Определение усилий в колоннах

Статический расчёт рамы

Общие положения

Рис. 11 Расчётная схема рамы и схема приложения нагрузок

Определение геометрических характеристик колонн и вспомогательных коэффициентов для статического расчёта рамы

Таблица 1

Крайняя колонна	Средняя колонна
Общая высота колонны:
Hкр. = 10,8 + 0,15 + 0,05* = 11 м	Hср. = 10,3 + 0,15 + 0,05* = 10,5 м
Надкрановая часть:
= 2,9 м, × bкр. - 0,38 × 0,4 (м)	= 2,7 м, × bср. - 0,6 × 0,4 (м)
Подкрановая часть:
= 11 – 2,9 = 8,1 м, × bкр. - 0,7 × 0,4 (м)	= 10,5 – 2,7 = 7,8 м, × bср. - 0,8 × 0,4 (м)
Отношение высоты надкрановой части колонны к её полной расчётной высоте
αкр. = = ≈ 0,26	αср. = = ≈ 0,26
Момент инерции сечения надкрановой части:
= = ≈ 0,00183 м4	= = = 0,0072 м4
Момент инерции сечения подкрановой части:
= = ≈ 0,01143 м4	= = = 0,01706 м4
Вспомогательный коэффициент для расчёта сплошных ступенчатых колонн:
kкр. = (αкр.) 3 · ( - 1) = = 0,263 · ( - 1) ≈ 0,092	kср. = (αср.) 3 · ( - 1) = = 0,263 · ( - 1) ≈ 0,024
Смещение геометрических осей сечений верха и низа колонны:
eкр. = = 0,21 м	eср. = 0 м

* Защемление колонны в стакане фундамента принимается на 5 см ниже обреза фундамента.

Определение усилий в колоннах

А Постоянная нагрузка, приложенная до монтажа покрытия

1 От собственного веса колонн

e_кр. = 0,21 м, e_ср. = 0

для крайней колонны: М = · e_кр. = 11,5 · 0,21 ≈ 2,41 кН·м

для средней колонны: М = 0 кН·м

Рис. 12 Схемы загружения и эпюры М и N от собственного веса (крайние и средние колонны)

2 От собственного веса подкрановых балок с рельсами

Подкрановая балка пролётом 6 м с рельсом: = 39,89 кН, подкрановая балка пролётом 12 м с рельсом: = 114,26 кН, = 0,75 - = 0,4 м, = 0,75 м.

для крайней колонны: М = 39,89 · 0,4 ≈ 15,96 кН·м

 

Рис. 13 Схемы загружения и эпюры М и N от собственного веса подкрановых балок с рельсами (для крайней и средней колонн)

 

Б Постоянная нагрузка, приложенная после монтажа покрытия

1 От собственного веса покрытия

Полные расчётные нагрузки от покрытия: на крайние колонны (с одного пролёта) = = 232,26 кН, на средние колонны (с одного пролёта) = = 930,07 кН, e_кр. = 0,01 м, e_кр. = 0,21 м.

Моменты с учётом эксцентриситетов:

М₁ = 232,26 · 0,01 ≈ 2,32 кН·м, М₂ = 232,26 · 0,21 ≈ 48,77 кН·м.

Определяю величины горизонтальных реакций от моментов М₁ и М₂ (оси А и Г):

В₁ = = ≈ 0,39 кН,

В₂ = - = - ≈ - 5,68 кН.

Суммарная реакция: В = В₁ + В₂ = 0,39 – 5,68 = - 5,29 кН.

Т. к. e_кр. = 0,01 м очень мал, им можно пренебречь и построить эпюры внутренних усилий без учёта этого эксцентриситета (М = 0).

Рис. 14 Схемы загружения от собственного веса покрытия и эпюры усилий M, Q и N (в крайней и средней колоннах)

2 От собственного веса стеновых панелей

G_wp2 = 128,72 кН, G_wp3 = 39,4 кН, e_wp2 = 0,37 м, e_кр. = 0,21 м

Момент от силы G_wp2 = 128,72 кН: M_wp2 = 128,72 · (0,37 + 0,21) ≈ 74,65 кН·м.

Момент от силы G_wp3 = 39,4 кН: M_wp3 = 39,4 · (0,37 + 0,21) ≈ 22,85 кН·м.

Определяю величины горизонтальных реакций от этих моментов:

от M_wp2: В₁ = - = - ≈ - 8,69 кН;

от M_wp3: В₂ = - = - ≈ - 3,86 кН.

Суммарная реакция: В = В₁ + В₂ = - 8,69 – 3,86 = - 12,55 кН.

 

Рис. 15 Схема загружения стеновой нагрузкой крайней колонны и эпюры усилий от этой нагрузки

 

В Временные нагрузки

1 Снеговая нагрузка

Расчётная нагрузка от снега на крайнюю колонну: = 123,12 кН (ось А, Г). То же, на среднюю колонну с одного пролёта: = 246,24 кН (ось Б, В).

Полные расчётные нагрузки от покрытия: на крайние колонны (с одного пролёта) = = 232,26 кН (ось А, Г).

Ординаты эпюры моментов, величины Q и N от снеговой нагрузки определяю путём умножения соответствующих величин моментов, Q и N от постоянной нагрузки на переходный коэффициент:

K = = ≈ 0,53 (ось А, Г).

М₁ = 123,12 · 0,01 ≈ 1,23 кН·м, М₂ = 123,12 · 0,21 ≈ 25,86 кН·м (ось А, Г)

В₁ = = ≈ 0,15 кН

В₂ = - = - ≈ - 2,45 кН

Суммарная реакция: В = В₁ + В₂ = 0,15 - 2,45 = - 2,3 кН.

М₃ = ( - ) · e = (246,24 - 246,24) · 0,2 =0 кН,

В₃ = = 0.

Рис. 16 Эпюры усилий от снеговой нагрузки (в крайней и средней колоннах)

Остальное после ВыХоДнЫх))))) не охота щас