1.5.2. Влияние числа пролетов каркаса


Для того чтобы установить влияние числа пролетов на величины усилий в элементах каркаса от вертикальной нагрузки, рассмотрим три варианта одного яруса расчлененной многоярусной рамы: однопролетной, двухпролетной и трехпролетной (рис. 12).

Расчётные схемы рам: средний ярус однопролётной рамы, двухпролётной рамы, трёхпролётной рамы

Моменты M и продольные силы N в характерных сечениях ригелей-ферм одно-, двух- и трёхпролётных рам

Все варианты рассчитывались на постоянную единичную равномерно распределенную нагрузку по верхнему и нижнему поясам ферм. Полученные результаты приведены в табл. 18. Здесь даны величины моментов и продольных сил в четырех сечениях ферм (1, 3, 4), по которым ведется их подбор. Из табл. 18 следует, что разница между величинами моментов в одних и тех же сечениях двухпролетной и трехпролетной рам не превышает 1%, а величины продольных сил совпадают. В то же время усилия в ферме однопролетной рамы заметно отличаются по величине от усилий в фермах двух- и трехпролетных рам. В сечениях 1 и 4 однопролетной рамы величины моментов меньше, чем в двух- и трехпролетных, соответственно на 11–12 и 24–25%, а в сечениях 2 и 3 однопролетной рамы величина моментов больше соответственно на 12 и 4%. Что же касается продольных сил, то в сечениях 1, 2 и 4 они больше у однопролетной рамы на 8–9%, а в сечении 3 равны нулю во всех трех вариантах.

Распределение усилий в крайних колоннах рам не имеет ярко выраженной разницы, как в фермах. Однако и здесь с увеличением числа пролетов рам наблюдается тенденция к уменьшению величины моментов. Моменты в колоннах всех ярусов двух- и трехпролетных рам на 3% меньше, чем в однопролетных рамах.

Произведенное сравнение позволяет сделать вывод, что только в однопролетных рамах с ригелями-фермами усилия в ригеле и колоннах заметно отличаются от усилий в двух-, трех- и многопролетных рамах. Что касается двух- и трехпролетных рам, моменты и продольные силы в элементах этих ригелей-ферм почти одинаковы. Следовательно, многопролетные рамы можно рассчитывать как двухпролетные, так как в рамах с ригелями-фермами при равномерно распределенной нагрузке в ферме среднего пролета примерно такие же усилия, как и в ферме крайнего пролета вследствие очень большой жесткости этих ферм.