Влияние пространственной работы на усилия в поперечных рамах.

Металлические пром. зд. имеют пространственную структуру состоящую из плоских элементов(поперечные рамы) объединенных продольными элементами связанных в узлах. Поперечные рамы связанны между собой элементами покрытия, связями на уровне верхних и нижних поясов ферм, тормозными балками. Благодаря этим элементам местные силы возникающие от крановых моментов и торможения тележки будут передаваться и другим поперечным рамам. Это участие в восспринимании части нагрузки приложенной к отдельной раме и передающее её на соседние рамы составляют эффект пространственной работы каркаса. Смещение рам входящих в систему каркаса отличается от отдельно стоящей рамы нагруженной также. Продольные элементы(продольные связи, элементы покрытия, тормозные балки) для загружаемой рамы являются упругими опорами, воспринимают часть нагрузки и передают её на соседние рамы, в результате этого горизонтальное смещение рамы уменьшается.

Горизонтальные элементы обеспечивающие перераспределение нагрузки можно представить в виде балки опорами которой являются поперечные рамы. Опоры балки являются упругими. Уровень пространственной работы зависит от жёсткости элементов, которые принимают участие в перераспределении усилий. Эти жёсткости размещены на уровне верха надкрановой части колонны и на уровне уступа. Вид изогнутой оси балки зависит от её жёсткости. Если жёсткость невелика, то балка просто будет изгибаться. Если жёсткость балки велика т.е.

То балка будет перемещаться параллельна себе.

Если сила F приложена не посередине то балка будет перемещаться и поворачиваться.

В расчётной схеме на уровне покрытия(низ фермы) и уровне тормозной балки включаются упругие опоры 1 и 2, которые моделируют силы отпора смежных рам.

Опорные реакции зависят от соотношения между жесткостями опоры и балки. Жёсткость опоры зависит от высоты колонны, жесткостей верхней и нижней частей колонны, шага колонн. Для определения силы и необходимо знать жёсткость покрытия связей и тормозных балок, перемещений диска покрытия из перфарированной стали или ж/б плит зависит от жёсткости на сдвиг GA. Перемещение горизонтальных связей, а также тормозных балок зависят от жёсткости на изгиб EI. Для того чтобы иметь возможность складывать жёсткости кровли и связей необходимо переходить от жёсткости на сдвиг кровли на эквивалентную жёсткость на изгиб . Как критерии эквивалентности берутся равность перемещений средней опоры неразрезной балки с 4 пролётами, учитывая ил только деформации сдвига или только деформации изгиба.

Деформативность упругой опоры ∆ равна перемещению поперечной рамы на уровне ригеля от горизонтальной силы F=1 приложенной на том же уровне.

Перемещение опоры 2 от F=1 когда учитываются только деформации сдвига определяется перемещение

Перемещение опоры 2 от F=1 когда учитывается деформации изгиба

Исходя из условия что это перемещение равны находим эквивалентную жёсткую.

- из берётся из таб.

Расчётная жёсткость продольных связей на уровне нижних поясов ферм зависит способа закрепления связей

- момент инерции ферм связей.

- коэф-т зависящий от способа прикрепления связей, его принимают , когда связи при помощи сварки, когда связи прикрепляются болтами. Тогда общая жёсткость покрытия

Жёсткость тормозной балки зависит от сечения тормозной балки и способа прикрепления балок с колоннами, оно может быть жёсткое или шарнирное.

, принимают 1 для неразрезной балки, - для разрезной балки, для тормозных ферм жёстко прикреплённых к колоннам, шарнирно прикреплённых к колоннам. момент инерции тормозной балки.

После определения жёсткостей горизонтальных дисков производится пространственный расчёт зд. разработаны различные программы. Эти программы учитывают 5-7 поперечных рам рядом стоящих связанных в продольном направлении горизонтальными балками, расположенные на уровне низа поясов ферм и уровня уступа. Для упрощения расчёта берётся блок из трёх рам связанные продольными элементами размещенные только по части самых загруженных колон. В соответствии с этой расчётной схемой производится расчёт поперечной рамы под действием усилий мостового крана. ; T упругих реакций и приложенных соответственно на уровне нижних поясов ферм и тормозной балки. Статический расчёт производится методам строительной механики.

;

Коэфф-ты , , , - учитывают упрощения расчётной схемы т.е. уменьшение расчётного блока. m – коэф-т который характеризует перераспределения нагрузки между рассчитываемой рамой и соседними рамами. - число катков мостового крана на одном крановом рельсе. Коэф-т берётся в зависимости от параметров