3.3. Жесткостные характеристики элементов рамы

Жесткость сквозного ригеля (фермы) приближённо определяется по формуле:

, (3.16)

где – коэффициент, учитывающий изменение момента инерции по длине фермы и деформативность ее решетки.при уклоне фермы,при,при;- здесь и далее модуль упругоcти прокатной стали [2, табл.63], равный ;- здесь и далее расчетное сопротивление стали по пределу текучести (табл.20 прил.1 либо [2. табл.51*]).

Жесткость нижней части-колонны [8] определяется по формуле:

, (3.17)

где - расчетное продольное усилие в основании свободно стоящей колонны от постоянной нагрузки и снега:

; (3.18)

- коэффициент, учитывает тип сечения и принимается равным при шаге рамипри. Для колонн постоянного сечения принимается.

Жесткость верхней части колонны [8] определяется по формуле:

, (3.19)

где - коэффициент учитывает неравенство площадей сечений нижней и верхней частей колонны и принимается равным.

3.4. Расчет рамы на отдельные нагрузки

Расчет на отдельные нагрузки производится на ЭВМ по комплексу программ "КМК" (Конструкции металлического каркаса). На постоянные нагрузки, снег и ветер рассчитывается отдельная плоская рама.

При расчете на крановые нагрузки рама рассчитывается в составе каркаса в целом. Совместная работа всех рам обеспечивается диском покрытия. При покрытии с железобетонными плитами, в котором плиты привариваются к фермам, а швы замоноличиваются, диск считается абсолютно жестким. При прогонном покрытии диск создается cистемой продольных горизонтальных связей покрытия и его жесткость представляет собой суммарную жесткость всех продольных связевых ферм При шаге рамориентировочно принимается, а при=12 м принимается=3.5[9].

У

Рис.3.6. Расчетные сечения и

усилия

силия подсчитываются в четырех сечениях левой стойки (колонны) рамы (рис. 3,6).

Пример выдачи результатов расчета усилий в стойке на ЭВМ приведен в табл.4 прил.2.

Для каждого из четырех сечений подсчитываются изгибающий момент , поперечная и продольная силы. Правило знаков принято следующим (рис. 3.6): положительный изгибающий момент растягивает внутренние (правые) волокна рамы, положительное продольное усилие сжимает колонну, положительная поперечная сила направлена внутрь рамы.

3.5. Составление расчетных сочетаний усилий в сечениях колонны

Колонна рассчитывается на восприятие постоянных и временных нагрузок. Постоянные нагрузки включаются в сочетания всегда. Временные могут включаться или не включаться и могут действовать в самых различных комбинациях друг с другом. За расчетное сочетание усилий (РСУ) принимается такое сочетание, которому соответствуют наибольшие сжимающие напряжения по граням колонны (соответствующие ядровые моменты). Ядровые моменты в сечении определяются от каждой нагрузки по формулам:

; (3.20)

. 3.20а)

где - ядровый момент, соответствующий максимальному сжатию левой (наружной) грани; - ядровый момент, соответсвующий максимальному сжатию правой (внутренней) грани колонны;и- усилия в рассматриваемом сечении от одной нагрузки (постоянной или временной),- ядровое расстояние: для нижней части колонны, для верхней части.

Для поиска расчетных усилий составляется таблица сочетаний, в которую заносятся величины ,,,, для усилий от каждой нагрузки (см. табл.5 прил.2).

Составляются два вида сочетаний. В первом основном сочетании суммируются усилия от постоянных нагрузок и одной (невыгодной) из временных при этом тормозная нагрузка включается в сочетание вместе с вертикальным давлением (или) и считается одной нагрузкой. Во втором основном сочетании суммируются усилия от постоянных нагрузок и все невыгодные временные. Последние умножаются на коэффициент сочетаний, равный, который учитывает вероятность одновременного действия выбранных усилий.

Внутри каждого вида составляются два сочетания: для максимального сжатия наружной и максимального сжатия внутренней граней колонны в сечении.

Таким образом, для каждого сечения составляется четыре сочетания нагрузок. Студент в курсовом проекте определяет расчетные сочетания усилий только для одного сечения , остальные варианты получает при выполнении статического расчета на ЭВМ (см. табл.6 прил.2).