Статический расчет каркаса: переход от конструктивной к расчетной схеме, сбор нагрузок, определение расчетных сочетаний усилий для расчета колонн.

Упрощения при переходе от конструктивной к расчетной схеме:

1. Сокращение числа рассматриваемых рам до 5-7 для пространственной схемы

2. Пролет в расчетной схеме принимается равным пролету конструктивной схемы

3. Заделка колонны в фундамент считается на уровне обреза фундамента

4. Оси элементов верхней и нижней частей колонн совмещают с центрами тяжести

5. Сквозная нижняя часть колонны при необходимости может быть заменена сплошным стержнем

7. Сопряжение ригеля с колонной и колонны с фундаментом принимаются в соответствии с принятым решением (жесткое или шарнирное)

8. При ручном счете могут быть введены упрощения по ветровой нагрузке - неравномерная по высоте нагрузка заменяется равномерной эквивалентной.

Сбор нагрузок:

На поперечную раму каркаса действуют следующие нагрузки:

1. Постоянные – от собственного веса шатра, от собственного веса стальных конструкций каркаса, собственный вес связей по покрытию, подкрановых балок, ограждающие конструкции стен

2. Временные (кратковременные) снег, ветер, крановая нагрузка.

- нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле S ₀ = c_ec_tμS_g, коэффициент надёжности по снеговой нагрузке γ_f = 1,4.

- интенсивность горизонтальной (ветровой) нагрузки принимают с учетом района постройки, высоты здания, открытости застройки. Нормативное значение основной ветровой нагрузки: w = w_m + w_p, где w_m+w_p – средняя и пульсационная составляющие. По ветровой γ_f = 1,4.

- На крановые рельсы от колёс крана передаются:
1. Верт давление P_k, 2. Горизонтальные поперечные силы от торможения тележки: T_k, 3. Горизонтальная продольная сила T_kp, 4. Горизонтальные поперечные Т_пер.

3. Технологическая нагрузка от инженерного оборудования (временно-длительная)

4. Особые нагрузки (сейсмические, аварийные, взрывные)

По интенсивности: расчетные значения (1 ГПС) и нормативные значения (2 ГПС)

Определение расчетных сочетаний усилий для расчета колонн:

После статического расчета производится определение РСУ в соответствии с правилами:

1. Нагрузка от собственного веса не может отсутствовать

2. Ветровая, снеговая и крановая нагрузки действуют независимо друг от друга

3. Торможение T и вертикальное давление D – один вид нагрузки (кран).

4. Торможение T не может возникнуть без вертикального давления

5. Точка приложения Т не связана с положением тележки

Взаимоисключающие временные нагрузки:

1. Ветер справа и ветер слева

2. Dmax справа и Dmax слева

3. Одно торможение Т исключает другие

Для симметричного сечения колонны – одна комбинация нагрузок, вызывающая максимальное сжатие в крайних волокнах сечения

Для несимметричного – 1. Вызывающая максимальное сжатие подкрановой ветви (+М), 2. Вызывающая максимальное сжатие наружной ветви (-М).

Учёт коэффициента сочетания нагрузок при определении РСУ

Введение коэффициентов сочетаний ψ и определённых правил суммирования позволяет:

1. избежать необоснованных резервов несущей способности;

2. свести всю комбинацию действующих нагрузок к одной – «эквивалентной» нагрузке, с которой будет сравниваться несущая способность конструкции.

1. Основные сочетания постоянных, длительных и кратковременных нагрузок

C_m = P_d+(ψ_l1P_l1+ψ_l2P_l2+ψ_l3P_l3+…) +(ψ_t1P_t1+ψ_t2P_t2+ψ_t3P_t3+…)

2. Особые сочетания, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной особой нагрузки

C_S = C_m+P_S

P_d – постоянные нагрузки

P_li (i=1,2,3…) – длительные нагрузки

ψ_l1 = 1 – коэф. сочетаний, соответствующий основной по степени влияния длительной нагрузке;

ψ_l2 = ψ_l3 = … = 0,95 – коэф. сочетаний для остальных длительных нагрузок.

P_ti (i=1,2,3…) – кратковременные нагрузки

ψ_t1 = 1 – коэф. сочетаний, соответствующий основной по степени влияния кратковременной нагрузке;

ψ_t2 = 0,9 – коэф. сочетаний, соответствующий второй по степени влияния кратковременной нагрузке;

ψ_t3 = ψ_t4 = 0,7 – коэф. сочетаний для остальных кратковременных нагрузок.