1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок

Шаг колонн в продольном направлении, м ………………12,00

Число пролётов в продольном направлении ……………..6

Число пролётов в поперечном направлении ……………..2

Высота до низа стропильной конструкции, м ……………12,00

Тип ригеля и пролёт ………………………………………..ФБ-24

Грузоподъёмность (ТС) и режим работы крана ………….16Н

Тип конструкции кровли …………………………………...5

Вид бетона строп. констр. и плит покрытия ………………тяжёлый

Тип и толщина стеновых панелей …………………………ПСП-240

Район строительства ………………………………………..Пенза

Тип местности ………………………………………………А

Класс ответственности здания …………………………….1

Компоновку поперечной рамы производим в соответствии с требованиями типизации конструктивных схем одноэтажных промышленных зданий.

Находим высоту надкрановой части колонн, принимая высоту подкрановой балки 1,2 м, а крановые пути 0,15 м с учётом минимального габарита приложения крана к стропильной конструкции 0,1 м и высоты моста крана грузоподъёмностью 16 т м:

м

С учётом унификации размеров колонн серии 1.424.1 назначаем м.

Высоту подкрановой части колонн определяем по заданной высоте до низа стропильной конструкции 12 м и отметки обреза фундамента – 0,150 м при м: м.

Расстояние от верха колонны до уровня головки подкранового рельса соответственно будет равно м.

Для назначения размеров сечений колонн по условию предельной гибкости вычислим их расчётные длины в соответствии с требованиями.

Таблица 1. Расчётные длины колонн ( ).

Часть колонны	При расчёте в плоскости поперечной рамы		В перпендикуляр-ном направлении
	При учете нагрузок от крана	Без учета нагрузок от крана
Подкрановая м	м	м	м
Надкрановая м	м	м

Размеры сечений внецентренно сжатых колонн должны приниматься такими, чтобы их гибкость ( ) в любом направлении, как правило, не превышала 120 (35). Следовательно, по условию максимальной гибкости высота сечения подкрановой части колонн должна быть не менее м, а надкрановой - м. С учётом унификации для мостовых кранов грузоподъёмностью 16 т принимаем поперечные сечения колонн в надкрановой части 400х600 мм. в подкрановой части для крайних колонн назначаем сечение 400х800 мм, а для средней – 400х800 мм. в этом случае удовлетворяются требования по гибкости и рекомендации по назначению высоты сечения подкрановой части колонны в пределах м.

В соответствии с таблицей габаритов колонн и назначенными размерами поперечных сечений принимаем для колонн крайнего ряда по оси А номер типа опалубки 5, а для колонн среднего ряда Б – 9.

Стропильную конструкцию по заданию принимаем в виде безраскосной фермы типа ФБ-24 из тяжёлого бетона. Назначаем марку фермы ФБ24III с номером типа опалубочной формы 3 с максимальной высотой в середине пролёта 3,3 м (объём бетона 4,7 м³).

Назначаем тип плит покрытия размером 3х12 м (номер типа опалубочной формы 4, высота ребра 455 мм, приведённая толщина с учётом заливки швов бетоном 89,7).

Толщина кровли (по заданию тип 5) составляет 140 мм.

По заданию проектируем наружные стены из сборных навесных панелей. Принимаем панели из ячеистого бетона марки по плотности D900 толщиной 240 мм. размеры остекления назначаем с учётом грузоподъёмности мостовых кранов.

Определяем постоянные и временные нагрузки на поперечную раму.

Постоянные нагрузки. Распределённые по поверхности нагрузки от веса конструкции покрытия заданного типа приведены в таблице 2.

Таблица 2. Постоянные нагрузки на 1 м² покрытия.

Элемент покрытия	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, кН/м2
Кровля:
Слой гравия, втопленного в битум	0,16	1,3	0,208
Трёхслойный рубероидный ковёр	0,09	1,3	0,117
Цементная стяжка ( мм, кН/м3)	0,27	1,3	0,351
Ячеисто-бетонные плиты ( мм, кН/м3)	0,3	1,3	0,39
Парозоляция – слой рубероида на битумной мастике	0,03	1,3	0,039
Ребристые плиты покрытия размером 3х12 м с учётом заливки швов ( мм, кН/м3)	2,243	1,1	2,467
Безраскосная ферма ( м3, пролёт 24, шаг колонн 12 м, бетон тяжёлый) кН/м2.	0,408	1,1	0,449
Итого:			4,021

С учётом коэффициента надёжности по назначению здания (класс ответственности I) и шага колонн в продольном направлении 12 м, расчётная постоянная нагрузка на 1 м ригеля рамы будет равна: кН/м.

Нормативная нагрузка от стеновых панелей из ячеистого бетона марки D900 при толщине 240 мм составит кН/м³, где кН/м³ – плотность ячеистого бетона.

Нормативная нагрузка от 1 м² остекления равна 0,5 кН/м².

Расчётные нагрузки от стен и остекления оконных переплётов:

На участке между отметками 11,4 и 13,8:

кН;

На участке между отметками 8,4 и 11,4:

кН;

На участке между отметками 0,0 и 8,4:

кН;

Расчётные нагрузки от собственного веса колонн из тяжёлого бетона

( кН/м³):

Колонна по оси А, подкрановая часть с консолью:

кН;

надкрановая часть:

кН;

итого:

кН;

колонна по оси Б, подкрановая часть с консолями:

кН;

надкрановая часть кН;

итого:

кН

Расчётная нагрузка от собственного веса подкрановых балок и кранового пути (1,5 кН/м) будет равна:

кН

Временные нагрузки. Снеговая нагрузка для расчёта поперечной рамы принимается равномерно распределённой во всех пролётах здания. Для заданного района строительства ( г. Пенза) нормативное значение снегового покрова кПа (район III) и соответственное полное нормативное значение снеговой нагрузки кПа (при определении коэффициента не следует учитывать возможность снижения снеговой нагрузки с учётом скорости ветра). Коэффициент надёжности для снеговой нагрузки . Тогда расчётная нагрузка от снега на 1 м ригеля рамы с учётом класса ответственности здания будет равна:

кН/м.

Длительно действующая часть снеговой нагрузки составит:

кН/м.

Крановые нагрузки. Находим габариты и нагрузки от мостовых кранов грузоподъёмностью т (156,96 кН): ширина крана м; база крана м; нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс кН; масса тележки т; общая масса крана т.

Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс (при 4 колёсах):

кН.

Нормативная горизонтальная нагрузка на одно колесо крана, направленная поперёк кранового пути и вызываемая торможением тележки, при гибком подвесе груза будет равна:

кН.

Расчётные крановые нагрузки вычислим с учётом коэффициента надёжности по нагрузке .

Определим расчётные нагрузки от двух сближенных кранов по линии влияния без учёта коэффициента сочетания :

Максимальное давление на колонну :

кН,

где - сумма ординат линии влияния;

минимальное давление на колонну:

кН;

тормозная поперечная нагрузка на колонку:

кН.

Ветровая нагрузка. Пенза расположена во II ветровом районе по скоростным напорам ветра. Нормативное значение ветрового давления равно кПа.

Для заданного типа местности А с учётом коэффициента получим следующие значения ветрового давления по высоте здания:

на высоте до 5 м кПа;

на высоте 10 м кПа;

на высоте 20 м кПа.

Вычислим значения нормативного давления н отметках верха колонн и покрытия:

на отметке 12,0 м: кПа;

на отметке 15,895 м: кПа.

Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределённым, эквивалентным по моменту в заделке консольной балки длиной

12 м:

кПа.

Для определения ветрового давления с учётом габаритов здания находим аэродинамические коэффициенты и . Тогда с учётом коэффициента надёжности по нагрузке и шага колонн 12 м получим:

Расчётная равномерно-распределённая нагрузка на колонну рамы с наветренной стороны кН/м;

то же, с подветренной стороны .

Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отметки 12,0:

кН.