Граничні відстані між вертикальними в’язями по колонах

Характеристика будівлі	Розрахункова зимова температура зовніш- нього повітря	Відстань, м
		Від торця будівлі до осі найближчої вертикальної в’язі	Між осями вертикаль- них в’язей в одному блоці
Опалювані, неопалювані і гарячі	t  - 40oC	90 75	50
Опалювані, неопалювані і гарячі	t < - 40oC	60 50

Якщо розмістити вертикальні жорсткі диски по торцях будівлі (темпе-ратурних блоків), то у поздовжніх елементах (розпірках, підкранових конст-рукціях, підкроквяних фермах) при нагріванні будуть виникати значні зусилля, які необхідно враховувати при розрахунках.

Вертикальні в’язі компонують залежно від висоти будівлі й кроку колон, а також необхідності влаштування проходу або проїзду між колонами по середнім рядам. Можливі схеми вертикальних в’язей між колонами наведені на рис. 2.12. Найбільшого поширення знайшла хрестова система в’язей. Виходячи з раціонального кута нахилу елементів в’язей до горизонту (35^о...55^о), при кроці колон 6 м і висоті підкранової частини до 8,5 м в’язі виконують з двох пар перехресних розкосів (див. рис. 2.12, а,б), при більшій висоті – з чотирьох або шести пар. Для скорочення довжин елементів хрес-тової решітки можна передбачити розпірку, що проходить крізь центральний вузол (див. рис. 2.12, г, д).

При значній висоті підкранової частини колони для їх розвязки з пло-щини рам можливе розміщення розпірок по довжині будівлі або темпера-турного відсіку (див. рис. 2.12, а). Необхідність в них встановлюється при перевірці стійкості нижньої частини колони з площини поперечної рами. В’язі по середніх рядах колон найчастіше проектують портальними (див. рис. 2.12, е, є).

Вязі верхнього ярусу також проектують із розкосною решіткою, якщо висота надкранової частини колони дозволяє забезпечити раціональний кут нахилу в’язевих елементів (див. рис. 2.12, б). При обмеженій висоті викорис-товують - або  - подібні схеми (див. рис. 2.12, г, д, е, є). У торцях будівлі для забезпечення свободи температурних деформацій можливо встановити тільки один розкіс, який працює тільки на розтяг від навантажень, що діють вздовж будівлі (див. рис. 2.12, б).

В’язі верхнього ярусу і колон безкранових будівель розташовують по геометричній осі колон, якщо ширина перерізу колони не перевищує 600 мм. При більшій ширині перерізу в’язі передбачають у площині кожної полиці перерізу. Між собою вітки парних в’язей з’єднують розкосами або планками.

В’язі нижнього ярусу ступінчастих колон завжди проектують двоплощи-нними, розташовуючи їх у площині кожної гілки колони незалежно від типу її перерізу – наскрізного або суцільного. Кріплення вертикальних в’язей до колон здійснюють на болтах класів точності В або С, а в будівлях із кранами груп режимів роботи 6К...8К фасонки після вивірення колон додатково обварюють або виконують з’єднання на високоміцних болтах.

Перерізи в’язей нижче рівня підкранових балок підбирають за діючими зусиллями (див. розділ 3) і перевіряють за граничною гнучкістю: для розтяг-нутих елементів _и =300, а для стиснутих _и =210-60 (див. табл. 19* [6]), однак не більше, ніж 180.

Приклад 2.1. Скомпонувати каркас однопрольотної опалюваної будівлі з прольотом L=30 м. Крок рам B=12 м. Будівля обладнана двома мостовими кранами вантажопідйомністю Q = 50/10 т групи режимів роботи 5К. Позначка головки підкранових рейок + 12,6 м, довжина будівлі – 108 м; район будівництва – м. Житомир; тип місцевості – А. Утеплювач – жорсткі мінераловатні плити (t = 100 мм, γ = 200 кг/м³) за табл. Д 1.2. Несучі конструкції покрівлі – сталевий профільований настил Н 60-845-0,7 (g=8.8 кг/м²), що вкладається по наскрізним прогонам. Несучі конструкції покриття – уніфіковані кроквяні ферми з паралельними поясами.

Стінове огородження – тришарові панелі з обшивками зі сталевого профільованого листа НС-44-1000-0,7 (g = 8.3 кг/м²). Утеплювач – мінераловатні плити (t = 80 мм, γ = 150 кг/м³ ). Стінові панелі прийняті горизонтального розташування, по повздовжнім осям передбачаються стояки фахверку.

Будівля обладнана світлоаераційним ліхтарем. Вікна з подвійним склінням.

Бетон фундаменту – клас В12.5

а) Визначення розмірів по вертикалі (рис 2.13)

При кранах Q = 50/10 т приймаємо схему зі ступінчастими колонами і обпираємо підкранові балки на уступ колони. За табл. Д 2.1 для кранів Q = 50/10 т при L=30 м: H_cr=3150 мм, B_cr=300мм, тип рейки Кр-80 з висотою h_r=130мм, висота підкранової балки h_bc=1600мм. Визначимо за (2.1) розмір Н₂, що включає габаритний розмір крана H_cr, допуск на його виготовлення 100 мм та зазор с =200...400 мм, що враховує провисання конструкцій:

Н₂= H_cr + 100 + с = 3150 + 100 + 300 = 3550 мм

(при L=30 м приймаємо с=300 мм)

Для виконання умов уніфікації призначаємо Н₂=3600мм (кратне 200мм).

Н₀ = Н₁+Н₂=12600+3600=16200 мм

Отримане значення Н₀=16200 мм кратне 600 мм, що відповідає умовам уніфікації.

Приймаємо глибину заглиблення колони Н_в = 600 мм. Тоді повна висота колони буде:

l_с=Н₀+Н_В=16200+600=16800 мм.

Довжини верхньої і нижньої частини колони визначаються за формулами (2.3) та (2.4):

l₂=h_bс+h_r+H₂=1600+130+3600=5330 мм;

l₁=H₀ – l₂+ H_b =16200 – 5330 + 600 = 11470 мм.

Висота уніфікованої ферми з паралельними поясами становить 3150 мм. Ферма шарнірно з’єднується з колонами і спирається на них зверху.

б) Визначення розмірів по горизонталі:

Приймаємо а = 250мм.

З умови забезпечення горизонтальної жорсткості ширину верхньої частини колони призначаємо h₂=500мм, що більше мм.

З врахуванням залежностей (2.6) та (2.7):

а₁=B_cr+(h₂ – a)+75=300+(500 – 250)+75=625 мм (за 2.6).

Приймаємо а₁=750 мм (кратне 250 мм).

Ширина нижньої частини колони:

h₁=а+a₁=750+250=1000 мм.

Приймаємо, що колони жорстко з’єднуються з фундаментами.

Компонувальна схема рами наведена на рис. 2.13.

Рис. 2.13. Схема компонування поперечної рами

Приклад 2.2. Закомпонувати поперечну раму каркаса виробничої будівлі при таких вихідних даних: прольот будівлі L = 24 м, крок колон В = 6 м, позначка головки кранової рейки + 9,6 м. Будівля обладнана двома мостовими опорними кранами вантажопідйомністю Q = 15/3 т. Район будівництва – Київська область, тип місцевості В, режим роботи крана – 5К. Будівля опалювана.

Як несучі конструкції покриття приймаються типові кроквяні ферми з паралельними поясами, що забезпечують похил покрівлі 1,5%, покрівля утеплена (утеплювач з мінеральної вати t = 100 мм, γ = 215 кг/м³) по сталевому профільованому настилу Н60–845–0,8 та прогонам з прокатних швелерів.

Стінові огороджувальні конструкції – тришарові панелі вертикального розташування з обшивками із профільованого сталевого листа Н44–1000–0,7 та з утеплювачем t = 100 мм, γ = 115 кг/м³ по прогонам із замкнутих гнутозвар-них профілів (h = 160 мм).

Позначка низу опорної плити колони – 0,150 м. Орієнтовно висоту пе-рерізу колони та підкранової консолі прийнято 400 мм.

1. Визначення вертикальних розмірів за формулою (2.1):

Н₂ = Н_cr + c +100 = 2300 +200 +100 = 2600 мм (кратне 200 мм),

де Н_cr = 2300 мм (табл. Д 2.1), с = 200 мм для прольоту 24 м.

Позначка головки кранової рейки не нижча Н₁ = 9,6 м (за завданням).

Корисна висота будівлі за формулою (2.2):

Н₀ = Н₂ + Н₁ = 2600 + 9600 = 12200 мм.

Приймаємо Н₀ = 12600 мм (кратне 600 мм),

при цьому Н₁ = 12600 – 2600 = 10000 мм.

При заглибленні опорної бази колони на 150 мм повна висота колони буде:

Н₀ + Н_b = 12600 + 150 = 12750 мм.

Для розрахункової схеми приймаємо загальну довжину колони l_c = 12750 мм, довжину верхньої (надкранової) частини l₂ = H₂ + (h_r + h_bc) = =2600 + 120 +800 = 3520 мм, довжину нижньої (підкранової) частини l₁= l_c – l₂ =12750 – 3520 = 9230 мм.

2. Визначення горизонтальних розмірів. Прив’язка до поздовжніх осей приймається нульова, мінімальний зазор між краном і колоною 75 мм, при цьому за формулою (2.6) а₁ = В_cr + 75 + h_c = 260 + 75 + 400 = 735 мм, приймаємо а₁ = 750 мм, (кратне 250 мм) та проліт крана L_cr = L – 2а₁ = 24000 – 2 ·750 = 22500 мм.

Компонувальна схема рами наведена на рис. 2.14.

Рис 2.14. Компонувальна схема:

а – схема рами; б – схема розміщення крана;

в – схема колісної групи крана