С колонной сплошного сечения
Статический расчет выполняем с помощью программного комплекса «SCAD», в основе которого лежит метод конечных элементов. Тип схемы – плоская рама (имеет три степени свободы по x, z, uy). Сопряжение ригеля с колонной – жесткое, колонны с фундаментом также жесткое. Сопряжение поясов фермы и колонны принимаем шарнирным, сопряжение рядовых элементов решетки с поясами фермы также принимаем шарнирным.
Геометрическая схема с нумерацией КЭ приведена на рис. 8
Рисунок 8 – Нумерация конечных элементов
Установка связей в узлах (закрепление по y):
· на месте установки подкрановой балки;
· в верхней части колонны, на уровне подкранового рельса;
· в местах сопряжения элементов фермы и верхней части колоны;
· по верхнему и по нижнему поясам фермы (в местах закрепления ее горизонтальными или вертикальными связями).
В местах примыкания опорного раскоса и жестких вставок к поясам фермы вводятся шарниры (освобождение угловой связи uy).
Жесткости заданы предварительно по проектам-аналогам. Номера типов жесткостей приведены на рис. 11.
Жесткостные характеристики элементов:
- верхний пояс и опорные раскосы – 140x10 (1);
- шпренгели – 50x5 (4);
- стойки и раскосы – 90х8 (3);
- нижний пояс–тавровое сварное сечение представленное на рисунке12 (9)
- надкрановая часть колонны – сварной двутавр педставленный на рисунке 12 (5);
- подкрановая часть колонны – составное сечение: шатровая ветвь – 40 и подкрановая ветвь – 40, соединенные уголком 75x5 мм (7,6 и 8);
Рисунок 9 – Номера типов жесткостей
Статический расчет выполнен для следующих загружений:
1 – собственный вес рамы;
2 – вес покрытия;
3 – снеговая нагрузка на полный пролет;
4 – снеговая нагрузка на половину пролета;
5 – ветровая нагрузка при напоре слева;
6 – ветровая нагрузка при напоре справа;
7 – ветровая нагрузка с торца;
8 – вертикальное давление крана – тележка слева;
9 – вертикальное давление крана – тележка справа;
10 – поперечное торможение слева;
11 – поперечное торможение справа.
К постоянному типу загружений относятся собственный вес рамы и нагрузка от веса покрытия; к кратковременному – снеговая нагрузка на полный пролет, снеговая нагрузка на половину пролета, ветер слева, ветер справа, вертикальное давление крана – тележка слева, вертикальное давление крана – тележка справа, к тормозному – поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Знакопеременными нагрузками являются поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Сопутствующими нагрузками являются поперечное торможение слева и вертикальное давление крана – тележка слева, поперечное торможение справа и вертикальное давление крана – тележка справа.
Взаимоисключающими нагрузками являются снеговая нагрузка на весь пролет и снеговая нагрузка на половину пролета, ветер слева и ветер справа, вертикальное давление крана – тележка слева и вертикальное давление крана – тележка справа, поперечное торможение слева и поперечное торможение справа.
Результаты статического расчета приведены в виде расчетных сочетаний усилий в приложении А.
Таблица – Максимальные усилия в элементах фермы
Наименование элемента | № КЭ | N, кН | |
Верхний пояс | 15,41 | 140,8 | |
-24,4 | |||
13,14,39,40 | -591,4 | ||
11,12,37,38 | -995,8 | ||
10,36 | -1129,4 | ||
Нижний пояс | 8,35 | 290,3 | |
-25,9 | |||
7,34 | 793,3 | ||
6,33 | 1049,3 | ||
Опорные раскосы | 16,42 | -542,4 | |
Рядовые раскосы | 17,43 | 437,2 | |
18,44 | -345,1 | ||
57,1 | |||
-64,5 | |||
19,45 | 242,8 | ||
20,46 | -149,2 | ||
121,2 | |||
Стойки | 22,23,49,48 | -69,5 | |
-24,3 |
Максимальные усилия в колоннах. | |
Верхняя часть колонны: | |
Нижняя часть колонны: | |
Подкрановая ветвь | |
Шатровая ветвь | |
Решетка |