Статический расчет рамы - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
Перед расчетом рамы предварительно назначим размеры сечения колонн и определим их жесткости. Для крайней колонны принимаем сечение в надкрановой части: bxhв=50x60 см, в подкрановой части Bxhн=50х80 см (рис. 5а). Для средней двухветвевой колонны в надкрановой части назначаем из условия опирания на колонну двух ферм сечение Bxhв=60x60 см, в подкрановой части - две ветви Bxhс=60x30 см; а общая высота сечения (с учетом двух ветвей) Hн=140 см (рис. 5б).
Рис. 5 Размеры сечения колонн в разных уровнях
Вычисление моментов инерции сечений колонн.
1) надкрановая часть первой колонны:
- 2) подкрановая часть крайней колонны: 3) надкрановая часть средней колонны:
- 4) подкрановая часть средней колонны: 5) ветвь средней колонны:
Вычисление относительных жесткостей колонн рамы.
- 1) надкрановая часть крайней колонны: 2) подкрановая часть крайней колонны:
3) надкрановая часть средней колонны:
- 4) подкрановая часть средней колонны: 5) ветвь средней колонны:
А) единичное перемещение основной системы
Расчет рамы выполняется методом перемещений: , где неизвестным является - горизонтальное перемещение верха колонн.
Рис. 6 Основная схема рамы по методу перемещений
Основная система содержит горизонтальную связь, препятствующую этому перемещению. Подвергаем основную систему единичному перемещению (рис.6) и вычисляем реакции верхнего конца сплошной и двухветвевой колонн.
Для сплошной крайней колонны:
(1.17)
(1.18)
(1.19)
Для средней двухветвевой колонны при числе панелей N=4:
(1.20)
(1.21)
(1.22)
(1.23)
Находим суммарную реакцию верха колонн:
Б) загружение постоянной нагрузкой
Продольная сила от веса покрытия NП=599,32 кН на крайней колонне действует с эксцентриситетом в верхней части, и тем самым вызывает момент:(рис. 7)
В подкрановой части крайней колонны вследствие изменения высоты ко - лонны эксцентриситет составит, при этом продольная сила вызывает момент (момент, действующий по часовой стрелке, берется со знаком "+", а момент противоположного направления - со знаком "-"). Вычисляем реакции верхнего конца крайней левой колонны в основной системе:
(1.24)
Реакция правой колонны В=3,49кН - равна по величине реакции левой колонны, но противоположна по знаку. Реакцию, направленную вправо, считаем положительной. Средняя колонна загружена центрально и для нее В=0. Суммарная реакция связей в основной системе:
Тогда из канонического уравнения следует, что
Затем определяем упругую реакцию для левой колонны:
Изгибающие моменты в сечениях левой колонны будут равны:
Рис. 7. Эпюра М от веса покрытия
Продольные силы крайней колонны:
От веса надкрановой части
От веса подкрановой части:
От веса стеновых панелей и остекления NСт=230 кН, тогда
Продольные силы средней колонны:
От веса надкрановой части
От веса подкрановой части:
В) загружение снеговой нагрузкой
Продольная сила на крайней колонне действует с таким же эксцентриситетом, как при постоянной нагрузке (рис. 8):
Рис. 8. Эпюра М от снеговой нагрузки
(1.25)
(1.26)
Поэтому изгибающие моменты в крайней колонне от снеговой нагрузки получим путем умножения соответствующих изгибающих моментов от постоянной нагрузки на коэффициент, равный отношению продольных сил, т. е.
(1.27)
Продольная сила от снега для крайней колонны Nc=280,8 кН, а для средней колонны Nc=561,6 кН.
Г) загружение крановой нагрузкой Мmax крайней колонны
На крайней колонне сила DМах=1753,9 кН приложена с эксцентриситетом
(1.28)
Момент в консоли крайней колонны:
(1.29)
Реакция крайней левой колонны:
(1.30)
Одновременно на средней колонне действует сила DMin=518,38 кН с экс - центриситетом - при этом возникает момент:
(1.31)
Реакция средней колонны:
(1.32)
Суммарная реакция в основной системе:
С учетом пространственной работы каркаса при крановой нагрузке каноническое уравнение имеет вид: где Спр=3,4 при шаге рам 12 м.
Отсюда:
Упругая реакция крайней левой колонны:
Изгибающие моменты в левой колонне:
Упругая реакция средней колонны:
Изгибающие моменты в средней колонне:
Упругая реакция крайней правой колонны:
Изгибающие моменты в правой колонне:
Рис. 9. Эпюра М от крановой нагрузки МMax на крайней колонне
Д) загружение крановой нагрузкой Мmax средней колонны
На средней колонне эксцентриситет продольной силы E1=0,75м.
Момент в консоли средней колонны (рис. 10):
(1.33)
Реакция средней колонны:
(1.34)
Одновременно на левой колонне действует сила DMin=518,38 кН с эксцен - триситетом E1=0,6м. и тогда момент в консоли левой крайней колонны:
(1.35)
Реакция левой колонны:
(1.36)
Суммарная реакция в основной системе:
С учетом пространственной работы:
Упругая реакция крайней левой колонны:
Изгибающие моменты в крайней левой колонне:
Упругая реакция средней колонны:
Изгибающие моменты в средней колонне:
Упругая реакция крайней правой колонны:
Изгибающие моменты в правой колонне:
Рис.10. Эпюра М от крановой нагрузки МMax на средней колонне
Е) загружение тормозной силой Т крайней колонны
Вычисляем реакцию крайней колонны:
(1.37)
При этом R1p=В= -34,70 кН, с учетом пространственной работы:
Упругая реакция крайней левой колонны:
Изгибающие моменты в крайней левой колонне:
Упругая реакция средней колонны:
Изгибающие моменты в средней колонне:
Упругая реакция крайней правой колонны:
Изгибающие моменты в правой колонне:
Рис. 11. Эпюра М от Т на крайней колонне
Ж) загружение тормозной силой Т средней колонны
Находим реакцию средней колонны:
(1.38)
При этом R1p=В=-30,63 кН, с учетом пространственной работы:
Упругая реакция средней колонны:
Изгибающие моменты в средней колонне:
Поперечная сила:
Упругие реакции левой и правой колонн:
Изгибающие моменты в левой и правой колоннах одинаковы:
Рис. 12 Эпюра М от Т на средней колонне
З) загружение ветровой нагрузкой
При действии ветровой нагрузки Qа=3,48 кН/м слева реакция крайней левой колонны составит:
(1.39)
Реакция крайней правой колонны от нагрузки Qn=-3,64 кН/м равна:
Реакция связи от сосредоточенной силы W=49,63 кН равна: В=-49,63 кН.
Суммарная реакция в основной системе
Из канонического уравнения, находим:
Упругая реакция левой колонны:
Изгибающие моменты в левой колонне:
Упругая реакция средней колонны:
Изгибающие моменты в средней колонне:
Упругая реакция правой колонны:
Изгибающие моменты в правой колонне:
Рис. 13. Эпюра М от ветровой нагрузки
Похожие статьи
-
Перед расчетом рамы предварительно назначим размеры сечения колонн и определим их жесткости. Для крайней колонны принимаем сечение в надкрановой части...
-
Сосредоточенный момент из-за смещения осей участков колонн Основная схема метода перемещений: Каноническое уравнение для левого узла: Узлам ненагруженной...
-
Расчетный пролет ригеля между осями колонн, а в крайних Пролетах: Где глубина заделки ригеля в стену, м. Материалы ригеля и их расчетные характеристики...
-
Определение нагрузок на раму На ригель действует постоянная нагрузка (вес кровли, утеплителя, собственный вес фермы) и временная (снеговая, пыль). Их...
-
Определение нагрузок Предварительно назначаем размеры второстепенной балки: H = 35 см, b = 15 см. Ребро второстепенной балки монолитно связано с плитой и...
-
Постоянная нагрузка определяется как сумма собственного веса плиты (gП). строительный бетон арматура перекрытие G=gПл+ gП , кН/м2 Где gПл=гFgH10с; С -...
-
Составление таблицы расчетных усилий - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
На основании выполненного расчета составляется таблица усилий M, Q, N в 4-х сечениях по длине колонн: 0-0 - у верха колонны, 1-1 - непосредственно над...
-
Компоновку поперечной рамы производим в соответствии с требованиями типизации конструктивных схем одноэтажных промышленных зданий. Находим высоту...
-
Определение нагрузок на раму - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
А) постоянная нагрузка Подсчет нагрузок на 1 м2 покрытия сводим в таблицу: Таблица 1 Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 покрытия Вид нагрузки...
-
Конструктивная и расчетная схема рамы здания Конструктивная схема здания состоит из железобетонной сегментной фермы пролетом 23,4 м с преднапряженными...
-
Анализируя результаты расчета всех опасных сечений колонны, целесообразно в надкрановой части принять симметричную продольную арматуру по 2Ш18А 400...
-
Определение внутренних усилий колонны от расчетных нагрузок Расчет проводим в программном комплексе "RADUGA-BETA". Расчетная схема аналогична схеме...
-
Определение нагрузок на раму - Проектирование железобетонного каркаса промышленного здания
А) Постоянная нагрузка Подсчет нагрузок на 1м 2 покрытия сводим в таблицу: Таблица 1.1 Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент надежности по...
-
При транспортировании под колонну кладем 2 подкладки на одинаковом расстоянии от торцов. Тогда в сечении колонны под подкладками и в середине пролета...
-
Принимаем бетон класса C. - Расчет и конструирование железобетонных конструкций
Расчетное сопротивление бетона сжатию составит МПа. Назначаем арматурные стержни класса S500: МПа . По таблице П.4 Приложения для оlim = 0,62 находим m,...
-
Полная высота плиты - Расчет и конструирование железобетонных конструкций
Мм. Где: 15 мм - защитный слой, 10 мм - предполагаемый диаметр рабочей арматуры плиты. Принимаем толщину плиты 90 мм. Уточняем: мм Проверяем условие Н...
-
Взяв из конструктивной схемы перекрытия (см. рис.1.2.) размеры длины и ширины панели, следует уточнить ее конструкцию, назначить размеры поперечных...
-
Расчет подкрановой балки, Нагрузки на подкрановую балку - Проектирование подкрановых конструкций
Нагрузки на подкрановую балку Расчет подкрановых конструкций по несущей способности производится на нагрузки от двух сближенных кранов, тележки которых с...
-
Исходные данные: - Размеры в плане L1 Ч L2 , м - 20,8 Ч 63 - Сетка колонн l1 Ч l2 , м - 5,2 Ч 7,0 - Временная нагрузка, Н/м2 - 7000 - Количество этажей,...
-
Колонны прямоугольного сечения А) Надкрановая часть крайней колонны (cечение 1-1) Колонна из тяжелого бетона класса В15, (R B =8,5МПа, R Bt =0,75МПа, Е B...
-
Двухветвевые колонны - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
А) Надкрановая часть средней колонны Колонна из тяжелого бетона класса В15, (R B =8,5МПа, R Bt =0,75МПа, Е B =24000МПа) , продольная арматура из стали...
-
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЗДАНИЯ - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
Для обеспечения общей устойчивости здания предназначаются связи, которые объединяют элементы каркаса здания в пространственную систему, способную...
-
Нагрузки приходящиеся на 1 м2 плана здания. Собственный вес фермы определяется при kСв = 5 (по прилож к СНиП 2-25-80,прилож 2) по формуле: KСв = 5 -...
-
В зависимости от продолжительности действия нагрузки делят на постоянные и временные. Временные нагрузки, в свою очередь, подразделяют на длительные,...
-
№ Наименование нагрузки Норма-тивное значение кН/м2 F N Расчетное значение, кН/м2 Постоянная нагрузка 1 Двуслойная кровля "Техноэласт" 0,15 1,35 0,95...
-
Таблица 1 Решение: 1. Расчетные данные для бетона класса В15: расчетное сопротивление бетона Rb = 86,7 кг/, Rbt = 7,65кг/; начальный модуль упругости...
-
Стропильная ферма проектируется из бетона класса В40, (R B =22 МПа, R Bt =2,1МПа) с напрягаемой арматурой нижнего пояса из стержней класса A500 (R S =510...
-
Этот расчет выполнять не следует, т. к. в п. 5.5 принято этажное сопряжение (если hопт, следует принять этажное сопряжение. У нас >hопт=118 см.) Расчет...
-
Конструктивная и расчетная схема рамы здания Исходные данные: двухпролетное одноэтажное промышленное здание с мостовыми кранами грузоподъемностью Q = 20...
-
Статическая нагрузка ферм - Стальные строительные конструкции
Фермы часто используются для перекрытия пролетов, т. е. имеют такое же назначение, что и балки сплошного сечения. Известно, что при изгибе балки...
-
Поскольку после определения усилий в лишних связях статическая неопределимость заданной системы считается раскрытой, то эпюры Q , N можно построить...
-
Расчетная схема Расчетная схема балки Б1 с эпюрами внутренних усилий представлена (на Рис. 6). Учитывая малую величину распределенной нагрузки от...
-
Кривизну изгибаемых предварительно напряженных элементов от действия соответствующих нагрузок определяют по формуле: (п. 4.3.3.2) [8] Где М - изгибающий...
-
Прочность бетонной полосы проверяем из условия: - прочность бетонной полосы обеспечена. На приопорных участках длиной устанавливаем в каждом ребре плиты...
-
Элементы монолитного ребристого железобетонного перекрытия (плиту, второстепенную и главную балку) рассчитываем отдельно. Расчет элементов производим в...
-
Исходные данные Задание для проектирования. Рассчитать и сконструировать ребристую плиту лестничной площадки двухмаршевой лестницы. Ширина 1260 мм,...
-
Сбор нагрузок выполнен в таблице 1. Таблица 1 Нагрузка на 1м2 настила Вид нагрузки Нормативная нагрузка gн, т/м2 Коэффициент надежности по нагрузкегf...
-
Рисунок 3 - Расчетная схема плиты От расчетной нагрузки: ; . От нормативной нагрузки: ; . От нормативной постоянной и длительной нагрузки: . Установление...
-
Определение продольных сил от расчетных нагрузок Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн 6х8,2 м равна: . Подсчет нагрузок приводим в таблице...
-
Расчет плиты по предельным состояниям первой группы Расчетный пролет и нагрузки Для установления расчетного пролета плиты задаемся размерами сечения...
Статический расчет рамы - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции