3. Подготовка исходных данных для автоматизированного расчета на эвм

3.3.1. Характеристика и область применения программы

Содержание настоящего раздела изложено применительно к программе «STATOS» разработанной на кафедре «Строительные конструкции» доцентом Мутиным А.А. [ ], которая реализует диалоговый режим. Программа имеет сугубо учебный характер и создана для развития у обучающихся практических навыков проектной работы, снижения трудоемкости проектирования путем автоматизированного выполнения малоинформативных счетных операций по статистическому расчету поперечных рам. В связи с этим программа имеет ряд существенных упрощений, которые сужают область ее применения и состоят в следующем:

• область применения – одноэтажные промышленные здания с унифицированными объемно-планировочными решениями и типовыми сборными железобетонными элементами;

• геометрические характеристики соответствующих параметров (ширина, высота всех пролетов, шаг колонн по всем средним осям) предполагаются одинаковыми;

• краны в пролете имеют одинаковую грузоподъемность, не превышающую 50 т, их количество в каждом пролете – не менее двух.

Вариативность рассматриваемых конструктивных решений достигается за счет:

• различия шага колонн, в том числе по средним и крайним осям;

• изменения типа стропильных конструкций покрытий, включая большепролетные (при условии отсутствия мостовых кранов);

• различия шага колонн и стропильных конструкций с использованием подстропильных конструкций.

Поперечная рама рассматривается как статически неопределимая система со стойками, жестко защемленными в фундаменте и шарнирно сопряженными со стропильными конструкциями (ригелями). Программа реализует метод деформации, поэтому основная система представлена равновысокой, равнопролетной, равнонагруженной рамой с фиктивной связью в уровне ригеля, препятствующей его горизонтальному смещению.

Суть расчета состоит в последовательном загружении основной системы единичным смещением ( ) и всеми видами внешних воздействий (нагрузок) и определении величины ожидаемого при этом смещения верха колонн и, как следствие, реакции в фиктивной связи, препятствующей этому смещению.

Аналитически это сводится к решению системы канонических уравнений типа

,

где – коэффициент, учитывающий пространственный характер работы расчетной поперечной рамы при ее загружении «жесткой» (крановой) нагрузкой;

– усилие в фиктивной связи при единичном перемещении верха колонн;

– усилие в фиктивной связи 99реакция) при i-ом типе загружения (принимается по приведенным ниже формулам).

Из этого определения определяют

и упругую реакцию верха стойки

, где

– реакция верха колонн при единичном его смещении.

Результатом работы программы являются значения усилий в расчетных сечениях колонн поперечной рамы при всех учитываемых видах внешних воздействий, а также от их невыгодных опасных сочетаний. Ниже дан пример подготовки данных для расчета поперечных рам одноэтажных промышленных зданий.

3.3.2. Таблица исходных данных

Числовые значения приведены применительно к варианту, рассмотренному в примере 2.6.

1. Величина пролета, м ……………………………………………... 24,00

2. Количество пролетов …………………………………………..….. 1,00

3. Длина здания (температурного блока), м …………………….… 48,00

4. Высота помещения (до низа стропильной конструкции), м …………………………………………………..………………….. 16,20

5. Полная высота здания ( ), м ………………………..………….. 19,40

6. Высота фонаря (если нет – 0), м ………………………………….. 0,00

7. Шаг колонн по крайним продольным осям В, м …….............…. 12,00

8. Длина надкрановой части крайней колонны , м …………..….. 3,80

9. Ширина сечения крайней колонны , м ………………………..... 0,50

10. Высота сечения надкрановой части крайней колонны , м …………………………………………………………………..…… 0,60

11. Высота сечения надкрановой части крайней колонны , м……………………………………………………………...……… 1,20

12. Высота сечения ветви крайней колонны (у сплошной – 0), м……………………………………………………………..………. 0,25

13. Высота сечения распорок крайней колонны (у сплошной – 0), м ……………………………………………………………………..… 0,25

14. Высота сечения консоли крайней колонны, м ……………..…… 1,05

15. Привязка крайней колонны к продольной оси, м …………….… 0,25

16. Шаг колонн по средней оси (если нет – 0), м …………………… 0,00

17. Длина надкрановой части средней колонны, м ……………….… 0,00

18. Ширина сечения средней колонны, м …………………………… 0,00

19. Высота сечения надкрановой части средней колонны, м ………………………………………………………………..……… 0,00

20. Высота сечения подкрановой части средней колонны, м ………………………………………………………………..……… 0,00

21. Высота сечения ветви средней колонны, м ………………..……. 0,00

22. Высота сечения распорок средней колонны, м ……………….… 0,00

23. Высота сечения консоли средней колонны, м ………………...… 0,00

24. Наличие навесных стен (если «да» - 1, если «нет» - 0) ……….... 1,00

25. Высота первого (сверху) яруса (если нет – 0), м ………………. 4,20

26. Высота второго (сверху) яруса стен (если нет – 0), м ………..… 3,00

27. Высота третьего яруса стен (если нет – 0), м ………………...…. 6,60

28. Высота четвертого яруса стен (если нет – 0), м ………………... 6,95

29. *⁾ Процент остекления стен в первом ярусе, % ………………..... 0,00

30. *⁾ То же во втором ярусе, % …………………………………..… 60,00

31. *⁾ То же в третьем ярусе, % …………………………………..…. 27,00

32. *⁾ То же в четвертом ярусе, % …………………………………... 26,00

33. *⁾ Число опорной реакции стен относительно координатной оси, м ……………………………………………………………………...... 0,40

34. *⁾ Расчетная нагрузка от стенового ограждения, кПа ………..…. 3,90

35. Шаг стропильных конструкций, м ……………………………. 12,00

36. *⁾ Расчетная нагрузка от массы покрытия, кПа ……………….… 2,44

37. Тоже от массы одной стропильной конструкции, кН ……………………………………………………………..……… 163,90

38. Тоже от массы подстропильной конструкции (если нет – 0) ……………………………………………………………………….. 0,00

39. *⁾ Плечо опорной реакции стропильной конструкции относительно координатной оси, м …………………………………………….… 0,16

40. Расчетная нагрузка от массы подкрановой балки на крайней оси, кН …………………………………………………………………….. 114,00

41. Тоже на средней (если нет – 0), м .........................................…….. 0,00

42. Плечо опорной реакции подкрановой балки, м ……………….. 0,75

43. Количество кранов в одном пролете ………………………….…. 2,00

44. Грузоподъемность крана, т …………………………………..….. 16,00

45. Режим работы крана (1К – 6К) (набрать цифру) ……………… 6,00

46. Масса крана с тележкой, т ……………………………………... 21,70

47. Масса тележки, т ……………………………………………..….... 3,70

48. Ширина крана, м ………………………………………………….. 5,60

49. База крана, м …………………………………………………...….. 4,40

50. Максимальное давление колеса крана ( ), кН …................ 150,00

51. Нормативное значение ветрового давления ( ), кПа …………………………………………………………………..…… 0,38

52. Коэффициент « » для ветрового давления на высоте 5,0 м ……………………………………………………………………… 0,50

53. *⁾ Нормативная снеговая нагрузка, кПа ……………………….… 85,7

54. Класс ответственности сооружения ………………………...…… 2,00

• *⁾ Дополнительная информация по определению параметров под этим знаком.

• Параметры 30 – 32 определяются как процентное отношение высоты ленточного отопления (1,8 м) к высоте соответствующего яруса (второго ; третьего 27%, четвертого 26%).

• Параметр 34 определяются как расчетная нагрузка от массы 1 м² стенового ограждения.

, где

– масса панели (кг);

=9,81 м/с²; =1,8 м; =12,0 м – размеры стеновой панели.

кПа

• Параметр 36 определяется как расчетная нагрузка от всех элементов кровли и покрытия, за исключением стропильных конструкций.

Таблица. __

Элемент покрытия и кровли	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка, кН/м2
Гидроизоляционный ковер (3 слоя рубероида на битумной мастике)	0,09	1,3	0,12
Стяжка (армированная, цементно-песчанная), =18 кН/м3	0,05	1,3	0,06
Пароизоляция (битум) =4 мм	0,05	1,3	0,06
Плиты железобетонные 3×12	2,05	1,1	2,20
Итого:	2,24		2,44

• Параметр 39 – расстояние между равнодействующей опорного давления стропильной конструкции и продольной координационной осью: при нулевой привязке , при привязке 250 мм – )( .