1. Разработка схемы стального каркаса цеха

1. Определение основных размеров поперечной рамы цеха

Исходными данными для определения размеров рамы являются: пролет рамы L=36м, габариты крана, отметка головки рельса h₁=14,2м. Остальные размеры устанавливаются расчетом.

Расстояние от головки рельса до низа фермы при высоте крана Hк определяется по формуле:

,

где,

f - учитывает крановый зазор, прогиб фермы и выступающие части связей,

равна 400мм;

Нк – высота крана по ГОСТ 6711-81, равна 4000мм.

Тогда:

Расстояние от пола до низа фермы:

Полная высота рамы при заглублении колонны h₃ = 0,15 мм:

.

Длину верхней и нижней частей колонны определим по формулам:

; ,

где,

h_р, h_б – высота кранового рельса h_p=0,17м и высота подкрановой балки, пред

варительно принимаемой , где - пролёт балки.

Длина верхней и нижней частей колонны будет равна:

;

Верхняя часть колонны выполняется сплошной из широкополочных прокатных двутавров. Из условий жесткости и устойчивости высоту сечения верхней части принимают:

Принимаем высоту верхней части колонны b_В=0,7 м.

Пролет крана определим по формуле:

,

где,

λ – расстояние от оси подкрановой балки до разбивочной оси колонны:

,

где,

B₁ – свес кранового моста, принимаем B₁ = 400мм в соответствии с характери

стиками крана ;

c – зазор между колонной и краном, принимаемый равным 75мм;

a – расстояние от разбивочной оси до наружной грани колонны а=500мм.

Величину λ должна быть кратна 250мм и более или равна 750мм:

Принимаем

Получим пролет крана:

В соответствии с ГОСТ6711-87 принимаем Lк=34м.

Высота сечения нижней части колонны:

,

из условия общей устойчивости полученная высота должна быть не менее:

Условие выполняется.

Рисунок 1 - Основные размеры поперечной рамы

1.2 Разработка схем горизонтальных связей в плоскости верхних и нижних поясов стропильных ферм; вертикальных связей между фермами и колоннами

В систему связей каркаса входят горизонтальные связи в плоскости верхних и нижних поясов ригеля, вертикальные – между фермами и колоннами.

Связи в плоскости верхних поясов ферм состоят из поперечных связевых ферм и распорок. Они служат для обеспечения устойчивости верхнего пояса фермы и удобства монтажа.

Связи по нижним поясам состоят из поперечных и продольных связевых ферм и растяжек. Они обеспечивают пространственную работу каркаса, неподвижность верхних частей колонн и воспринимают давление ветровой нагрузки от стоек фахверка.

Вертикальные связи между фермами служат для увеличения их боковой жесткости и удобства при монтаже.

Вертикальные связи между колоннами обеспечивают общую устойчивость и неизменяемость сооружения, а так же воспринимают усилия от продольного торможения кранов и давление ветра на торец здания.

Верхние связи по колоннам, расположенным выше подкрановых балок, устраивают двухъярусными. Нижний ярус выполняют виде крестовой или треугольной решетки. Роль связей верхнего яруса играют или подстропильные фермы, или вертикальные связи между фермами. Верхние связи по колоннам ставят в середине блока и в его торцах. Связи размещают по оси верхней части колонн.

Рисунок 2 – Связи каркаса:

а) в плоскости верхних поясов;

б) в плоскости нижних поясов;

в) по колоннам.