Расчет усилий в раме в программном комплексе SCAD
Расчетная схема с номерами элементов рамы
Для расчета создано 10 расчетных загружений рамы:
L1 . Постоянная нагрузка
L2. Снеговая нагрузка
L3. Крановая: вертикальная, кран слева
L4 . Крановая: вертикальная, кран справа
L5. Горизонтальная: торможение, действие у левого края вправо
L6 . Горизонтальная: торможение, действие у левого края влево
L7 . Горизонтальная: торможение, действие у правого края вправо
L8 . Горизонтальная: торможение, действие у левого края вправо
L9. Ветровая: действие слева
L10. Ветровая: действие справа
Результирующую нагрузку принимаем по формуле
Cm = Pd + (yl1Pl1 + yl2Pl2+ yl3Pl3 + …) + (yt1Pt1 + yt2Pt2+ yt3Pt3 + …)
согласно СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»
Вертикальная крановая (L3 или L4) и поперечное торможение (одна из ряда L5, L6, L7, L8) считаются одной кратковременной нагрузкой, и место приложения поперечной тормозной силы не связано с положением тележки крана, задаём в SCAD следующие комбинации нагрузок:
C1 . L3 + L5 Кран слева + торможение у левого края вправо
C2. L3 + L6 Кран слева + торможение у левого края влево
C3 . L3 + L7 Кран слева + торможение у правого края вправо
C4. L3 + L8 Кран слева + торможение у правого края влево
C5. L4 + L5 Кран справа + торможение у левого края вправо
C6 . L4 + L6 Кран справа + торможение у левого края влево
C7 . L4 + L7 Кран справа + торможение у правого края вправо
C8 . L4 + L8 Кран справа + торможение у правого края влево
| № п/п | Нагрузка | Сечение 1 | Сечение 2 | Сечение 3 | Сечение 4 | ||||||
| N, кН | M, кН·м | Qz, кН | N, кН | M, кН·м | N, кН | M, кН·м | N, кН | M, кН·м | Qz, кН | ||
| 1. | Постоянная нагрузка | -327,42 | -255,44 | 11,84 | -285,30 | -106,59 | -261,44 | -17,66 | -260,01 | 52,07 | 11,84 |
| 2. | Снег | -161,51 | -159,46 | 7,95 | -161,51 | -72,73 | -161,51 | -12,17 | -161,51 | 34,65 | 7,95 |
| 3. | Вертикальная крановая нагрузка (тележка крана слева) | -1644,80 | 559,59 | 4,96 | -1644,80 | 613,74 | 0,09 | -19,14 | 0,09 | 10,1 | 4,96 |
| 4. | То же, тележка справа | -607,75 | 162,87 | 4,97 | -607,75 | 217,14 | -0,09 | -16,62 | -0,09 | 12,68 | 4,97 |
| 5. | Поперечное торможение у левой колонны вправо | 0,48 | 754,78 | -64,65 | 0,48 | 49,49 | 0,48 | 49,31 | 0,48 | 5,02 | 6,94 |
| 6. | То же, у левой колонны влево | -0,48 | -754,78 | 64,65 | -0,48 | -49,49 | -0,48 | -49,31 | -0,48 | -5,02 | -6,94 |
| 7. | То же, у правой колонны вправо | -0,48 | -97,01 | 6,92 | -0,48 | -21,49 | -0,48 | -21,31 | -0,48 | 19,46 | 6,92 |
| 8. | То же, у правой колонные влево | 0,48 | 97,01 | -6,92 | 0,48 | 21,49 | 0,48 | 21,31 | 0,48 | -19,46 | -6,92 |
| 9. | Ветер слева | 4,43 | 598,39 | -68,20 | 4,43 | 66,67 | 4,43 | 65,00 | 4,43 | -45,54 | -8,26 |
| 10. | Ветер справа | -4,43 | -480,99 | 50,33 | -4,43 | -65,34 | -4,43 | -63,67 | -4,43 | 49,77 | 12,66 |
3.1 Расчётные сочетания нагрузок
¾ Сечение 1 ¾
| № Нагрузки | Коэффициент сочетаний t1 = 1,0 | Коэффициент сочетаний t2 = 0,9 | Коэффициент сочетаний t3 = 0,7 | |||||||||
| Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | |||||||
| M, кН·м | N, кН | Nпв, кН | Nнв, кН | M, кН·м | N, кН | Nпв, кН | Nнв, кН | M, кН·м | N, кН | Nпв, кН | Nнв, кН | |
| -255,44 | -327,42 | 49,16 | -376,58 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| -159,46 | -161,51 | 52,13 | -213,64 | -143,51 | -145,36 | 46,92 | -192,27 | -111,62 | -113,06 | 36,49 | -149,55 | |
| 3+5 | 1314,36 | -1644,31 | -1917,46 | 273,15 | 1182,92 | -1479,88 | -1725,71 | 245,83 | 920,05 | -1151,02 | -1342,22 | 191,20 |
| 3+6 | -195,19 | -1645,28 | -659,98 | -985,30 | -175,67 | -1480,75 | -593,98 | -886,77 | -136,63 | -1151,70 | -461,99 | -689,71 |
| 3+7 | 462,57 | -1645,28 | -1208,12 | -437,17 | 416,31 | -1480,75 | -1087,30 | -393,45 | 323,80 | -1151,70 | -845,68 | -306,02 |
| 3+8 | 656,60 | -1644,32 | -1369,33 | -274,99 | 590,94 | -1479,89 | -1232,39 | -247,49 | 459,62 | -1151,02 | -958,53 | -192,50 |
| 4+5 | 917,64 | -607,27 | -1068,34 | 461,07 | 825,88 | -546,54 | -961,50 | 414,96 | 642,35 | -425,09 | -747,83 | 322,75 |
| 4+6 | -591,91 | -608,24 | 189,14 | -797,38 | -532,72 | -547,42 | 170,22 | -717,64 | -414,34 | -425,77 | 132,40 | -558,16 |
| 4+7 | 65,86 | -608,23 | -359,00 | -249,23 | 59,27 | -547,41 | -323,10 | -224,31 | 46,10 | -425,76 | -251,30 | -174,46 |
| 4+8 | 259,88 | -607,27 | -520,20 | -87,07 | 233,89 | -546,54 | -468,18 | -78,36 | 181,92 | -425,09 | -364,14 | -60,95 |
| 598,39 | 4,43 | -496,44 | 500,87 | 538,55 | 3,99 | -446,80 | 450,79 | 418,87 | 3,10 | -347,51 | 350,61 | |
| -480,99 | -4,43 | 398,61 | -403,04 | -432,89 | -3,99 | 358,75 | -362,74 | -336,69 | -3,10 | 279,03 | -282,13 |
| Расчетные сочетания усилий для расчета колонны(сечение 1) | ||||
| Комбинация | Сочетания нагрузок | Сочетания усилий | ||
| M, кН·м | N, кН | Nб, кН | ||
| Nmax пв(+М и -N соотв.) | Сm=№1+1*(№3+№5)+0,9*(№9) | 1597,47 | -1967,74 | -2315,10 |
| Nmax нв(-М и -N соотв.) | Сm=№1+1*(№3+№6)+0,9*(№10)+0,7*№2 | -995,14 | -2089,74 | -1874,16 |
| Расчетные сочетания усилий для расчета анкерных болтов(сечение 1) | ||||
| Наружняя ветвь (нв) | Сm=0,82*№1+№9*1 | 388,9292 | -264,054 | |
| Сm=0,82*№1+1*(№3+№5)+0,9*№10 | 672,0082 | -1916,78 | ||
| Подкрановая ветвь(пв) | Сm=0,82*№1+№9*1 | 388,9292 | -264,054 | |
| Сm=0,82*№1+1*(№3+№5)+0,9*№9 | 1544,44 | -136,868 |
¾ Сечение 2 ¾
| № Нагрузки | Коэффициент сочетаний t1 = 1,0 | Коэффициент сочетаний t2 = 0,9 | Коэффициент сочетаний t3 = 0,7 | |||||||||
| Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | |||||||
| M, кН·м | N, кН | Nпв, кН | Nнв, кН | M, кН·м | N, кН | Nпв, кН | Nнв, кН | M, кН·м | N, кН | Nпв, кН | Nнв, кН | |
| -106,59 | -285,30 | -53,83 | -231,48 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| -72,73 | -161,51 | -20,15 | -141,36 | -65,46 | -145,36 | -18,13 | -127,23 | -50,91 | -113,06 | -14,10 | -98,95 | |
| 3+5 | 663,23 | -1644,31 | -1374,85 | -269,46 | 596,91 | -1479,88 | -1237,36 | -242,52 | 464,26 | -1151,02 | -962,39 | -188,62 |
| 3+6 | 564,25 | -1645,28 | -1292,85 | -352,43 | 507,83 | -1480,75 | -1163,56 | -317,19 | 394,98 | -1151,70 | -904,99 | -246,70 |
| 3+7 | 592,25 | -1645,28 | -1316,18 | -329,10 | 533,03 | -1480,75 | -1184,56 | -296,19 | 414,58 | -1151,70 | -921,33 | -230,37 |
| 3+8 | 635,23 | -1644,32 | -1351,52 | -292,80 | 571,71 | -1479,89 | -1216,37 | -263,52 | 444,66 | -1151,02 | -946,06 | -204,96 |
| 4+5 | 266,63 | -607,27 | -525,83 | -81,44 | 239,97 | -546,54 | -473,24 | -73,30 | 186,64 | -425,09 | -368,08 | -57,01 |
| 4+6 | 167,65 | -608,24 | -443,83 | -164,41 | 150,89 | -547,42 | -399,45 | -147,97 | 117,36 | -425,77 | -310,68 | -115,09 |
| 4+7 | 195,65 | -608,23 | -467,16 | -141,07 | 176,09 | -547,41 | -420,44 | -126,97 | 136,96 | -425,76 | -327,01 | -98,75 |
| 4+8 | 238,63 | -607,27 | -502,49 | -104,78 | 214,77 | -546,54 | -452,24 | -94,30 | 167,04 | -425,09 | -351,75 | -73,34 |
| 66,67 | 4,43 | -53,34 | 57,77 | 60,00 | 3,99 | -48,01 | 52,00 | 46,67 | 3,10 | -37,34 | 40,44 | |
| -65,34 | -4,43 | 52,24 | -56,67 | -58,81 | -3,99 | 47,01 | -51,00 | -45,74 | -3,10 | 36,56 | -39,67 |
| Расчетные сочетания усилий для расчета колонны(сечение 2) | ||||
| Комбинация | Сочетания нагрузок | Сочетания усилий | ||
| M, кН·м | N, кН | Nб, кН | ||
| Nmax пв(+М и -N соотв.) | Сm=№1+1*(№3+№5)+0,9*№2 | 616,64 | -1925,62 | -1476,68 |
| Nmax нв(-М и -N соотв.) | Сm=№1+1*(№3+№6)+0,9*№2+0,7*№9 | 452,21 | -1949,37 | -670,69 |
¾ Сечение 3 ¾
| № Нагрузки | Коэффициент сочетаний t1 = 1,0 | Коэффициент сочетаний t2 = 0,9 | Коэффициент сочетаний t3 = 0,7 | |||||||||
| Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | |||||||
| M, кН·м | N, кН | Nвп, кН | Nнп, кН | M, кН·м | N, кН | Nвп, кН | Nнп, кН | M, кН·м | N, кН | Nвп, кН | Nнп, кН | |
| -17,66 | -261,44 | -95,40 | -166,04 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| -12,17 | -161,51 | -56,42 | -105,10 | -10,95 | -145,36 | -50,77 | -94,59 | -8,52 | -113,06 | -39,49 | -73,57 | |
| 3+5 | 30,17 | 0,57 | -60,06 | 60,63 | 27,15 | 0,51 | -54,05 | 54,56 | 21,12 | 0,40 | -42,04 | 42,44 |
| 3+6 | -68,44 | -0,40 | 136,68 | -137,08 | -61,60 | -0,36 | 123,01 | -123,37 | -47,91 | -0,28 | 95,68 | -95,96 |
| 3+7 | -40,45 | -0,40 | 80,70 | -81,10 | -36,41 | -0,36 | 72,63 | -72,99 | -28,32 | -0,28 | 56,49 | -56,77 |
| 3+8 | 2,17 | 0,57 | -4,06 | 4,63 | 1,95 | 0,51 | -3,65 | 4,16 | 1,52 | 0,40 | -2,84 | 3,24 |
| 4+5 | 32,69 | 0,40 | -65,18 | 65,58 | 29,42 | 0,36 | -58,66 | 59,02 | 22,88 | 0,28 | -45,63 | 45,91 |
| 4+6 | -65,92 | -0,57 | 131,56 | -132,13 | -59,33 | -0,51 | 118,40 | -118,91 | -46,14 | -0,40 | 92,09 | -92,49 |
| 4+7 | -37,93 | -0,57 | 75,58 | -76,15 | -34,14 | -0,51 | 68,02 | -68,53 | -26,55 | -0,40 | 52,90 | -53,30 |
| 4+8 | 4,69 | 0,40 | -9,18 | 9,58 | 4,22 | 0,36 | -8,26 | 8,62 | 3,28 | 0,28 | -6,43 | 6,71 |
| 65,00 | 4,43 | -127,79 | 132,22 | 58,50 | 3,99 | -115,01 | 118,99 | 45,50 | 3,10 | -89,45 | 92,55 | |
| -63,67 | -4,43 | 125,13 | -129,56 | -57,30 | -3,99 | 112,61 | -116,60 | -44,57 | -3,10 | 87,59 | -90,69 |
| Расчетные сочетания усилий для расчета колонны(сечение 3) | ||||
| Комбинация | Сочетания нагрузок | Сочетания усилий | ||
| M, кН·м | N, кН | Nб, кН | ||
| Nmax пв(+М и -N соотв.) | Сm=№1+№9*1 | 47,34 | -257,01 | -223,19 |
| Nmax нв(-М и -N соотв.) | Сm=№1+1*(№3+№5)+0,9*(№10) | -143,40 | -265,83 | -419,72 |
¾ Сечение 4 ¾
| № Нагрузки | Коэффициент сочетаний t1 = 1,0 | Коэффициент сочетаний t2 = 0,9 | Коэффициент сочетаний t3 = 0,7 | |||||||||
| Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | Усилия в колонне | Усилия в ветви колонны | |||||||
| M, кН·м | N, кН | Nвп, кН | Nнп, кН | M, кН·м | N, кН | Nвп, кН | Nнп, кН | M, кН·м | N, кН | Nвп, кН | Nнп, кН | |
| 141,44 | -181,52 | -373,65 | 192,12 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 142,35 | -169,20 | -369,29 | 200,09 | 128,11 | -152,28 | -332,36 | 180,08 | 99,64 | -118,44 | -258,51 | 140,07 | |
| 3+5 | 15,11 | 0,57 | -29,94 | 30,51 | 13,60 | 0,51 | -26,94 | 27,45 | 10,58 | 0,40 | -20,95 | 21,35 |
| 3+6 | 5,08 | -0,40 | -10,36 | 9,96 | 4,57 | -0,36 | -9,32 | 8,96 | 3,56 | -0,28 | -7,25 | 6,97 |
| 3+7 | 29,56 | -0,40 | -59,32 | 58,92 | 26,60 | -0,36 | -53,39 | 53,03 | 20,69 | -0,28 | -41,52 | 41,24 |
| 3+8 | -9,36 | 0,57 | 19,01 | -18,44 | -8,42 | 0,51 | 17,10 | -16,59 | -6,55 | 0,40 | 13,30 | -12,90 |
| 4+5 | 17,70 | 0,40 | -35,20 | 35,60 | 15,93 | 0,36 | -31,68 | 32,04 | 12,39 | 0,28 | -24,64 | 24,92 |
| 4+6 | 7,67 | -0,57 | -15,63 | 15,06 | 6,90 | -0,51 | -14,06 | 13,55 | 5,37 | -0,40 | -10,94 | 10,54 |
| 4+7 | 32,15 | -0,57 | -64,59 | 64,02 | 28,94 | -0,51 | -58,13 | 57,61 | 22,51 | -0,40 | -45,21 | 44,81 |
| 4+8 | -6,78 | 0,40 | 13,76 | -13,36 | -6,10 | 0,36 | 12,38 | -12,02 | -4,75 | 0,28 | 9,63 | -9,35 |
| -45,54 | 4,43 | 93,30 | -88,87 | -40,99 | 3,99 | 83,97 | -79,98 | -31,88 | 3,10 | 65,31 | -62,21 | |
| 49,77 | -4,43 | -101,76 | 97,33 | 44,79 | -3,99 | -91,58 | 87,59 | 34,84 | -3,10 | -71,23 | 68,13 |
| Расчетные сочетания усилий для расчета колонны(сечение 4) | ||||
| Комбинация | Сочетания нагрузок | Сочетания усилий | ||
| M, кН·м | N, кН | Nб, кН | ||
| Nmax пв(+М и -N соотв.) | Сm=№1+(№4+№7)*1+№10*0,9+№2*0,7 | 318,03 | -304,52 | -319,61 |
| Nmax нв(-М и -N соотв.) | Сm=№1+1*№9+(№3+№8)*0,9 | 87,48 | -176,58 | -246,83 |
Пример схемы нагружения:
L1
L9
