1.5.1. Влияние невыгодного расположения временной нагрузки


Для того чтобы определить влияние невыгодного расположения временной нагрузки на величину усилий в ригелях-фермах и колоннах исследуемых каркасов, рассмотрим трехъярусную двухпролетную раму с ригелями-безраскосными фермами (см. рис. 10). Для выбранных расчетных сечений (четырех — в каждой ферме и двух — в колоннах) были определены усилия при условии наиболее невыгодного расположения нагрузки для каждого сечения.

Постоянная равномерно распределенная нагрузка принята 1 тс·пог. м. При выборе величины полезной нагрузки было учтено реальное соотношение между временной и постоянной нагрузками, которое имеет место в зданиях, предназначенных для размещения предприятий точного машиностроения, приборостроения и других отраслей промышленности, где применяются многоэтажные здания.

В табл. 15 приведены результаты для соотношения временной и постоянной нагрузок 1:1. Из этой таблицы следует, что моменты в сечениях 1, 2, 3 при невыгодном положении временной нагрузки возрастают всего на 1–4%, а в сечении 4 они больше в 1,85–1,9 раза. Продольные силы в сечениях 1 и 4 меньше на 22–25%, а в сечении 2 отличаются в пределах от –9% до +14%. В сечении 3 в обоих случаях продольные силы равны нулю. В крайних колоннах в сечениях а и б невыгодное расположение временной нагрузки ведет к увеличению момента на 3–31%, а продольные силы не изменяются.

Моменты M и продольные силы N в расчётных сечениях двухпролётной трёхэтажной рамы от невыгодного расположения временной нагрузки при отношении временной нагрузки к постоянной 1:1

Крайние колонны и средние колонны, в числителе усилия от невыгодного расположения временной нагрузки, в знаменателе - от постоянной равномерно распределённой нагрузки

Таким образом, при соотношении полезной нагрузки к постоянной, равном 1:1, при статическом расчете рамы должно учитываться невыгодное расположение временной нагрузки. Такой же расчет рамы, представленной на рис. 11, был выполнен при соотношении временной нагрузки к постоянной, равном 2:1. Результаты этого расчета приведены в табл. 16, из которой следует, что невыгодное расположение временной нагрузки следует учитывать.

расчётные сечения фермы, колонны, расчётные сечения колонны, количество загружений

Моменты M и продольные силы N в расчётных сечениях двухпролётной трёхэтажной рамы от невыгодного расположения временной нагрузки при соотношении временной нагрузки к постоянной 2:1

Крайние и средние колонны, в числителе усилия от невыгодного расположения временной нагрузки, в знаменателе - от постоянной равномерно распределённой нагрузки

Выполненные расчеты не дают, однако, ответа на вопрос, в какой степени невыгодное расположение временной нагрузки на выше- и нижерасположенных ригелях-фермах влияет на усилия в рассматриваемом ригеле-ферме. Чтобы внести ясность в этот вопрос, были рассмотрены два варианта невыгодного загружения: всех ярусов и только одного яруса. Результаты расчета этих вариантов загружения приведены в табл. 17, из которой следует, что в расчетных сечениях 1, 2 и 4 усилия в зави­симости от загружения всей рамы или одного яруса отличаются: моменты — не более чем на 1%; продольные силы — на 5%.

 Моменты M  и продольные силы N в расчётных сечениях фермы от невыгодного расположения временной нагрузки на всех ярусах рамы и на одном ярусе

Из приведенного анализа можно сделать вывод, что невыгодное загружение временной нагрузкой выше и ниже расчетного яруса не оказывает существенного влияния на расчетные усилия в ферме. Поэтому при расчете многоярусной рамы можно учитывать невыгодное расположение нагрузки только на ригелях-фермах рассчиты­ваемого яруса.