Составление расчетной схемы

Расчетная схема является моделью реальной поперечной рамы здания.

Расчетная схема включает следующие элементы:

1. Узлы – устанавливаются в местах

– опорных закреплений,

– сопряжения стержней,

– изменения сечения стержня,

– приложения сосредоточенных нагрузок.

Для ввода узлов в схему необходимо ввести их координаты и вид: жесткие или шарнирные.

2. Стержни – обычно располагаются по осям элементов рамы. Для ввода стержней необходимо указать узлы, между которыми расположен стержень, а также жесткостные характеристики:

– площадь сечения;

– момент инерции.

3. Опорные закрепления – вводятся в местах опирания стоек на фундаменты.

4. Нагрузки – схемы приложения – см. выше.

В расчетной схеме поперечной рамы здания принимаем:

1. Колонны и ригель моделируются прямолинейными стержнями.

2. Оси вертикальных стержней располагаются по собственной оси сечения колонны, проходящей через центр тяжести.

3. Ось горизонтального стержня проходит по верхнему поясу фермы при нисходящем опорном раскосе и по нижнему – при восходящем.

4. Опорные закрепления – жесткие.

5. Примыкание ригеля к колонне – шарнирное.

6. Консоли в расчетной схеме отсутствуют, поэтому наличие эксцентриситетов в приложении опорной реакции ригеля и опирания подкрановой балки моделируется введением соответствующих моментов.

7. Приложение крановых нагрузок D и М производится к середине сечения консоли.

Расчетная схема приводится на рис. 8. Для задания расчетной схемы необходимо определить:

1. Геометрические размеры:

Пролет

L* = L – 2 (h_кол /2 – а), (3.1)

Высота рамы =

высоте колонны Н (при нисходящем раскосе).

Н- Н_ф (при восходящем раскосе).

Длина стержня до приложения вертикальной крановой нагрузки и моментов:

H_Н* = H_Н – h_С /2, (3.2)

где h_С /2 – половина высоты консоли;

Длина стержня до приложения горизонтальной крановой нагрузки:

H_Т = h_б + h_С /2, (3.3)

Рис. 8. Расчетная схема поперечной рамы

2. Момент инерции I_кол и площадь колонны А_кол определяются по сортаменту для приятого при компоновке сечения двутавра.

3. Момент инерции решетчатого ригеля определяется по формуле:

, (3.4)

где m – коэффициент, учитывающий наклон верхнего пояса и деформативность решетки фермы, принимаемый при уклоне верхнего пояса I

i = 1/8...1/10 m = 0,7;

i = 1/15 m = 0,8;

i = 0 m = 0,9;

1,15 – коэффициент, учитывающий отношение усредненной площади сечения поясов к площади нижнего пояса;

h_ф – высота фермы в середине пролета;

М_{ф ,max} — максимальный изгибающий момент в середине пролета ригеля как в простой балке от расчетной нагрузки (от собственного веса конструкций покрытия и снега):

М_{ф ,max} = (q_П + s)×L²/8, (3.5)

R_y – расчетное сопротивление элементов ригеля, можно принять = 245 МПа.

4. Площадь сечения ригеля:

(3.6)