2 Конфигурации рам
Программа Гепард-А позволяет строить модели рам либо на основе типовых конфигураций в терминах «ригели-колонны», либо в виде произвольных сочетаний конструктивных элементов.
2.1 Типовые рамы
В программе Гепард-А поддерживается несколько типов одноэтажных и многоэтажных рам, которые отличаются друг от друга наличием внутренних колонн, одного или нескольких коньков, способу сопряжения ригеля с колоннами, и колонн с фундаментом. Для каждого сочетания этих факторов пользователем определяется свой набор параметров.
Параметрами задания геометрической модели рамы типовой конфигурации общем случае являются:
условие симметрии рамы;
условия сопряжения колонн и ригелей и условия опирания колонн на фундамент;
количество и размеры пролетов;
количество коньков;
привязка внешних граней наружных колонн относительно разбивочных осей;
количество и привязка внутренних колонн;
привязка коньков;
уклоны ригелей и внешних колонн;
отметки низа колонн и ригелей;
размеры основных и дополнительных сечений;
параметры ребер жесткости;
размеры сечений внутренних колонн.
Количество основных сечений для рамы определенного типа постоянно, количество дополнительных сечений — произвольное. Также произвольно количество ребер жесткости.
- Однопролетная рама с моментным сопряжением колонн с ригелем
Однопролетная, одноэтажная рама с шарнирным сопряжением колонн с фундаментом и моментным сопряжением ригеля с колоннами по типу, представленной на рис. 2.1. Рама является частным случаем многопролетной рамы.
Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых и подвесных кранов.
- Симметричная рама с шарнирным сопряжением ригеля с колоннами
Двухшарнирная симметричная однопролетная одноэтажная рама с жестким сопряжением колонн с фундаментом и шарнирным сопряжением ригеля с колоннами по типу, представленной на рис. 2.2.
Симметричная однопролетная рама является частным случаем типовой многопролетной рамы, в которой всегда выполняются условия симметрии, колонны имеют двутавровое сечение и на ригеле не могут быть заданы дополнительные сечения.
Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых и подвесных кранов.
- Несимметричная односкатная рама
Двухшарнирная, несимметричная, однопролетная, односкатная, одноэтажная рама с жестким сопряжением колонн с фундаментом, и шарнирным сопряжением ригеля с колоннами по типу, представленной на рис. 2.3.
Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых и подвесных кранов.
- Многопролетная рама с моментным сопряжением крайних колонн и ригеля
Многопролетная одноэтажная рама с моментным или шарнирным сопряжением средних колонн с фундаментом и шарнирным опиранием ригеля на средние колонны, моментным сопряжением ригеля с крайними колоннами и шарнирным сопряжением крайних колонн с фундаментами по типу, представленной на рис. 2.4.
Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых и подвесных кранов.
- Многопролетная рама с безмоментным сопряжением колонн и ригеля
Многопролетная одноэтажная рама с жестким сопряжением колонн с фундаментом и шарнирным опиранием ригеля на колонны по типу, представленной на рис. 2.5. Является обобщением для рам 2 и 3.
Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых и подвесных кранов.
- Многоконьковая рама с безмоментным сопряжением колонн и ригеля
Многопролетная многоконьковая одноэтажная рама с жестким сопряжением колонн с фундаментом (крайние колонны могут иметь шарнироное опирание на фундамент) и шарнирным опиранием ригеля на колонны по типу, представленной на рис. 2.6.
Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых и подвесных кранов.
- Сегментная рама с безмоментным опиранием на фундамент
Рама состоит из произвольного количества сегментов, последовательно соединенных между собой. Каждый сегмент имеет произвольную длину и произвольный уклон. Первый и последний сегмент шарнирно опираются на фундамент. Сегменты рамы образуют выпуклый многогранник с четным числом сторон. В частном случае вершины многогранника опираются на дугу окружности по типу, представленной на рис. 2.7.
Соединение сегментов друг с другом моментное. Высота сечения сегментов может быть переменной по длине.
Параметры рамы могут задаваться с учетом ее симметрии.
Сегменты имеют двутавровое сечение. Для сопряжения сегментов используются фланцевые узлы.
Узлы опирания сегментов на фундамент аналогичны узлам опирания наклонных колонн рамы 1-го типа.
- Одноконьковая, многопролетная, многоуровневая рама
Рама с произвольным сопряжением ригеля с крайними колоннами рис. 2.8. Внутри рамы на разных уровнях могут проходить несколько поперечных балок, опирающихся на колонны. Высота балок может быть переменной. Последний этаж рамы может либо содержать, либо не содержать колонны. Крайние и внутренние колонны имеют постоянное двутавровое сечение. Параметры рамы могут задаваться с учетом ее симметрии.
На поперечных балках могут быть заданы постоянные нагрузки, которые включается в типовое загружение «Постоянные нагрузки». Для задания полезных нагрузок используется аппарат задания произвольных загружений.
Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых и подвесных кранов.
- Симметричная рама с моментным опиранием колонн и с ферменным ригелем
Двухшарнирная симметричная однопролетная одноэтажная рама с жестким сопряжением колонн с фундаментом и шарнирным сопряжением ферменного ригеля с колоннами по типу, представленной на рис. 2.9. Рамы этого типа могут проектироваться с учетом заданных крановых нагрузок от мостовых кранов.
Типы ферм представлены на рис. 2.10 — рис. 2.12.
2.2 Рамы произвольной конфигурации
Модель рамы произвольной конфигурации строится из совокупности геометрических элементов, называемых конструктивными элементами. Конструктивные элементы (КОЭ) соединяются между собой в узлах сопряжения.
Расположение конструктивного элемента в пространстве определяется положением его осевой линии, к которой привязывается либо грань КОЭ, либо его нейтральная ось. Для задания осевых линий и узлов сопряжения используются простейшие геометрические объекты — точки и линии.
Геометрия конструктивного элемента определяется вектором ориентации, смещением осевой линии в плоскости элемента и концевыми сечениями. После задания конструктивного элемента, описание его геометрии может быть дополнено дополнительными сечениями, продольными и поперечными ребрами.
Все остальные исходные данные для расчетной модели задаются в терминах КОЭ.
Модель рамы произвольной конфигурации может быть также получена конвертацией типовой рамы, после чего в нее могут вноситься изменения и дополнения.
Пример модели рамы произвольной конфигурации приведен на рис. 2.13.
