При выполнении предварительных расчетов без применения ЭВМ можно использовать упрощенные схемы, не искажающие характера статической работы конструкпии. В этом случае допускается принимать бесконечной жесткость отдельных элементов (как привило, ригелей), если такое допущение идет в запас прочности рассчитываемого элемента конструкпии. В частности, при расчете одноэтажных рам на горизонтальные нагрузки допускается принимать жесткость ригеля бесконечной, если
->-, (2.3)
где /р = /р - погонная жесткость ригеля; в случае примыкания к колонне ригелей на одном уровне с двух сторон с погонными жесткостями /р и /р j , ip = i + i ;
/i, /2 - погонные жесткости нижней в верхней частей ступенчатой колонны.
При наличии жестких ригелей-
диафрагм, например, стенок бункеров, рапионально разделить раму по высоте на две части, каждую из которых рассматривать независимо (рис.2.12). При расчленении расчетной схемы рамы сложной конфигу-рапии на отдельные расчетные схемы допускается не учитывать взаимную связь этих схем, если влияние, оказываемое ими одна на другую, невелико, либо учитывать равенство смещений в местах разрыва дополнительно. Краевые условия для элементов в местах сопряжения независимых расчетных схем назначают с учет размеров и конструктивных особенностей каждой из систем.
В рамах с относительно жесткими ригелями (рис.2.13) следует применять две расчетные схемы: при расчете на вертикальную нагрузку, приложенную к ригелю - схему с конечной жесткостью ригеля (рис.2.13; расчете на остальные нагрузки - схему с ригелем бесконечной жесткости (рис.2.13 в).
Рис.2.12. Расчленение расчетной рамы на две при жестком ригеле а - конструктивная схема; б - расчетная схема при вертикальных нагрузках на ригель; в - расчетная схема при горизонтальных нагрузках на ригель и любых нагрузках на колонны
у\/\/\/\
Рис.2.13. Изменение расчетной схемы одноэтажной рамы в зависимости от направления
и места приложения нагрузки а - конструктивная схема; б - расчетная схема при вертикальных нагрузках на ригель; в - расчетная схема при горизонтальных нагрузках на ригель и любых нагрузках на колонны
2.3. Предварительное определение габаритов и жесткостей стержней рамы
Габариты и жесткости стержней рам определяются предварительно на основе аналогов, либо на основе приближенного расчета. При предварительном расчете, выполняемом для вычисления размеров и жесткостей элементов рам допускается:
• учитывать только основные нагрузки, не производя детального сбора всех нагрузок. Влияние неучтенных нагрузок может компенсироваться введением поправочных коэффициентов на значения, полученные в ходе расчета усилий, либо на значения, принимаемые в окончательном расчете жесткостей;
• ветровые нагрузки на стены и шатер приводить к узловым, расположенным в уровне ригелей, в частности, для одноэтажных производственных зданий - в уровне покрытия;
• ригели рам рассчитывать на вертикальные нагрузки без учета защемления, а на горизонтальные нагрузки - как элементы с бесконечной жесткостью;
• колонны рассчитывать на все нагрузки, за исключением горизонтальных, без учета смещений и без учета моментов от стен и примыкающих конструкций;
• вводить другие упрощения, ускоряющие предварительный расчет.
Для предварительного определения габаритов и жесткостей колопп можно рекомендовать следующие приемы, упрощающие расчет и сокращающие его трудоемкость:
1. Нагрузки от мостовых крапов вычислять как от эквивалептпой равпомерпо распределеппой нагрузки па подкрановые балки, зпачепие которой допускается принимать по табл.2.1.
где - коэффициент падежпости по нагрузке; = 1,1 - коэффициент, учитывающий собствеппый вес балок и нагрузку па тормозные площадки; 2 = 1Д5 - коэффициент, учитывающий увеличение усилий при перазрезпых балках. (При разрез-пых балках к2=1); L - шаг колопп (пролет подкрановых балок).
В случае необходимости зпачепие отрывающего усилия па опорах перазрезпых балок можно определить по формуле Рр = - 0,2Р. Горизоптальпое усилие от торможения крапов можно принимать для режимов 1-6К Т= 0,03Рг, для крапов режимов 7-8К Т= 0,04Р.
2. Как один из приемов приближеппого определения габаритов и жесткостей сечепий колопп может быть рекомепдовап подбор сечепий только па пормальпую силу без учета моментов. При этом расчетное сопротивление принимается 0,5Ry, а зпачепие коэффициента продольного изгиба можно принять равным -0,7.
При необходимости более точного вычисления усилий в колоппах и их сечепий и при условии мипимальпой трудоемкости расчетов целесообразно использовать
максимально упрощенные расчетные схемы, например, - при шарнирном креплении ригелей к колоннам колонны однопролетных рам рассчитывать как консольные стержни, защемленные в фундаменте, а колонны двух и более пролетных рам также при шарнирном креплении ригелей рассчитывать как несмещаемые стержни на основании таблип.
3. Предварительное определение сечений ригелей рам производится как свободно опертых в результате расчета на вертикальные нагрузки; более точные схемы могут потребоваться только при жестком сопряжении ригелей с колоннами, при относительно небольших вертикальных нагрузках и значительных - горизонтальных, например в здании с легкой кровлей в сочетании с кранами большой (200 т и более) грузоподъемностью.
2.4. Нагрузки, осдцки фундаментов
Нагрузки, действующие на каркас, определяются на основании архитектурно-строительных решений, данных по оборудованию, технологических требований, а также в зависимости от климатических условий строительства (снеговая, ветровая, сейсмическая и другие воздействия). Величины нагрузок, коэффипиенты надежности по нагрузке, сочетания нагрузок, учитываемые при вычислении усилий в элементах, находятся в соответствии с требованиями СПиП 2.01.07-85.
При определении усилий в элементах каркаса от равномерно распределенной нагрузки, действующей на перекрытия и площадки, по согласованию с технологической организапией необходимо учитывать снижение этих нагрузок - в соответствии с пп.3.8, 3.9 СПиП 2.01.07-85, либо на основании анализа размещения оборудования, условий его обслуживания и ремонта, а также условий обеспечения технологического пропесса.
При вычислении сочетания нагрузок, определяющих значение (используется для расчета фундаментов и фундаментных болтов), необходимо учитывать возможность образования в перекрытиях, примыкающих к основным конструкпи-ям, технологических проемов.
При определении нагрузок на каркас от напорных трубопроводов и трубопроводов, подвергающихся тепловому воздействию (пар, горячая вода и т.п.), необходимо учитывать их фактическое расположение, места крепления и расположение компенсаторов и заглушек. При этом должны учитываться неуравновешенные нагрузки, действующие в пелом на каркас, а также нагрузки от опор, действующих на отдельные элементы конструкпии. Следует принимать такую схему неподвижных опор и компенсаторов, при которой нагрузки на здание бьши бы минимальными. К таким решениям относятся: симметричное расположение компенсаторов и неподвижных опор, подвеска трубопроводов (вместо опирания), уменьшение расстояния между компенсаторами и др.
При вьгаислении ветровых нагрузок следует учитывать значение пульсапионной составляющей, определяемой в соответствии с требованиями п.6.7 СПиП 2.01.07-85.
Для конструктивных схем зданий, оборудованных мостовыми кранами, в которых разность осадок не вызывает усилий в элементах каркаса, разность осадок соседних фундаментов в продольном и поперечном направлениях не должна превышать значений, указанных в «Правилах устройства и безопасной эксплуатапии грузоподъемных кранов».
Для зданий с жесткой конструктивной схемой, а также с конструктивными схемами, в которых разность осадок вызывает дополнительные усилия, деформа-пии не должны превышать значений, указанных в табл. 2.2.
