|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Статистический расчет поперечной рамы
Поперечные рамы рассчитывают как плоские статически неопределимые системы. Расчет заключается в определении изгибающих моментов, поперечных и нормальных усилий в характерных сечениях. При расчете рам вводят ряд допущений, которые упрощают вычисление и при этом не сильно влияют на конечный результат. При расчете рам на нагрузки, приложенные к колоннам, упругие деформации ригеля мало влияют на величину расчетных усилий в колоннах, что позволяет при расчете рам считать ригель бесконечно жестким и рассчитывать рамы методом перемещений, причем неизвестными являются только горизонтальные смещения. При расчете рам на нагрузки, приложенные к ригелю, учитывают конечную жесткость ригеля, расчет выполняют в предположении симметричного расположения нагрузок. Пи жестком сопряжении ригеля с колонной неизвестным является угол поворота верхнего узла рамы. При шарнирном сопряжении ригель рассчитывают как обычную ферму, свободно лежащую на опорах. Для статического расчета могут быть использованы практические методы с применением вспомогательных таблиц, формул и графиков (см. приложение 6), методы строительной механики, программы расчета рам на ЭВМ. Статический расчет рам производится на каждый вид нагрузки раздельно. При расчете рам на ЭВМ производится разбивка рамы на прямолинейные участки постоянной жесткости. В концевых сечениях каждого участка назначают узловые точки, которые нумеруют в определенной последовательности (рис.7) и устанавливают положительные направления нагрузок.
Рис. 7. К расчету рам на ЭВМ. Расположение расчетных сечений. Определение расчетных усилий в колоннах рамы По полученным в п.2.3. усилиям М, Q и N от отдельных загружений составляют таблицу расчетных усилий (табл.12.6(3), табл.2.4), найденных в характерных сечениях (сечения 1, 2, 3, 4) колонны (обычно левой для однопролетной рамы). В этой же таблице производится определение расчетных усилий. Для определения расчетных усилий должны быть рассмотрены два основных вида сочетаний нагрузок (п.1.10…1.13(2)). Первое основное сочетание, в котором учитывают все постоянные нагрузки и одну более неблагоприятную, кратковременную нагрузку с коэффициентом сочетания ψ =1.0. Второе основное сочетание, в котором учитывают все постоянные нагрузки и не менее двух, наиболее неблагоприятных временных, с коэффициентом сочетания ψ =0.9. Для определения расчетных усилий в каждом сечении составляют комбинации усилий, которые определяют: 1) наибольший положительный момент +Мmax и соответствующему значение N и Q; 2) наибольший (по абсолютной величине) отрицательный момент –Мvax и соответствующее ему значение N и Q; 3) наибольшую сжимающую силу N и соответствующее ей значение Таблица расчетных усилий в сечениях стойки рамы Таблица 10
Таблица 11 Расчетные комбинации усилий в колонне при основных сочетаниях нагрузок
Компоновка связей каркаса Связи каркаса обеспечивают геометрическую неизменяемость и устойчивость элементов в продольном направлении, совместную пространственную работу конструкций каркаса, жесткость здания и удобство монтажа и состоят из двух основных систем: связи между колоннами и связи покрытия. Связи между колоннами связи между колоннами (рис.4) обеспечивают во время эксплуатации и монтажа геометрическую неизменяемость каркаса и его несущую способность в продольном направлении, воспринимают и передают на фундамент ветровые нагрузки, действующие на торец здания, и воздействия от продольного торможения мостовых кранов, а также обеспечивают устойчивость колонн из плоскости поперечных рам. Система связей по колоннам состоит из надкрановых одноплоскостных связей. V-образной схемы, располагаемых в плоскостях продольных осей здания и подкрановых двухплоскостных крестовой схеме, располагаемых в плоскостях ветвей колонны. Подкрановые связи в каждом ряду колонн располагаются ближе к середине блока здания, чтобы обеспечить свободу температурных деформаций в обе стороны и снизить температурные напряжения в элементах каркаса. Количество связей (одна или две по длине блока) определяется их несущей способностью, длиной температурного отсека и наибольшим расстоянием Lс от торца здания (температурного шва) до оси ближайшей вертикальной связи. При наличии двух вертикальных связей расстояние между ними в осях на должно превышать 40…50 м. Надкрановые связи устанавливаются в крайних шагах колонн у торца здания или температурного блока, а также в местах, где предусматриваются вертикальные связи по опорам стропильных ферм. Промежуточные колонны (вне блоков связей) в уровне стропильных ферм раскрепляются распорками. При большой высоте подкрановой части колонны целесообразна установка дополнительных горизонтальных распорок между колоннами ( на рис.4 показаны пунктиром), уменьшающих и расчетную длину из плоскости рамы. Вертикальные связи по колоннам рассчитываются на крановые и ветровые нагрузки W, исходя из предположения работы на растяжение одного из каркасов крестовых подкрановых связей. При большой длине элементов, воспринимающих небольшие усилия, связи принимаются по предельной гибкости λ и=200.
Рис.8. Схема связей по колоннам
Связи по шатру Схема связей покрытия состоит из горизонтальных и вертикальных связей, образующих жесткие блоки в торцах здания или температурного блока и при необходимости промежуточные блоки по длине отсека (рис.9). Горизонтальные связи в плоскости нижних поясов стропильных ферм проектируются двух типов. Связи первого типа состоят из поперечных и продольных связевых ферм и растяжек (рис.9, в – при шаге ферм 6 м; рис.5, г – при шаге 12 м). связи второго типа состоят из поперечных связевых ферм и растяжек (рис.5, д – при шаге ферм 6 м; рис.9, е – при шаге 12 м). Поперечные связевые фермы по нижним поясам стропильных ферм предусматриваются в торцах здания или температурного (сейсмического) отсека (рис.9д, е). предусматривается также дополнительно одна связевая горизонтальная ферма - в середине здания или отсека при их длине более 144 м в зданиях, возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 40°С и выше, и при длине более 120 м с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 40°С, тем самым уменьшаются поперечные перемещения пояса фермы, возникающие вследствие податливости связей. Поперечные горизонтальные связи в уровне нижних поясов ферм воспринимают ветровую нагрузку на торец здания, передаваемую верхним частям стоек фахверка, и вместе и вместе с поперечными горизонтальными связями по верхним поясам ферм и вертикальными связями между фермами обеспечивают пространственную жесткость покрытия. Продольные горизонтальные связи в плоскости нижних поясов стропильных ферм предусматриваются вдоль крайних рядов колонн в зданиях: а) с мостовыми опорными кранами групп режимов работы 7К и 8К, требующими устройства галерей для прохода вдоль крановых путей; б) с подстропильными фермами; в) с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов; г) с отметкой низа стропильных конструкций свыше 18 м независимо от грузоподъемности кранов; д) в зданиях с кровлей по железобетонным плитам, оборудованных мостовыми опорными кранами общего назначения грузоподъемностью свыше 50 т при шаге стропильных ферм 6 м и свыше 20 т при шаге ферм 12 м; е) в однопролетных зданиях с кровлей по стальному профилированному настилу, оборудованных мостовыми кранами; ж) при шаге стропильных ферм 12 м с применением стоек продольного фахверка. Поперечные горизонтальные связи в уровне верхних поясов стропильных ферм предусматриваются для обеспечения устойчивости поясов из плоскости ферм.
Рис. 9. Связи покрытия (продолжение на следующей стр.)
Рис.10. Связи покрытия (окончание)
Из-за решетки поперечных связей по верхним поясам ферм затрудняется использование решетчатых прогонов и поэтому поперечные связи, как правило, не применяются. В этом случае развязка ферм обеспечивается системой вертикальных связей между фермами. В зданиях с кровлей по железобетонным плитам в уровне верхних поясов стропильных ферм предусматриваются распорки (рис.9, а). В зданиях с кровлей по стальному профилированному настилу распорки располагаются только в подфонарном пространстве, раскрепление ферм между собой осуществляется прогонами (рис.9, б); при расчетной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов предусматриваются также поперечные связевые фермы или диафрагмы жесткости, устанавливаемые в торцах сейсмического отсека (рис.9, ж – при шаге ферм 6 м; рис.9, к – при шаге ферм 12 м), и дополнительно не менее одной при длине отсека более 96 м в зданиях с расчетной сейсмичностью 7 баллов и при длине более 60 м в зданиях с расчетной сейсмичностью 8 и 9 баллов. В диафрагмах жесткости профилированный настил, кроме основных функций ограждающих конструкций, выполняет функцию горизонтальных связей по верхним поясам стропильных ферм. Поперечные диафрагмы жесткости и горизонтальные связевые фермы воспринимают продольные расчетные горизонтальные сейсмические нагрузки от покрытия. В зданиях с фонарем в случае устройства промежуточной диафрагмы жесткости фонарь над диафрагмой должен быть прерван. Диафрагмы жесткости выполняются из профилированного настила маркой Н60-845-0, 9 или Н75-750-0, 9 по ГОСТ 24045-86* усиленным креплением его к прогонам. Стропильные фермы, не примыкающие непосредственно к поперечным связям, распределяются в плоскости расположение этих связей распорками и растяжками. Распорки обеспечивают необходимую боковую жесткость ферм при монтаже (предельная гибкость верхнего пояса фермы из ее плоскости λ и =220). Растяжки предусматриваются для уменьшения гибкости нижнего пояса с целью предотвращения вибрации. Предельная гибкость нижнего пояса из плоскости фермы принимается: λ и =400 – при статической нагрузки и λ и =250 – при кранах групп режимов работы 7К и 8К или при воздействии динамических нагрузок, приложенных непосредственно к ферме. Для горизонтальных связей обычно принимается связевая ферма с треугольной решеткой. При шаге стропильных ферм 12 м стойки-распорки связевых ферм проектируются с достаточно большой вертикальной жесткостью (как правило, из гнутых прямоугольных профилей) для опирания на них длинных диагональных раскосов, выполненных из уголков с незначительной вертикальной жесткостью. Вертикальные связи между фермами предусматриваются по длине здания или температурного отсека в местах размещения поперечных связевых ферм по нижним поясам ферм. В зданиях с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов и кровлей по стальному профилированному настилу по рядам колонн вертикальные связи устанавливаются в местах размещения связевых ферм или диафрагм жесткости по верхним поясам стропильных ферм. Основное назначение вертикальных связей – обеспечить проектное положение ферм при монтаже и увеличить их боковую жесткость. Обычно устраивается одна-две вертикальные связи по ширине пролета (через 12…15 м). При опирании нижнего узла стропильных ферм на оголовок колонны сверху вертикальные связи располагаются также по опорным стойкам ферм. При примыкании стропильной фермы сбоку к колонне эти связи располагаются в плоскости, совмещенной с плоскостью устройства вертикальных связей надкрановой части колонны. В покрытиях здания, эксплуатируемых в климатических районах с расчетной температурой ниже -40°С, следует, как правило, предусматривать ( дополнительно к обычно применяемым) вертикальные связи, расположенные посередине каждого пролета вдоль всего здания. При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов ферм следует предусматривать инвентарные съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в процессе монтажа.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-09; Просмотров: 2047; Нарушение авторского права страницы
М и Q.
