КАРКАС РАМЫ МАЛЫХ ПРОЛЕТОВ

Предлагаемая полезная модель рамы относится к области строительства облегченных рам малых пролетов промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий.
Известны конструкции каркаса рам малых пролетов. Рамы со сплошным ригелем, шарнирно опирающиеся на стойки, жестко заделанные в фундаментах. (В.И.Трофимов, А.М.Каминский. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений. - М.: Изд-во АСВ, 2002. с.196-199).
Стойки рам выполняются из прокатного двутавра, а ригель запроектирован из сварных балок. Прогоны на ригеле рамы расположены с шагом 3-4 м. Такое расположение прогонов не позволяет уменьшить изгибающий момент в ригеле каркаса рам и не позволяет уменьшить металлоемкость ригеля рам.
Нами предлагается новая конструкция каркаса облегченных рам, где ригель и колонна из одинаковых прокатных профилей позволяющая уменьшить их металлоемкость. Целью полезной модели является уменьшение изгибающего момента в ригеле рамы от кровли из профилированных стальных листов и уменьшение металлоемкости ригеля рам.
На фиг.1 представлена поперечная схема каркаса рамы с покрытием из профильных стальных листов. На фиг.2 показан план каркаса рам с прогонами. На фиг.3 представлена поперечная схема усовершенствованного каркаса рам показанного на фиг.1.
Дальнейшую сущность предлагаемой полезной модели поясняется графическим материалом и описанием работы конструкции.
Каркас рамы с покрытием кровли из стальных профилированных листов содержит: колонну 1, консоль 2, и поддерживающий ее подкос 3, опоры 4, ригель 5, прогоны 6 и кровлю из стальных профилированных листов 7. Усовершенствованный каркас рамы отличается только наружным подкосом 8 и оттяжкой 9.
Предлагаемая конструкция каркаса рамы работает следующим образом. Действующая нагрузка кровли из профилированных листов 7 передается на прогон 6. Затем нагрузка от прогонов 6 воспринимается ригелем 5 и передается через опоры 4 на консоль 2 и ее подкос 3 на колонну 1.
Такая работа конструкции изменяет работу ригеля по сравнению с аналогами. Ригель практически является только передающим элементом на подкос 3 и колонну 1 и на изгиб работает только от собственного веса, что позволяет существенно уменьшить материалоемкость ригеля. Подкос 3 работает только на сжатие, а консоль 2 работает только на растяжение. Работа усовершенствованного каркаса такая же, но отличие в том, что наружный подкос 8 и оттяжка 9 включаются в работу при возможном изгибе колонны.
Из постулата Шухова В.Г. известно, что «Напряжение в изгибаемом элементе в 12 раз больше, чем в растянутом (либо сжатом), при условии, что они нагружены одинаковой силой N и имеют одинаковое сечение, или иначе, при одинаковом напряжении в материале, растянутый (сжатый) элемент несет нагрузку, в 12 раз большую, чем изгибающий элемент того же поперечного сечения» (А.Э.Ланатто. Пролеты, материалы, конструкции. - М.: Стройиздат, 1982. - с.67-69). Исходя из постулата Шухова В.Г. можно сказать, что предлагаемый каркас рамы будет иметь меньшую материалоемкость, а напряжения в ригеле от вертикальной нагрузки будет на порядок меньше, чем в конструкциях аналогах.