рис. 28а. Она один раз статически неопределима и имеет упругую промежуточную опору, жесткость которой – С эквивалентна жесткости рамы на уровне ригеля (равна силе, необходимой для горизонтального продольного смещения ригеля на единицу). Используя основную систему метода сил и обозначая реакцию средней опоры – Х (она и определяет крановое воздействие на расчетную раму), определим прогиб сечения 1 ‘‘балки’’.

y1=d11(P-x),

являющийся одновременно и прогибом (величиной обжатия) упругой опоры

y1=x/c

Приравнивая правые части этих выражений, найдем

X=d11P/(d11+1/C)=P

где d11 – податливость ‘‘балки’’ в сечении от единой силы в том же сечении, определяемая по Мору и равна

d113/48ЕJсв

Показатель эффективности пространственной работы каркаса в данном случае равен – к=Х/Р<1. Снижение крановой нагрузки будет тем больше, чем больше рам (5,7,…) учтено в расчете.

            В заключение отметим, что жестким покрытием рассматривается при наличии ж-б плит и всех режимах работы кранов за исключением 8К – весьма тяжелого. При отсутствии плит и даже при их наличии при режиме работы крана 8 покрытие считается гибким.

Контрольные вопросы.

1.  Разница между плоскостным и пространственным подходами к расчету рам каркаса: в нагрузках, в требованиях норм.

2.  Особенности расчета рам.

3.  Учет пространственной работы при жестком покрытии.

4.  Учет пространственной работы при гибком покрытии.


V.  Проектирование элементов поперечных рам каркаса

V.1. Ригель рамы

Как прежде, в разделе 2.2, мы здесь ограничиваемся рассмотрением только сквозных ригелей, сужаясь до их типовых очертаний.

Проектирование ригеля предполагает первым и обязательным шагом уточнение усилий в его элементах. Если ригель сопряжен с колоннами шарнирными узлами, то учитывается только нагрузки, воздействующие на его непосредственно – постоянные, снеговые ( в том числе 8 возможных вариантах, например по п. 3.2) и ветровые. Если ригель сопряжен с колонами жесткими узлами, то учитываются все нагрузки в их возможных вариантах воздействия на раму. Результаты соответствующих расчетов используются для определения расчетных усилий в элементах ригеля на основе теории сочетаний. В частности рассматриваются возможные комбинации основного сочетания:

основная комбинация – учитывается усилие от постоянной нагрузки и одно, наиневыгоднейшее, от любой из кратковременных нагрузок, т.е.

Y1=Yпн+Yiвр

Дополнительная комбинация – учитываются усилие от нагрузки и усилия от двух и более невыгодных кратковременных нагружений с коэффициентом сочетания y=0,9, т.е.