Рама (конструкция)

Рама подъёмного моста

Сверху: Рама, как трижды статически неопределимая система
Внизу: Рама, как статически определимая система

Рама — двух- или трёхмерная конструкция, содержащая жесткие связи между элементами, поддерживающая их и придающая форму. В отличие от фермы элементы рамы могут испытывать помимо растяжения-сжатия ещё и изгиб[1].

В сопротивлении ма­те­риа­лов, рама - это пло­ская или про­стран­ст­вен­ная гео­мет­ри­че­ски не­из­ме­няе­мая стерж­не­вая сис­те­ма, эле­мен­ты ко­то­рой (ригели,стой­ки) жё­ст­ко со­еди­не­ны ме­ж­ду со­бой в некоторых или во всех уз­лах[2].

Стержни рамы одновременно работают на осевое действие сил и на изгиб, при этом изгибная деформация рамы преобладает. Рамы в качестве не­су­щих кон­ст­рук­ций в зда­ни­ях, инженерных со­ору­же­ни­ях (мос­ты, пу­те­про­во­ды, эс­та­ка­ды, мосты, путепроводы), в судостроении и авиации и яв­ля­ют­ся не­су­щи­ми час­тя­ми ма­шин[2].

Два распространенных предположения относительно поведения каркаса здания: его балки могут свободно вращаться в местах их соединения или его элементы соединены таким образом, что углы, которые они образуют друг с другом, не меняются под нагрузкой.

Как правило, рамы выполняют роль несущих конструкций, воспринимающих статическую нагрузку.

Стандарт AISC

Комментарий к спецификации стали AISC к разделу B3 содержит рекомендации по классификации соединения с точки зрения его жесткости. Секущая жесткость соединения Ks принимается в качестве индексного свойства жесткости соединения. В частности, K_s = M_s/θ_s

где

M _s = момент при рабочих нагрузках, kip-in (Н-мм)

θ _s = вращение при рабочих нагрузках, рад

Секущая жесткость соединения сравнивается с вращательной жесткостью соединяемого элемента следующим образом, в котором L и EI представляют собой длину и жесткость на изгиб, соответственно, балки.

Если K _s L/EI ≥ 20, допустимо считать соединение полностью натянутым (другими словами, способным поддерживать углы между элементами). Если K _s L/EI ≤ 2, допустимо считать соединение простым (другими словами, оно вращается без создания момента). Соединения с жесткостью между этими двумя пределами частично ограничены, и при проектировании необходимо учитывать жесткость, прочность и пластичность соединения.

Примечания

1. Статически определимые плоские рамы  (рус.). Дата обращения: 7 октября 2021. Архивировано 7 октября 2021 года.
2. Рама  (неопр.). БРЭ. Дата обращения: 1 декабря 2021. Архивировано 15 июня 2022 года.

Литература

• Gaspar Kani: Die Berechnung mehrstöckiger Rahmen. Verlag Wittwer, 1956