144322 (620504), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Определение усилий в стойках рамы производим в следующем порядке:

• по заданным в п.1.2. размерам сечений колонн определяем их жесткость как для бетонных сечений в предположении упругой работы материала;

• верхним концам колонн даем смещения и по формуле приложения 20 находим реакцию каждой колонны и рамы в целом

где n – число колонн поперечной рамы;

• по формулам приложения 20 определяем реакции верхних опор стоек рамы в основной системе метода перемещений и суммарную реакцию в уровне верха колонн для каждого вида нагружения;

• для каждого из нагружений (постоянная, снеговая, ветровая, комплекс крановых нагрузок) составляем каноническое уравнение метода перемещений, выражающее равенство нулю усилий во введенной (фиктивной) связи

, (2.1)

и находим значение ; здесь – коэффициент, учитывающий пространственную работу каркаса здания.

При действии на температурный блок постоянной, снеговой и ветровой нагрузок все рамы одинаково вовлекаются в работу, пространственный характер деформирования не проявляется и поэтому принимают . Крановая же нагрузка приложена лишь к нескольким рамам блока, но благодаря жесткому диску покрытия в работу включаются все остальные рамы. Именно в этом и проявляется пространственная работа блока рам. Величина для случая действия на раму крановой (локально приложенной) нагрузки может быть найдена по приближенной формуле:

, (2.2)

где:

– общее число поперечников в температурном блоке;

– расстояние от оси симметрии блока до каждого из поперечников, a– то же для второй от торца блока поперечной рамы (наиболее нагруженной);

– коэффициент, учитывающий податливость соединений плит покрытия; для сборных покрытий может быть принят равным 0,7;

=1, если в пролете имеется только 1 кран, в противном случае =0,7;

– для каждой стойки при данном нагружении вычисляем упругую реакцию в уровне верха:

(2.3)

– определяем изгибающие моменты M, продольную N и поперечную Q силы в каждой колонне как в консольной стойке от действия упругой реакции и внешних нагрузок.

Для подбора сечений колонн определяем наибольшие возможные усилия в четырех сечениях: I-I – сечение у верха колонны; II-II – сечение непосредственно выше подкрановой консоли; III-III – то же – ниже подкрановой консоли; IV-IV – сечение в заделке колонны.

2.1 Геометрические характеристики колонн

Размеры сечений двухветвевых колонн приведены на рис. 2.

Для крайней колонны:

количество панелей подкрановой части , расчетная высота колонны Н_К=15,75 м, в том числе подкрановой части Н_Н=11,8 м, надкрановой части Н_В=3,95 м, расстояние между осями ветвей с=0,95 м.

Момент инерции надкрановой части колонны

;

Момент инерции одной ветви

;

Момент инерции подкрановой части

;

Отношение высоты надкрановой части к полной высоте колонн

;

отношение моментов инерции подкрановой и надкрановой частей колонн:

.

По формулам приложения 20 вычисляем вспомогательные коэффициенты:

- ;

- ;

- .

Реакция верхней опоры колонны от ее единичного смещения:

.

для средней колонны:

H_K=12,15 м, в т.ч. Н_Н=8,2 м, Н_В=3,95 м.

;

;

; ;

- принимаем равным 0;

- ;

- .

.

Суммарная реакция .

2.2 Усилия в колоннах от постоянной нагрузки

Продольная сила на крайней колонне действует с эксцентриситетом

(рис. 6).

Момент

.

В надкрановой части колонны действует также расчетная нагрузка от стеновых панелей толщиной 30 см: с эксцентриситетом

.

Момент: .

Суммарное значение момента, приложенного в уровне верха крайней колонны:

.

В подкрановой части колонны кроме сил G₁ и , приложенных с эксцентриситетом

,

действуют: расчетная нагрузка от стеновых панелей с эксцентриситетом

расчетная нагрузка от подкрановых балок и кранового пути с эксцентриситетом

;

расчетная нагрузка от надкрановой части колонны с м. Суммарное значение момента, приложенного в уровне верха подкрановой консоли:

.

Вычисляем реакцию верхнего конца колонны по формулам прил.20:

_.

Изгибающие моменты в сечениях колонны (нумерация сечений показана на рис. 8.а) равны (рис. 8.б):

- ;

- ;

- ;

- .

Рис. 6. К определению продольных эксцентриситетов.

Продольные силы в крайней колонне:

- ;

- ;

- .

Поперечная сила: .

Продольные силы в средней колонне:

- ;

- ;

- .

2.3 Усилия в колоннах от снеговой нагрузки

Продольная сила на крайней колонне действует с эксцентриситетом . Момент:

.

В подкрановой части колонны эта же сила приложена с эксцентриситетом , т.е. значение момента составляет:

.

Реакция верхнего конца крайней колонны от действия моментов M₁ и M₂ равна:

.

Изгибающие моменты в сечениях крайних колонн (рис. 8.в):

- ;

- ;

- ;

- .

Продольные силы в крайней колонне: .

Поперечная сила: .

Продольные силы в средней колонне: .

2.4 Усилия в колоннах от ветровой нагрузки

Реакция верхнего конца левой колонны по формуле приложения 20 от нагрузки

:

.

Реакция верхнего конца правой колонны от нагрузки :

.

Реакция введенной связи в основной системе метода перемещений от сосредоточенной силы .

Суммарная реакция связи: .

Горизонтальные перемещения верха колонн :

Вычисляем упругие реакции верха колонн:

- левой: ;

- средней: ;

- правой: ;

Изгибающие моменты в сечениях колонн (рис. 8. и):

- левой:

;

.

- средней:

;

.

- правой:

;

.

Поперечные силы в защемлениях колонн:

- левой: ;

- средней: ;

- правой: .

2.5 Усилия в колоннах от крановых нагрузок

Рассматриваются следующие виды нагружений:

1. вертикальная нагрузка D_max на крайней колонне и D_min на средней (рис. 7.а);

2. D_max на средней колонне и D_min на крайней;

3. Четыре крана с 2 D_max на средней колонне и D_min – на крайних (рис. 7.б);

4. Горизонтальная крановая нагрузка Н на крайней колонне (рис. 7.а);

5. Горизонтальная нагрузка Н на средней колонне.

а)

б)

Рис. 7. Схема расположения мостовых кранов для определения опорного давления подкрановых балок на колонну.

Рассмотрим загружение 1. На крайней колонне сила приложена с эксцентриситетом . Момент, приложенный к верху подкрановой части колонны . Реакция верхней опоры левой колонны:

Одновременно на средней колонне действует сила кН

с эксцентриситетом

м, т.е. .

Реакция верхней опоры средней колонны:

Суммарная реакция в основной системе .

Коэффициент, учитывающий пространственную работу каркаса здания, для сборных покрытий и двух кранах в пролете определим по формуле (2.2) при .

Для температурного блока длиной 48м:

м и n=9: ,

Тогда

Упругие реакции верха колонн:

- левой: кН

- средней: кН

- правой: кН.

Изгибающие моменты в сечениях колонн (рис. 8.г):

- левой:

;

;

.

- средней:

;

;

.

-

правой:

;

.

Поперечные силы в защемлениях колонн:

- левой: ;

- средней: ;

- правой: .

Продольные силы в сечениях колонн:

- левой: ; ;

- средней: ; ;

- правой: ; .

Рассмотрим загружение 2. На крайней колонне сила кН, приложена с эксцентриситетом , т.е. . Реакция верхней опоры левой колонны:

На средней колонне действует сила с эксцентриситетом

м, т.е. . Реакция верхней опоры средней колонны:

.

Суммарная реакция в основной системе

.

Тогда .

Упругие реакции верха колонн:

- левой: кН

- средней: кН

- правой: кН.

Изгибающие моменты в сечениях колонн (рис. 8.д):

- левой:

;

;

.

- средней:

;

;

.

- правой:

;

.

Поперечные силы в защемлениях колонн:

- левой: ;

- средней: ;

- правой: .

Продольные силы в сечениях колонн:

- левой: ; ;

- средней: ; ;

- правой: ; .

Рассмотрим загружение 3. На крайних колоннах сила D_min, определенная с коэффициентом сочетаний (четыре крана), действует с эксцентриситетом , т.е. . Реакция верхней опоры левой колонны:

Реакция правой колонны , средней колонны (загружена центральной силой кН).

Так как рассматриваемое загружение симметрично, то усилия в колоннах определяем без учета смещения их верха. Изгибающие моменты в сечениях колонн (рис. 8.е):

– левой ;

;

.

– средней

Характеристики

Список файлов курсовой работы