Страница 30: РД 31.31.27-81. Руководство по проектированию морских причальных сооружений (52703)

Таблица 10

Вертикальные нагрузки на сваи

Таблица 11

Опорные моменты от единичных смещений в элементах рамы

(выписываются из табл. 5 настоящего приложения)

Опорные моменты от загружений определяются по формуле

где  - опорный момент элемента n, n + 1 от единичного смещения фиктивной опоры к;

 - опорный момент от внешних нагрузок;

 - смещение фиктивной опоры к.

Определение опорных моментов от загружений 1 и 3 представлено соответственно в табл. 12 и 13. Таблицы опорных моментов от всех остальных загружений (см. рис. 6) составляются аналогично. В табл. 12 и 13 значения  принимаются из табл. 11,  - из табл. 9 и  - из табл. 4 или 5.

Таблица 12

Опорные моменты от загружения 1

Таблица 13

Опорные моменты от загружения 3

Строятся эпюры моментов для рамы от каждого загружения. Опорные моменты берутся из табл. 12 и 13.

В пролетах с нагрузкой эпюры моментов складываются с эпюрами моментов от загружения однопролетных простых балок, равных данным пролетам (рис. 16).

Рис. 16. Эпюра изгибающих моментов в поперечной раме от загружения 6 (см. рис.6).

Рис. 17. Эпюра поперечных сил и продольные усилия в стойках поперечной рамы от загружения 6 (см. рис. 6)

Эпюры поперечных, сил. Ординаты эпюр поперечных сил на опорах определяются по формуле

В пролете ординаты получаются вычитанием из ординаты на левой опоре нагрузки, расположенной на участке от левой опоры до данного сечения (рис. 17).

Эпюры продольных сил. Эпюры продольных сил строятся по эпюрам поперечных сил.

Суммируя усилия в сечениях от возможных сочетаний нагрузок, определяют максимальные значения усилий в соответствующих сечениях. Затем по этим значениям строят огибающие эпюры усилий (изгибающих моментов и поперечных сил), на которые рассчитывают сечения элементов конструкций.

3. Расчет продольной рамы

Продольные рамы являются симметричными системами. Их расчет можно вести двумя методами. Во-первых, такую раму можно рассчитывать по методу расчета для несимметричных систем так же, как поперечную раму, рассматривая загружение только одной половины. Во-вторых, можно пользоваться методом расчета симметричных конструкций с групповыми симметричными и кососимметричными нагрузками. В этом случае рама осью симметрии разбивается на две системы: 1-я система для симметричной нагрузки, 2-я - для кососимметричной. Каждая система решается отдельно тем же методом, что несимметричные рамы. В результате суммирования усилий по двум системам получают усилия в заданной системе, т.е. в продольной раме.

Примечание. Как правило, менее трудоемким является расчет по методу несимметричных рам.

(Измененная редакция).

Так как одной из нагрузок продольных рам является нагрузка от подвижного состава (портальные краны, железнодорожная нагрузка), то для определения усилий в элементах строят линии влияния. Для этого раму загружают отдельными сосредоточенными силами, расположенными кратно части пролета (0,5l; 0,25l и т.д., где l - пролет рамы). Нагрузки Р принимают равными 100 тс. В результате решения рамы получают линии влияния усилий: изгибающего момента, поперечной силы и реакций. Эпюры строят по загружениям линий влияния.

Расчет продольной рамы по методу несимметричных рам производят так же, как расчет поперечных рам, изложенный выше. Загружения принимают для одной половины по схемам рис. 18.

Рис. 18. Расчетная схема продольной рамы.

Определение опорных моментов от смещения фиктивных опор и загружений производится путем распределения моментов защемления.

Это распределение также рекомендуется производить с помощью таблицы распределения условного момента защемления m = 100 тс·м.

В этом случае распределяется условный момент одной половины узлов рамы, для другой половины решение будет симметричным. Опорные моменты от единичных смещений фиктивных опор для второй половины рамы вписываются как зеркальное изображение соответствующих симметричных элементов первой половины рамы с заменой знаков на обратные.

В табл. 14 и 15 дан пример определения опорных моментов от смещения фиктивной опоры 1 (левой части рамы) и симметричной ей фиктивной опоры 1?? (правой части рамы). Значения в табл. 14 получены в результате распределения моментов защемления, в табл. 15 - как зеркальное изображение.

(Измененная редакция).

Составляется таблица поперечных сил для смещения всех опор и всех загружений. Затем определяются реакции, составляются и решаются канонические уравнения.

По таблице вертикальных нагрузок на сваи (см. также табл. 10) строятся линии влияния реакций: для сваи 1 - по столбцу реакции V1-0, для сваи 2 - по столбцу V2-0 и т.д. Значения ординат откладываются в сечениях загружений в размере реакций данной сваи от данного загружения.

Таблица 14

а) для смещения фиктивной опоры 1:

Таблица 15

б) для смещения фиктивной опоры 1¢ (симметричной опоре 1):

Например, линия влияния реакции R1-0 показана на рис. 19.

Линии влияния опорных моментов строятся по таблицам опорных моментов от загружений. Так как наибольшие усилия получаются в 1-м и 2-м пролетах рам, то строят линии влияния опорных моментов M1-2, M2-1, M2-3 и M3-2.

Рис. 19. Линия влияния реакции R1-0.

Линия влияния опорного момента M1-2 дана на рис. 20.

Для построения линии влияния M1-2 табличные значения  всех загружений откладываются последовательно в определенном масштабе в сечениях соответствующих загружений (индекс к - номер загружения). В сечении загружения 1 откладывается величина момента , в сечении 2 - величина момента  и т.д. Так же строятся линии влияния M2-1, M2-3 и т.д.

Рис. 20 Линия влияния опорного момента M1-2.

Линии влияния пролетных моментов строятся также для 1-го и 2-го пролетов. Чаще всего ограничиваются построением линии влияния середины пролета, для которого строится линия влияния (рис. 21); применяется формула

где  и  - опорные моменты элемента конструкции к-го загружения;

 - момент от к-го загружения в середине пролета элемента n, n + 1 при шарнирном опирании его концов.