Определение недостающих исходных данных для статического расчета поперечной рамы

Постоянная нагрузка от шатра

Собственный вес фермы.

gф = Lkyf = 30,00,0091,21,05 = 0,34 кН/м2,

где –коэффициент весовой характеристики ферм, принимается при L=30м = 0,009;

k=1,2 - коэффициент учитывающий вес связей по фермам.

gш = 1,76+0,016+0,055+0,228+0,018+0,34 = 2,41кН/м2

Распределенная нагрузка на ригель

qш = gшl/cos = 2,41*6/1 =15,8 кН

- угол уклона верхнего пояса ригеля; принято cos = 1

Сосредоточенная нагрузка в узле фермы

Fш = qшL/2 = 15,830/2 = 237 кН

 

Постоянная нагрузка от колонны

Вес верхней части колонны

Fв = (lв+h0)gв =(5,89+2,2)1,1 = 8,91 кН,

где gв = 1,0 – 1,15 кН/м.

Вес нижней части колонны

Fн = lнgн = 10,912,2 = 24,0 кН,

где gв = 2,0 – 3,0 кН/м.

 

Моменты в месте изменения сечения

Момент от постоянной нагрузки

Мш = –(Fш+Fв+F2)e1 = –(237+8,91+9,46)0,25 = –45,61 кНм

где F2 – сосредоточенная нагрузка от веса стеновых панелей (п.3.3);

e1 – эксцентриситет приложения нагрузок .

Момент от снеговой нагрузки

Мсн = – Fснe1 = –126,720,25 = –31,68кНм

где Fсн = qснL/2 = 8,0430/2 = 120 кН – сосредоточенная нагрузка на колонну от снеговой нагрузки.

Момент от вертикальной крановой нагрузки

Мmax = Dmaxe2 = 16980,625 = 1061,25 кНм

Мmin = Dmine2 = 5960,625 = 372,25 кНм

где e2 – эксцентриситет приложения нагрузок.

4. Замена распределенной ветровой нагрузки qв для расчетной схемы рамы

Для того чтобы действительную эпюру ветровой нагрузки (рис. 15) упростить применительно к расчетной схеме рамы, необходимо распределенную ветровую нагрузку заменить

– выше нижнего пояса ригеля сосредоточенной нагрузкой в W ;

– от нижнего пояса ригеля до уровня земли эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой qе.

Wв1 = qв1b = 3,53,675 = 12,86 кН;

Wв2 = Wв1c2/c1 = 12,86(-0,5/0,8) = -8,04 кН,

Где с1, с2 – коэффициенты внешнего давления;

Qэ1 = qв1 = 3,5 кН/м;

Qэ2 = qэ1c2/c1 = 3,5(-0,5/0,8) = -2,2 кН/м.

 

Определение моментов инерции различных элементов поперечной рамы

Момент инерции ригеля

,

Где – изгибающий момент ригеля, условно определенный, как при шарнирном примыкании ригеля;

– высота фермы (по осям поясных уголков);

– расчетное сопротивление стали марки С245

– коэффициент, учитывающий уклон верхнего пояса и деформативность решётки фермы, при i=1/8…1/10 ; при i=1/15 ; при i=0 .

Момент инерции нижней части колонны

,

Ry = 240 МПа - по табл. В.5 [1] для стали марки С245;

k2 = 3 - коэффициент, зависящий от шага колонн (k2 = 2,5 – 3 при l = 6,0м).

 

Соотношение моментов инерции ригеля и нижней частей колонны

.

 

Соотношение моментов инерции верхней и нижней частей колонны

,

где при жестком сопряжении ригеля с колонной k 1 = 1,2...1,8 1 – коэффициент, учитывающий фактическое неравенство площадей и радиусов инерции поперечных сечений верхней и нижней частей колонны.

 


Статический расчет рамы

Исходные данные:

Таблица 5

№ п/п Наименование характеристик Ед. измер. Обозна чение Величина  
Высота подкрановой балки с рельсом м hпб+hр 1,19
Длина нижней части колонны “ lн 10,91
Длина верхней части колонны “ lв 5,89
Пролет рамы “ L 30,0
Вес нижней части колонны кН Fн 23,2
Вес верхней части колонны “ Fв 8,91
Вес подкрановой балки с рельсом “ Fпб 23,4
Вес стенового ограждения среднего яруса “ F1 30,8
Вес стенового ограждения верхнего яруса “ F2 9,46
Постоянная нагрузка по ригелю кН/м qш 15,8
Снеговая нагрузка по ригелю “ qсн 8,04
Максимальное вертикальное давление кранов кН Dmax
То же, минимальное “ Dmin
Поперечная тормозная сила “ T 70,23
Ветровая нагрузка на колонну с наветренной стороны кН/м qэ1 3,5
То же, с подветренной стороны “ qэ2 -2,2
Суммарная ветровая нагрузка, действующая на ригель рамы кН Wв1+Wв2 23,9
Момент в уступе колонны от постоянной нагрузки кН·м Mш -58,97
То же, от снеговой нагрузки “ Мсн -30,15
Момент в уступе колонны от максимального вертикального давления кранов “ Мmax
То же, от минимального давления кранов “ Mmin 372,5
Относительное значение моментов инерции элементов рамы – Iв/Iн 0,09
– Iр/Iн 2,07
Коэффициент пространственной работы рамы –