1.1.3. Картина распределения усилий в элементах рамы


Выполненные исследования показывают, что картина распределения усилий в элементах рамы и их величины существенно зависят от того, учитываются ли при принятом методе расчета деформации от продольных сил. Анализ результатов расчетов показывает следующее.

1. В рамах с ригелями — безраскосными фермами (каркасы А и Б) статический расчет, не учитывающий влияния деформаций от продольных сил, в 1,5—3 раза завышает величины продольных сил в основных сечениях верхнего пояса (1 и 2), что при подборе сечений приведет к ненужному увеличению их размеров, а тем самым и перерасходу материалов. В то же время величины моментов в колоннах, рассчитанные с указанным допущением, оказываются почти в 2 раза заниженными.

2. В рамах с ригелями-фермами, имеющими подкосы (рама В), расчет, не учитывающий влияния указанных деформаций, снижает величины моментов в сечениях поясов на стыке с колонной (1 и 2) в среднем в 3 раза, что сильно снижает надежность конструкции, особенно стыка. Моменты в сечениях поясов дальше от колонн оказываются при этом завышенными для сечения 3 в 1,32 раза, а для сечений 4 в 2—3 раза, что ведет к ненужному увеличению размеров этих элементов. Величину продольных сил в верхнем поясе указанное допущение увеличивает в 1,23—1,7 раза, а в нижнем поясе оно приводит не только к неправильной оценке величины усилия, но и искажает работу конструкции, которая при этом испытывает не внецентренное растяжение, а внецентренное сжатие.

3. В рамах с ригелями-фермами, имеющими криволинейный верхний пояс (рама Г), расчет, не учитывающий влияния деформаций от продольных сил, также занижает значение величин моментов в поясах (сечения 1,2 и 3) примерно в 2 раза, что снижает надежность конструкции, особенно в местах стыка поясов ригеля-фермы с колоннами.

4. В колоннах рам с ригелями-фермами, имеющими подкосы в крайних панелях (рама В) и криволинейный верхний пояс (рама Г), указанное допущение занижает величину момента в 10—30 раз, что влечет за собой неправильное армирование колонн, в особенности их стыков с ригелями.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что статический расчет рам с ригелями-фермами должен производиться с учетом деформаций от продольных сил. Этот расчет можно производить точным методом (с применением методов сил и деформаций) и приближенным методом. Ниже излагаются оба метода расчета рам с ригелями-фермами.