Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля

Н = Н_в + Н_н = 5570 + 11630 = 17200 (мм).

2.2.2. Горизонтальные размеры рамы

При определении горизонтальных размеров учитываются унифицированные привязки колонн а_к к разбивочным осям, требования прочности и жесткости, предъявляемые к колоннам, а также эксплуатационные условия.

Исходя из опыта проектирования, наружные грани колонн крайних рядов совмещают с продольными разбивочными осями, если в здании нет мостовых кранов, или последние имеют грузоподъемность до 30т включительно, при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2м.

Наружные грани крайних колонн смещают с продольных разбивочных осей на 250мм в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 тонн включительно, при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 16,2, 18 и 19,8м, а также при шаге колонн 12м и высоте от 8,4 до 18м. В прочих случаях следует использовать привязку 500мм.

Принимаем а_к=500мм. Назначаем высоту сечения верхней части колонны (h_в) с учетом унифицированных привязок наружной грани колонны к разбивочной оси, а также типовых размеров ферм:

h_в=450мм при а_к=250мм, h_в=700мм при а_к=500мм;

h_в  Н_в/12 = 5520/12 = 460мм (рекомендуемые требования жесткости).

Принимаем h_в = 700мм > 460мм.

L₁B₁+(b_в-a_к)+75мм,

где В₁ – размер части кранового моста, выступающей за ось кранового рельса (см. таблицу П.1 Приложения), В₁ = 400мм;

75мм – минимальный зазор между краном и колонной согласно требованиям техники безопасности [3, с. 316];

L₁ 400 + 700 – 500 + 75 = 675 (мм).

Поскольку пролеты кранов кратны 500мм, размер L₁ должен быть кратным 250мм с округлением в большую сторону:

L₁ = 750мм.

Высота сечения нижней части колонны

h_н = L₁+ а_к = 750 + 500 = 1250 (мм).

По рекомендуемым требованиям жесткости высота сечения нижней части колонны

h_н  H_н/20 = 11630/20 = 582 (мм).

h_н = 1250мм > 582мм.

2.2.3. Прочие размеры

Высоту ригеля рамы (стропильной фермы) принимаем в соответствии с [3, рис. 11.3] - Н_ф = 3150мм по обушкам поясов, а полную высоту покрытия с учетом фермы и кровли – Н_п =3500мм.

Пролет мостового крана получается равным:

L_к = L – 2L₁ = 24000 - 2750 = 22500 (мм).

Расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней частей колонны

e  (0,45 … 0,55)h_н – 0,5h_в = 0,51250 – 0,5700 = 275 (мм).

Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести нижней части колонны.

e_к ≈ 0,5h_н = 0,51250 = 625 (мм).

2.3. Сбор нагрузок на поперечную раму

Нагрузки на раму определяются на основании СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» [7]. Согласно п.п.4.1 и 4.2 этого свода правил различают постоянные P_d и временные P_l нагрузки. В нашем случае к постоянным нагрузкам, действующим на раму, следует отнести собственный вес конструкций покрытия, а к временным – технологическую (крановую), снеговую и ветровую нагрузки.

2.3.1. Постоянная нагрузка

Нагрузка на 1м² покрытия обычно подсчитывается в табличной форме на основании задания и принятого конструктивного решения. В Приложении приводятся справочные данные по нагрузкам и коэффициентам надежности по нагрузке γ_f для различных несущих и ограждающих элементов покрытия. Сбор нагрузок на ригель рамы для рассматриваемого примера представлен в таблице 2.1. При этом нагрузка от конструктивных элементов, не рассчитываемых в курсовом проекте, принимается ориентировочно.

Таблица 2.1

№ п/п	Наименование нагрузки	pd1n, кПа	γf	pd1, кПа
1.	Защитный слой из гравия, втопленного в битумную мастику	0,4	1,3	0,52
2.	Гидроизоляционный четырехслойный рубероидный ковер	0,2	1,3	0,26
3.	Асфальтовая или цементная стяжка t=20мм	0,4	1,3	0,52
4.	Утеплитель – пенопласт γ=0,5 кН/м3, t=100мм	0,05	1,2	0,06
5.	Пароизоляция из одного слоя рубероида	0,05	1,3	0,065
6.	Стальной профнастил	0,15	1,05	0,158
7.	Стальные прогоны	0,05	1,05	0,053
8.	Стропильные фермы и связи	0,3	1,05	0,32
ИТОГО:		43		2,0

Погонная расчетная нагрузка на ригель рамы

p_d = γ_n · p_d1 · B = 1,0 · 2,0 · 6 = 12,0 (кН/м);

здесь γ_n = 1,0 – коэффициент надежности по ответственности (п. 7, статьи 16 [8]);

В = 6м – продольный шаг рам.