Навантаження від мостового крана, додаткові сейсмічні маси та різні R–D

У цій статті розглянуто три питання, характерні для збірних промислових будівель: додаткові маси, що беруть участь у несучій системі лише як сейсмічна маса, навантаження від мостового крана (кран) та різні коефіцієнти R і D для верхньої та нижньої частин у будівлях з проміжним перекриттям. Про етапи моделювання дивіться статтю Моделювання збірних конструкцій.

1. Маси стінових панелей і кранів (додаткова сейсмічна маса)

Для мас, які мають брати участь у несучій системі не як вага, а лише як сейсмічна маса, — наприклад, стінові панелі, підвішені до колон, або міст крана:

1. У точці, де діятиме маса (напр. верх колони на позначці жолоба), розмістіть попередньо визначений joint.
2. Виділіть joint і відкрийте вікно Властивості попередньо визначеного joint; у полі Додаткова сейсмічна маса на вкладці Загальні введіть масу в тоннах (= кН·с²/м).

інформація

Додаткова маса враховується в сейсмічній масі поверху, де розташований joint, у матриці мас модального розрахунку, в еквівалентному сейсмічному навантаженні, в показнику другого порядку та у співвідношеннях верхньої/нижньої частин. Оскільки вона не є вагою, її не додають до вертикальних навантажень і навантажень на фундамент. Прив’язка до поверху виконується за позначкою joint.

примітка

Якщо вибрано кілька joint, а поле залишено порожнім, наявні значення зберігаються. Типове застосування: половина ваги панелі (частка, яку несе верхнє кріплення) — на верхи колон на позначці жолоба, частка мосту крана на одне колесо — на колони крана.

2. Навантаження від мостового крана (кран)

Вікно Макроси → Навантаження від мостового крана (кран)... за реакціями коліс обчислює розрахункові зусилля підкранової балки, вертикальні та горизонтальні сили, що передаються на колони, і частку сейсмічної маси; за бажанням записує навантаження в модель.

Введення	Опис	Приклад значення
Вантажопідйомність (кН)	Вантажопідйомність крана	200
R1макс, R1мін, R2макс, R2мін (кН)	Реакції коліс із таблиці виробника: навантажений бік (R1) і протилежний бік; найбільше та найменше значення для двох положень візка	153 / 49 / 134 / 30
Відстань між колесами a (м)	Відстань між двома колесами на одній підкрановій балці	3,84
Динамічний коефіцієнт ψ	Збільшує вертикальні та горизонтальні сили від крана	1,40
Проліт підкранової балки L (м)	Відстань між осями	7,5
Балка + рейка q (кН/м)	Власна вага підкранової балки та рейки	5,1
Позначка верху консолі Z (см, абсолютна)	Позначка консолі крана; навантаження записуються на цій позначці на вісь колони	800
Ексцентриситет консолі e (см)	Відстань від навантаження колеса до осі колони (створює момент M = V·e)	0
Цільове завантаження	Визначене користувачем завантаження, в яке записуватимуться сили	—
Горизонтальна сила	Міст +/− (напрямок основної рами, ψ·P/10), Рейка +/− (напрямок рейки, ψ·P/7) або відсутня	—

• Обчислити: виводяться власна вага мосту, частка маси на одне колесо, моменти та поперечні сили підкранової балки, огинальні реакцій, що передаються на колону, та горизонтальні сили. Підкранова балка додатково проєктується за цими значеннями.
• Створити 4 завантаження крана: визначає завантаження КранX+, КранX−, КранY+, КранY− (KrenX+, KrenX−, KrenY+, KrenY−). Схема завантажень і комбінацій має бути визначеною користувачем (Загальні налаштування проекту → Комбінації навантажень).
• Застосувати до виділених колон: на осі виділених колон на позначці консолі створює або оновлює по одній точці навантаження: вертикальна сила, момент від ексцентриситету та вибрана горизонтальна сила записуються в цільове завантаження. Якщо позначено Записати також частку маси мосту, вводиться й додаткова сейсмічна маса. Під час повторного виконання команди значення перезаписуються (подвійного додавання немає). Для колон протилежної осі застосуйте вдруге зі значеннями R1мін/R2мін.

примітка

Комбінації із завантаженнями крана (напр. 1,4G + 1,6Q ± Кран) визначаються користувачем у вікні Завантаження; програма не створює комбінації крана для залізобетону автоматично. Консоль крана (коротка консоль) окремо стрижнем у моделі не будується та не перевіряється.

3. Різні R і D у верхній та нижній частинах (TBDY 4.3.6)

Для будівель, у яких нижня частина (напр. частина з проміжним перекриттям) має іншу несучу систему, ніж верхня, використовується вікно Макроси → Різні R-D у верхній/нижній частині (TBDY 4.3.6).... Розрахунок для всієї будівлі виконується з коефіцієнтами верхньої частини (R, D із Загальних налаштувань проекту); внутрішні зусилля елементів нижньої частини коригуються коефіцієнтом ν із норм.

Введення	Опис	За замовчуванням
Застосувати різні коефіцієнти R і D у верхній/нижній частині	Вмикає параметр	вимкнено
Останній поверх нижньої частини (номер поверху)	Цей поверх і нижчі вважаються «нижньою частиною»	1
R нижньої частини (X), R (Y)	Коефіцієнт поведінки несучої системи нижньої частини (TBDY Таблиця 4.1)	8
D нижньої частини (X), D (Y)	Коефіцієнт перевищення міцності нижньої частини (TBDY Таблиця 4.1)	3
νверх (X), νверх (Y)	Відношення базового зсуву верхньої частини до загального базового зсуву; якщо ввести 0, обчислюється автоматично за вагами та висотами поверхів	0

Кнопка Обчислити / Показати виводить значення νверх, νнижн, ν, (R̄a)нижн і D̄нижн.

У розрахунку: пластичні внутрішні зусилля елементів нижньої частини від сейсмічних завантажень збільшуються на ν, непластична поведінка (розрахунки несучої здатності на поперечну силу) виконується з D̄нижн, відносне міжповерхове зміщення нижньої частини обчислюється з (R̄a)нижн. Налаштування зберігається разом із проєктом.

інформація

Приклад (будівля з книги): верхня частина R = 3, D = 2; нижня частина R = 5, D = 2,5; останній поверх нижньої частини 1; νверх = 0,408 (X) / 0,406 (Y) → ν = 0,763 / 0,762, (R̄a)нижн = 3,93, D̄нижн = 1,81. Якщо потрібне точне порівняння, значення νверх можна ввести й вручну.

4. Типові ситуації

Ознака	Рішення
«Створити 4 завантаження крана» не додає завантажень.	Схема завантажень і комбінацій має бути визначеною користувачем (Загальні налаштування проекту → Комбінації навантажень).
Навантаження від крана ніби додані двічі.	«Застосувати до виділених колон» перезаписує значення; для різних положень виберіть окремі цільові завантаження.
Додаткова маса не відображається в навантаженнях на фундамент.	Це очікувана поведінка: додаткова сейсмічна маса не є вагою, вона бере участь лише в сейсмічному розрахунку.