3.3.5 Усилия в стойках рамы от ветровой нагрузки.
Порядок расчета рамы, загруженной ветровой нагрузкой тот же, что и при загруженной крановыми моментами и силами поперечного торможения.
Пространственную работу каркаса не учитывают, т.к. ветровая нагрузка приложена ко всем рамам.
Изгибающие моменты для левой стойки от равномерно-распределенной нагрузки q основной системы определяются по формулам:
МА = КА q h2; Мв= Кв q h2;
(3.34)
Мс = Кс q h2;
где КА, КВ, КС -определяется по табл. 3.4. схема 6.
Для правой стойки полученные моменты умножить на их соотношение
Опорные реакции для левой стойки:
(3.35)
Где КR - определяется по табл. 3.4 схеме 6.
Для правой стойки полученные реакции умножить на соотношение:
Суммарная реакция верхних концов стоек:
(3.36)
Эпюра моментов МI от смещения ее верхних узлов на ∆I = I определим из формул (3,27) и (3,28), ∆ определится из формулы (3,29)
Расчетная эпюра моментов в раме от ветровой нагрузки:
M = MI ∆ + Mp (3,37)
Поперечная сила в сечении В определяется по формуле:
В левой стойке:
(3.38)
В правой стойке:
(3.39)
В сечении А:
В левой стойке:
(3.40)
В правой стойке:
(3.41)
3.3.6 Определение расчетных усилий в стойках рамы.
Из полученных значений изгибающих моментов и продольных сил от различных нагрузок, необходимо найти их наиболее невыгодное сочетание. Нормами проектирования предусмотрены два вида основных сочетаний нагрузок:
а) составляемые из постоянной, всех временных длительных и одной наиболее неблагоприятной кратковременной нагрузки, коэффициент сочетания nс = 1
б) Составляемой из постоянной, всех временных, длительных и двух и более кратковременных нагрузок, коэффициент сочетания nс =0,9
К кратковременным нагрузкам относятся нагрузки от снега, кранов, ветра. Нагрузки от вертикального давления и торможения мостовых кранов рассматривается как одна кратковременная нагрузка.
Поперечная сила Q определяется только для нижнего участка колонны, она необходима при расчете раскосов сквозных колонн.
Расчетные усилия колонн выбираются из следующих комбинаций:
1). + Мmax,Nсоот 2). - Мmax, Nсоот.
3). Nmax, + Мсоот 4). Nmax, -Мсоот.
Для расчета анкерных болтов составляется комбинация, которая включает в себя наименьшую продольную силу с наибольшими возможными моментами.
1) Nmin, ± М соот
Продольная сила от постоянной нагрузки учитывается с коэффициентом перегрузки 0,9, т.к. она разгружает анкерные болты.
Значения суммарных расчетных усилий следует свести в таблицу.
Пример 3.
СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАМЫ
Постоянная нагрузка. Сосредоточенный момент в следствие смещения осей верхней и нижней части колоны.
М = -Аq*е = -321,84*0,25 = -67,05кН*м
Положительное направление момента принято по часовой стрелке
Каноническое уравнение для левого узла
φ1 * r11 + r1p = 0
Моменты от нагрузки на стойках (Мр).
Момент от поворота узлов на угол φ = 1 (М1).
Моменты на опорах ригеля (защемленная балка постоянного по длине сечения)
Коэффициенты канонического уравнения:
(по эпюре М1)
(по эпюре Мр)
Фактический угол поворота:
Эпюра моментов (М1 · φ) от фактического угла поворота.
Эпюра моментов (М1φ + Мр) от постоянной нагрузки (рис 3.4)
Рис. 3.4
Проверкой правильности является равенство моментов и поперечных сил в узле В
т.е
Поперечные силы:
Нормальные силы:
Nст = Аq = 321,84кН
Nриг = -37,5кН
Нагрузка от снега
где
Рис. 3.5