Учебники 80225

Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки по высоте здания определим в табличном виде (табл. 5).

Таблица 5 Средняя составляющая ветровой нагрузки для наветренной и подветренной

стороны

19

Крановые нагрузки.

Рис. 18. Линия влияния опорных реакций подкрановых балок на колонну

Т.к. режим работы крана 4К-6К, то коэффициент сочетания при учете двух кранов =0.85, при учете четырех кранов =0.7.

Вертикальная крановая нагрузка на колонны от сближенных двух кранов:

=0.85∙312∙ (0.475+0.892+1+0.583) = 782.34кН

=0.85∙79.419∙ (0.475+0.892+1+0.583) = 199.143кН

Вертикальная крановая нагрузка на колонны от сближенных четырех кранов:

=0.7∙312∙(0.475+0.892+1+0.583) = 644.28кН

=0.7∙79.419∙(0.475+0.892+1+0.583) = 164.0кН

20

=∙ = 0.35∙199.143 = 69.700 кН ∙ м

=∙ = 0.75∙782.34 = 586.755 кН ∙ м

=∙ = 0.75∙199.143 = 149.357 кН ∙м

при сближении четырех кранов

=∙ = 0.35∙644.28 = 225.498 кН ∙ м

=∙ = 0.35∙164.0 = 57.4 кН ∙ м

=∙ = 0.75∙644.28 = 483.21 кН ∙м

=∙ = 0.75∙164.0 = 123 кН ∙ м

Расчетная горизонтальная нагрузка от торможения тележки крана, пере-

Горизонтальная сила от торможения тележек двух сближенных наиболее неблагоприятных по воздействию кранов:

Т = 0.85∙8.388∙(0.475+0.892+1+0.583) = 21.032 кН .

3. РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ ПРИ ПОМОЩИ ПК ЛИРА

В основу программного комплекса «ЛИРА-САПР» положен метод конечных элементов в перемещениях.

Для выполнения расчета необходимо загрузить программу и выбрать подходящий признак схемы, ввести имя задачи и написать краткое описание выполняемой работы, по желанию.

Для дальнейшего расчета выбираем 2-признак схемы. Более подробно с признаками схемы, типами конечных элементов и областью их применения можно ознакомиться самостоятельно, прибегнув к справке. В случае возникновения вопросов, могут быть полезны обучающие примеры.

21

С помощью функции “Добавить узел по координатам” создаем характерные точки (узлы) расчетной схемы – места сопряжения стержней. Координаты узлов задаются в глобальной системе координат, направление осей указано в нижнем левом углу. Координаты узлов расчетной схемы определяются геометрическим путем, используя, заранее подготовленную в графическом редакторе расчетную схему рамы (рис. 9) и фермы (рис. 8).

С помощью функции “Добавить элемент” соединяем созданные узлы, моделируя расчетную схему. Для фермы применяем 1-й тип конечных элементов – КЭ плоской фермы. Для стержней, моделирующих колонну – 10-й тип конечных элементов – универсальный пространственный стержневой КЭ или 2-й – КЭ плоской рамы. Тип конечного элемента можно определить и из-

менить применив . С помощью данной функции можно получить подробную информацию об узле или стержне. Также, тип ко-

нечного элемента можно изменить .

Для каждого стержня необходимо задать соответствующую жесткость

. Для удобства различные жесткости обозначаем разными цветами. Для упрощения задания сквозных колонн, применяем эквивалентное

сплошное сечение по моменту инерции.

22

Далее, на нижние узлы колонн необходимо наложить связи, моделирующие жесткую заделку колонны в фундаменте и ограничивающие перемещение по всем направлениям, для этого применяем “Информация об узле или элемен-

те” или .

Сопряжение надкрановой и подкрановой частей крайней колонны в расчетной схеме (ввиду несовпадения геометрических осей верхней и нижней частей крайних колонн) реализуется при помощи жестких вставок, назначаемых вдоль локальной оси «Х» на дополнительный (вспомогательный) соединяемый отдельные части колонны стержень при помощи функции “Информация об узле или элементе”. Длина жесткой вставки принимается на 1 см меньше геометрической длины вспомогательного стержня (с целью исключения ошибок при расчете). Направление локальной системы координат можно просмотреть

настроив функцию флаги рисования . Либо (вместо жестких вставок), сопряжению можно назначить значительно большую жесткость (EI), чем жесткости остальных элементов (таким, образом, отказавшись от жестких вставок).

Опирание и передача усилий от сегментной фермы (стропильной конструкции) на колонны также реализуется с помощью дополнительных (вспомогательных) стержней с жесткими вставками по длине вспомогательных элементов. Сопряжение стропильной конструкции с вспомогательным стержнем моделируется шарнирным (допускающим свободный поворот UY, то есть относительно местной оси узла Y).

В узлы, соединяющие отдельные элементы фермы, вводим шарниры, допускающие поворот UY.

Таким образом, полученная расчетная схема, должна соответствовать схеме, представленной на рис. 19.

Рис. 19. Расчетная схема При помощи редактора загружений добавляем необходимое количество

загружений, присваивая (для удобства) каждому свое имя.

23

Рис. 20. Редактор загружений

Загружения:

1.Собственный вес конструкций (постоянные нагрузки);

2.Снеговая нагрузка (схема 1);

3.Снеговая нагрузк (схема 2);

4.Ветер слева;

5.Ветер справа;

6.Крановая в первом пролете: Dmax+Mmax на крайней колонне, Dmin+Mmin на средней;

7.Крановая в первом пролете: Dmin+Mmin на крайней колонне, Dmax+Mmax на средней;

8.Крановая во втором пролете: Dmax+Mmax на средней колонне, Dmin+Mmin на крайней;

9.Крановая во втором пролете: Dmin+Mmin на средней колонне, Dmax+Mmax на крайней;

10.Тормозная от двух кранов в первом пролете на крайнюю колонну;

11.Тормозная от двух кранов в первом пролете на среднюю колонну;

12.Тормозная от двух кранов во втором пролете на среднюю колонну;

13.Тормозная от двух кранов во втором пролете на крайнюю колонну;

При этом число загружений может увеличиться в случае одновременного действия (учета) 4-х сближенных кранов (по два в каждом пролете, из-за иного коэффициента сочетания ψ).

В каждом отдельном загружении прикладываем соответствующие нагрузки и выполняем расчет. Полученные результаты расчета крайней колонны (определения усилий) от различных загружений сводим в таблицу.

Для составления таблицы сочетаний усилий следует учитывать все ВОЗМОЖНЫЕ комбинации загружений.

24

25

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: Минрегион России, 2011. - 152 с.

2.СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. - М.: Минрегион России, 2011. – 80 с.

3.Программный комплекс Лира-САПР 2014 Руководство пользователя. Обучающие примеры. Д.А. Городецкий, М.С. Барабаш, Р.Ю. Водопьянов, В.П. Титок, А.Е. Артамонова; под ред. академика РААСН А.С. Городецкого – М.: Электронное издание, 2014. – 324 с.

26

27