Геометрический расчет элементов рамы.

Расчет элементов полурамы производим согласно её геометрической схеме (Рис.4), в следующей последовательности:

- Определяем угол наклона ригеля – угол :

tg = i = 1:5,0 = 0,2  = 11˚3΄ sin=0,196 cos=0,98

- Определяем длину ригеля полурамы – ℓ_риг

- Участок ВК, равный участку КС, выбирается из условия:

1,5м  h_BK=ℓ_КС  0,33ℓ_риг

1,5м  2,0м  2,02м

- Определяем высоту рамы в середине пролета – h_o

- Определяем расстояние от низа рамы до точки пересечения оси ригеля с осью подкоса – h_п

- Определяем расстояние от оси стойки до точки пересечения оси ригеля с осью подкоса – U

Для определения длины подкоса необходимо вычислить угол .

tg= 0,82 sin= 0,634 cos= 0,773

- Определяем длину подкоса – ℓ_п

- Определяем расстояние от центра карнизного узла до оси подкоса–е.

Рис. 4. Геометрическая схема рамы.

Продольная компоновка каркаса

1. Рис.5. Продольная компоновка каркаса.

3.2 Статический расчет несущей рамы. Нагрузки, действующие на раму

Согласно СНиПа 2.01.07 – 85* «Нагрузки и воздействия» на раму действуют постоянные (собственный вес рамы, кровли) и временные нагрузки (снеговая, ветровая). Воздействие ветровой нагрузки в некоторых случаях не учитывается, т.к. значение изгибающего момента от ветровой нагрузки не превышает 20% от грузового момента, а по требованию СНиП II-25-80 при расчете на прочность и устойчивость расчетные сопротивления увеличиваются в 1,2 раза коэффициентом условия работы.

Таким образом, раму рассчитываем только на основное сочетание нагрузок (постоянная и снеговая).

Т.к. обрешетины щита кровли расположены по ригелю равномерно на равном расстоянии, следовательно, нагрузка на раму считается равномерно распределенной.

Нормативная постоянная нагрузка от собственного веса кровли (включая вес кровли и щитов) составляет на 1 п.м горизонтальной проекции ригеля:

(кН/м)

Нормативная временная нагрузка от снегового покрова

(кН/м)

Нагрузка от собственного веса рамы

(кН/м)

где К_СВ=6 – коэффициент собственного веса, для данного типа рамы принимается равным 5÷7

Таким образом расчетная нагрузка на 1 п.м горизонтальной проекции ригеля составляет:

постоянная - (кН/м)

временная - (кН/м)

полная - q = g + p =1,08+3,92=5,0 (кН/м)

где _ - коэффициент надёжности по нагрузке, который определяется по СНИП 2.01.07- 85 “ Нагрузки и воздействия ”

для постоянных нагрузок - _ =1,1 [ 4; с.3]

для снеговой нагрузки - _ =1,4 [4; с.9]

Статический расчет

Статический расчет включает в себя определение внутренних усилий M и N и построение их эпюр. Для этого необходимо определить вертикальную и горизонтальную опорные реакции: V_A и H_A.

При определении M и N подкос условно заменяют двумя силами, (Рис.4) действующими в противоположных направлениях, направленных к узлам (сжатие).

Составляем уравнения равновесия.

Уравнение моментов т. 0 составляем для полурамы.

Усилие N_П в подкосе определяется из уравнения моментов относительно точки К, где пересекаются оси стойки и ригеля.

Точка А

Точка B

Точка К

Точка С

Точка О

Для построения эпюры моментов необходимо просчитать наиболее загруженные точки В и С.

Для построения эпюры продольных сил необходимо определить усилия чуть выше и чуть ниже точек В и К, левее и правее точки С и в точке О.

Рис.6. Эпюры продольных сил и изгибающих моментов