Железобетон

Пространственная работа каркаса здания при крановых нагрузках

Покрытие здания из железобетонных плит, соединен­ных сваркой закладных деталей и замоноличиванием швов, представляет собой жесткую в своей плоскости горизонтальную связевую диафрагму. Колонны здания, объединенные горизонтальной связевой диафрагмой в по­перечные и продольные рамы, работают как единый про­странственный блок. Размеры такого блока в плане оп­ределяются расстояниями между температурными шва­ми (рис. XIII.20, а),

Нагрузки от массы покрытия, снега, ветра приложены новременно ко всем рамам блока, при этих нагрузках остранственный характер работы каркаса здания не роявляется и каждую плоскую раму можно рассчиты - ть в отдельности. Нагрузки же от мостовых кранов риложены лишь к двум-трем рамам блока, но благода - горизонтальной связевой диафрагме в работу включа­ется остальные рамы блока, происходит пространствен-

І

' ая работа.

В каркасном здании из типовых элементов с регу - ярным шагом и постоянной жесткостью центр жестко - ги (т. е. точка приложения равнодействующей реактив - Ых сил при поступательном перемещении блока) совпа- ает с геометрическим центром. Поместим начало оординат в этом центре. Пусть х — координата по­перечной рамы, у— координата продольной рамы (рис. |Ш1.20, б). Приложим к поперечной раме с координатой «о'силу F и определим перемещение этой рамы. Переме­щение блока от силы F будет поступательным, а от мо­мента. M—F — вращательным. Если гцх — реакция Поперечной рамы от единичного перемещения Д=1, то поступательное перемещение блока

Д = F/пгцх, (XIII. 11)

Где я — число поперечных рам блока.

При вращении жесткой в своей плоскости горизон­тальной связевой диафрагмы на угол q>=l поперечные рамы получают перемещение, равное xtgqj, но посколь­ку конечный угол ф будем малым и, следовательно, ф=ф= 1, поперечные рамы получают перемещение, равное их координате х; продольные рамы получают пе­ремещение, равное у. При этом возникнут реакции: в поперечных рамах

Rx = xriix, (XIII. 12)

: в продольных рамах

* Ry — Уііу (XIII. 13)

We гт — реакция продольной рамы от смещения Д=1 (определяется с учетом сопротивления вертикальных связей по колоннам).

Кручением колонн при вращении горизонтальной ди­афрагмы ввиду его малости пренебрегаем.

Угловая жесткость блока или реактивный момент блока от единичного угла поворота диафрагмы <р=1

Т р

Дф = 1 = 22 xR* + 2 2(XIII. 14)

1 1

№—943 401
где m=n/2, когда п—чясло поперечных рам четное, или т=(п—1)/2, когда п — чясло нечетное; p=q/2, когда q — чясло продольных рам і четное, ялн р= (^—1)/2, когда q — число нечетное. *

(XIII. 15)

Угловая жесткость блока с учетом значения реакций,' согласно формулам (XIII.12), (XIII. 13), составит

Т р

^-fru. lSrf+eS*)'.

Р = rliy/rlix -

(XIII. 16)

2л

F

Их

Угол поворота блока вокруг центра вращения М Fxо

Т і

Перемещение поперечной рамы С координатой Х0 ОТ: силы F найдем суммированием перемещений — поступа­тельного и от вращения блока. Тогда

. (XIII. 17)

Д = ■

*оФ =

Пгпх

ПГЦх

Fxl

2Гц, (2*'+ РІ>2

Теперь найдем реактивную силу от единичного пере­мещения Д=1 поперечной рамы, приравняв единице пе­ремещение по формуле (XIII.17). Тогда

F = Cdimr lixi

Где

(XIII. 18>-

4

(XIII. 19),

1

— +1

Cdim — 1

Коэффициент cdim характеризует пространственную^ работу каркаса, состоящего из поперечных и продольных* рам. Следует принять во внимание податливость соедине­ний плит покрытия, которую на основании исследований' можно оценить коэффициентом 0,7 к значению с, цт, Щ также учесть загружение нагрузкой от мостовых кранов| рам, смежных с рассчитываемой, коэффициентом 0,7*| Тогда

4

(XIII. щ

Л '

Cdim = 1]

І і

Если учитывать пространственную работу рам лишь іного поперечного направления, то в упрощенном реше - іи при (5=0 из формулы (

Їогда для второй от торца $лока поперечной рамы, на­ходящейся в наименее бла­гоприятных условиях (в ча - |ти помощи, оказываемой |цботой соседних рам), при |іаге 12 м Сйгш=3,4; прн ша­ре 6 м Cdim = 4. Г; Таким образом, попереч­ную раму можно рассчиты­вать на крановые нагрузки с учетом пространственной работы каркаса здания ме­тодом перемещений с вве­дением к реакции от единич­ного смещения поперечной рамы коэффициента смт (рис. XIII.21).