3. Выбор компоновочной схемы рабочей площадки

Выбрана система с шагом поперечных рам 6 м, с жестким сопряжением ригеля с колонной. Схема поперечной рамы и ее элементов показана на рис. 1.

Вертикальные размеры:

Н₂≥(Н_к+100)+f=4000+100+300=4400 мм;

Н₀≥Н₁+Н₂=9000+4400=13400 мм.

Ближайший больший размер, кратный 600 мм, - 13800 мм. Принимаем Н₀=13800 мм. Отметку верха подкранового рельса можно увеличить до 13,8-4,4=9,4. При высоте подкрановой балки с рельсом равной 1/8 её пролёта,

Н_в=(h_б+h_р)+ Н₂=1170+4400=5570 мм.

При заглублении базы колонны на 1000 мм ниже пола

Н_н=Н₀-Н_в+1000=13800-5570+1000=9230 мм.

Полная высота колонны

Н=Н_н+Н_в=9230+5570=14800 мм. Н_ф=3150 мм.

Рисунок 1. – Схема поперечной рамы однопролетного здания.

Рисунок. 2. Геометрические характеристики мостового крана

Таблица 3.1 Параметры мостового крана.

Q, т	Нагрузка на глав. крюк, кН	Размеры, мм				Максимальн. давление колеса , кН		Вес тележки , кН		Вес крана с тележкой , кН		Тип кран. рельса		Высота рельса hр, мм		Высота подкран. балки hб, мм
					K
125/ 20	1225	4000	400	9350	4600		471		382		1303		КР-120		170		1000

Так как грузоподъемность крана более 100 т, то привязка, а=500 мм, высота сечения верхней части колонны h_в=700 мм. В пределах высоты фермы высоту сечения колонны назначаем 700 мм.

Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны

l₁≥B₁+(h_в-а)+75=400+(700-500)+75=675 мм.

Назначаем l₁=750 мм. Высота сечения нижней части колонны

h_н=750+500=1250 мм

Пролет мостового крана

l_к=l-2l₁=30000-1500=28500 мм.

Сечение верхней части колонны назначаем сплошным двутавровым, нижней – сквозным.

Рисунок 3 . Расположение вертикальных связей по колоннам и по покрытию

Рисунок 4. – Схема расположения связей по верхним поясам ферм

Рисунок 5. – Схема расположения связей по нижним поясам ферм

4. Определение нагрузок, действующих на раму

4.1. Постоянные нагрузки

Постоянные нагрузки на 1 м² кровли производственного здания определяются по приложению 1 как сумма нагрузок от компонентов покрытия-. Расчётная нагрузка получается умножением нормативной на коэффициент надёжности по нагрузке _f.

Расчётная равномерно распределённая линейная нагрузка:

q = _n q_кр B/cos (4.1)

где _n - коэффициент надёжности по назначению,

q_кр - расчётная нагрузка, равномерно распределённая по

площади кровли (табл.4.1)

B - шаг стропильных ферм,

 - угол между покрытием и горизонтальной плоскостью.

Таблица 4.1. – Нагрузки от веса конструкций покрытия

Вид нагрузки (состав кровли)	Нормативная, кПа	Коэффициент надежности	Расчетная, кПа
1.Гравийная защита t=20мм	0,4	1,3	0,52
2. Рубемаст (2 слоя)	0,2	1,3	0,26
3 . Гидроизоляция (гидролон 1 слой)	0,2	1,3	0,26
4. Цементная стяжка 0,4 1,3 0,52 t=20мм, γ=2 кН/м3
5.Минераловатные плиты t=90мм, ρ=200 кг/м3 0,18 1,2 0,216
6. Пароизоляция (фольгаизола-1 слой) 0,05 1,3 0,065
7. Профилированный настил толщиной 1 мм. 0,16 1,05 0,17
8. Прогоны решетчатые 6 м	0,08	1,05	0,085
9. Стропильные фермы	0,3	1,05	0,315
10. Связи покрытия	0,06	1,05	0,065
Итого:	=2.03		g=2,476

q = 1·2,476·6=14,86 кН/м

Опорная реакция ригеля рамы:

F_R = ql/2 (4.2)

где l – пролёт здания.

F_R=14,86·30/2=222,04 кН.

Расчетный вес колонны ( табл.12.1 [1] расход стали 60 кг/ ). Верхняя часть (20 % веса)

G_в=1,05∙0,2∙0,6∙6∙30/2=11,34 кН

Нижняя часть (80 % веса)

G_н=1,05∙0,8∙0,6∙6∙30/2=45,36 кН

Поверхностная масса стен 200 кг/м², переплетов с остеклением 35 кг/м². В верхней части колонны(включая вес этой части колонны)

F₁=1,2∙2∙(5,57+3,15+0,65-1,2)∙6+1,1∙0,35∙1,2∙6+11.34=131.76 кН,

В нижней части колонны

F₂=1,2∙2∙(9,23-4,8)∙6+1,1∙0,35∙4,8∙6+45,36=120,24 кН.

Рисунок. 6. Постоянная нагрузка