Статический расчет поперечной рамы.

Для выявления наибольших возможных усилий в сечениях колонн поперечную раму рассчитываем отдельно от каждого вида нагружения и в первую очередь – на действие снеговой и крановой нагрузок, что позволяет использовать некоторые из этих данных при расчете рамы на действие постоянной нагрузки.

Так как поперечная рама симметрична относительно оси среднего ряда колонн, достаточно определить усилия от всех видов нагрузок только в колоннах ряда А и Б. Для определения усилий в этих колоннах от ветровой нагрузки целесообразно рассчитывать всю раму при одном направлении ветра, чтобы использовать полученные усилия при противоположном направлении ветра.

Поперечную раму рассчитываем на следующие виды нагружения: постоянные нагрузки; снеговая нагрузка на покрытии пролета АБ; крановая нагрузка на колонну по ряду А; то же по ряду Б от двух сближенных кранов в пролете АБ; то же от четырех сближенных кранов в пролетах АБ и БВ; крановая нагрузка на колонну по ряду А, действующая слева направо и справа налево; то же на колонну по ряду Б; ветровая нагрузка, действующая слева направо и справа налево. Для расчета сечений колонны определяем наибольшие возможные усилия (изгибающие моменты и продольные силы) в четырех сечениях по высоте колонн (рисунок 4.3): у верха колонны – сечение I-I; непосредственно над крановой консолью – сечение II-II; непосредственно под крановой консолью – сечение III-III; у верха фундамента (место заделки колонны) – сечение IV-IV. Для последнего сечения находим еще и поперечную силу, которую необходимо иметь для расчета фундамента под колонну.

Рисунок – Схема расположения расчетных сечений и правило знаков для усилий

При определении усилий принимаем следующее правило знаков:

изгибающий момент положительный, если он вызывает растягивающие напряжения на левой стороне колонны, и отрицательный, если на правой;

поперечная сила у верха фундамента положительна, если горизонтальная реакция в заделке направлена справа налево, и отрицательна, если слева направо.

Геометрические характеристики колонн:

момент инерции подкрановой части

;

момент инерции надкрановой части

;

отношение высоты надкрановой части колонны к полной высоте колонны

;

отношение моментов инерции подкрановой и надкрановой частей колонн

.

Смещение геометрических осей подкрановой и надкрановой частей колонны по ряду А – , по ряду Б – .

Принимаем следующие значения вспомогательных коэффициентов:

;

;

.

Усилия от снеговой нагрузки.

Колонна по ряду А.

Снеговая нагрузка на покрытии пролета АБ.

;

Усилия в расчетных сечениях колонны:

;

;

;

;

;

.

Колонна по ряду Б.

Снеговая нагрузка на покрытии пролета АБ.

;

.

Усилия в расчетных сечениях колонны:

;

;

;

;

.

Усилия от крановых нагрузок.

Вертикальные крановые нагрузки приложены на уровне подкрановых консолей, то есть .