IV.2. Учет пространственной работы каркаса

Как указано во вводной части этого раздела пространственность каркаса способствует перераспределению локальных (в нашем случае крановых) нагрузок между соседними рамами. Здесь, как обычно, не обойтись без некоторых условностей и упрощений облегчающих и конкретизирующих сам расчет. В частности принято, что ж-б плиты покрытия, за счет своей неизменяемости в горизонтальной плоскости и приварки к ригелям рам не менее чем в трех точках, в комплексе образуют абсолютно жесткий горизонтальный диск. Для уточнения крановых нагрузок на ‘‘расчетную’’ раму их удобно заменить некоторой обобщенной горизонтальной силой – Р, приложенной в уровне нижних поясов ригелей ко второй от торца температурного блока, например рис. 27, как раз и являющуюся в этом случае расчетной: Р – обобщенная крановая нагрузка; е – расстояние расчетной рамы до центра блока (эксцентриситет приложения Р); М=Р*е – момент сопровождающий перенос Р в центр блока; n – число рам в блоке; к – число пар рам, равноотстоящих от середины блока. Под действием Р (в центре блока) диск покрытия и рамы будут смещаться одновременно и одинаков, поэтому можно говорить о равномерном распределении Р между всеми рамами блока, в том числе и расчетной, т.е

Р₁=Р/n

Под действием М диск покрытия стремится повернуться, закрутиться в плане и наиболее нагруженными оказываются торцевые рамы. Однако от иных воздействий они недогружены, поэтому расчетными являются околоторцевые рамы, для которых (по определенной аналогии с болтовым полем)

Суммарная нагрузка на расчетную раму

Р^‘=Р₁+Р₂

Будет меньше исходной Р, а коэффициент – к=Р^‘/Р<1 можно принять за показатель эффективности пространственной работы каркаса, в данном случае жестком покрытии.

В другой частной ситуации, при отсутствии (или неучете) плит в покрытии его можно характеризовать как гибкое, когда пространственная работа каркаса обусловлена наличием продольных связей шатра и тормозных устройств (ТУ) на уровне подкрановых конструкций. Так чаще ТУ разрезные и имеют относительно невысокую жесткость, далее учтем работу только связей шатра. По схеме они аналогичны фермам с крестовой решеткой и при известных сечениях элементов (а они подбираются прежде всего по гибкости) определить их горизонтальную жесткость, точнее найти момент инерции J_св в их горизонтальной плоскости, не представляется чем то сложным. Важно понимать, что J_св¹¥, т.е жесткость связей конечна (ограничена), и поэтому в восприятии Р будут участвовать не все рамы, а только группа в 3,5,7… соседних рам, находящихся в месте приложения Р.

Рассмотрим простейший, из возможных, вариант, когда в восприятии Р участвуют только три рамы (любые по длине блока). Используемая при этом расчетная схема имеет вид по рис. 28а. Она один раз статически неопределима и имеет упругую промежуточную опору, жесткость которой – С эквивалентна жесткости рамы на уровне ригеля (равна силе, необходимой для горизонтального продольного смещения ригеля на единицу). Используя основную систему метода сил и обозначая реакцию средней опоры – Х (она и определяет крановое воздействие на расчетную раму), определим прогиб сечения 1 ‘‘балки’’.

y₁=d₁₁(P-x),

являющийся одновременно и прогибом (величиной обжатия) упругой опоры

y₁=x/c

Приравнивая правые части этих выражений, найдем

X=d₁₁P/(d₁₁+1/C)=P^’

где d₁₁ – податливость ‘‘балки’’ в сечении от единой силы в том же сечении, определяемая по Мору и равна

d₁₁=е³/48ЕJ_св

Показатель эффективности пространственной работы каркаса в данном случае равен – к=Х/Р<1. Снижение крановой нагрузки будет тем больше, чем больше рам (5,7,…) учтено в расчете.

В заключение отметим, что жестким покрытием рассматривается при наличии ж-б плит и всех режимах работы кранов за исключением 8К – весьма тяжелого. При отсутствии плит и даже при их наличии при режиме работы крана 8 покрытие считается гибким.

Контрольные вопросы.

1. Разница между плоскостным и пространственным подходами к расчету рам каркаса: в нагрузках, в требованиях норм.

2. Особенности расчета рам.

3. Учет пространственной работы при жестком покрытии.

4. Учет пространственной работы при гибком покрытии.

Поиск по сайту: