2. Компоновка каркаса здания

2.1. Назначение размеров поперечной рамы

Размеры рамы по вертикали привязываются к отметке уровня пола 0.000. Размеры по горизонтали привязываются к продольным осям здания. Все размеры назначаются в соответствии с основными положениями по унификации и другими нормативными документами.

Поперечная рама показана на  рис. 1.

2.1.1. Размеры по вертикали

При компоновке колонны необходимо учитывать, что наружная (шатровая) и внутренняя (подкрановая) ветви колонны соединяются гибко, поэтому каждая ветвь из плоскости рамы работает самостоятельно.

Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса H₁.

Размеры колонны по высоте определяются, исходя из конструктивных соображений.

Полная высота помещения H от пола до низа ригеля (нижнего пояса фермы) определяется по формуле

, (2.1.)

где Н_кр – высота крана, определяется по табл. П1.1. прил.1; ₁– расстояние между верхом габарита крана и низом ригеля, в соответствии с техн. докум. [3, п.10.8] принимается не менее 100 мм; f_u– предельно допустимый прогиб ригеля (фермы), принимаемый по техн. докум. [5, табл. 19], при L = 24 м равен f_u = 10 м, при L = 30 м – f_u = 11 см, L = 36 м – f_u = 12 см.

Рис. 1. Поперечная рама цеха.

В соответствии с размерами стандартных ограждающих конструкций, предусмотренных “Основными положениями по унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий”, высота Н принимается кратной 1,2 м при Н ≤ 10,8 м, а при Н  10,8 м – кратной 1,8 м.

После назначения высоты H необходимо скорректировать величину H₁, то есть увеличить H₁ настолько, насколько была увеличена высота H, либо по формуле

, (2.2.)

Длина нижней части колонны определяется по следующей формуле:

, (2.3.)

где Н_пб, Н_р – высота подкрановой балки и высота кранового рельса соответственно, принимаются по табл. П1.1. прил. 1 в зависимости от грузоподъемности крана; l₂ – заглубление верха фундамента колонны ниже нулевой отметки пола, принимаемое от 600 до 1000 мм.

Длина верхней части колонны определится из выражения:

, (2.4.)

2.1.2. Размеры рамы по горизонтали

Высота сечения верхней части ступенчатой колонны h_в принимается не менее H/12 и назначается с учетом унифицированных привязок наружных граней колонн к разбивочной оси. При фермах с элементами из парных уголков привязка ферм к разбивочной оси – 200 мм. Таким образом, высота сечения верхней части колонны может быть равной 450 мм (а + 200 = 250 + 200) или 700 мм (500 + 200).

Величина привязки разбивочной оси к наружной грани колонны в соответствии с “Основными положениями по унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий” первоначально принимается а = 250 мм. Привязка кранового рельса к разбивочной оси ряда колонн (см. рис. 1.) должна быть не менее

, (2.5.)

где В₁ – свес габарита крана за ось рельса, принимаемый по табл. П1.1. прил.1, мм; ₂ = 60  75 – минимальный зазор между краном и колонной, мм.

Размер l₁ должен приниматься кратным 250 мм. В случае не выполнения условия (2.5.) размер привязки увеличивается (a = 500 мм) и условие проверяется снова. При компоновке каркаса необходимо размер l₁ увязывать с пролетом крана L_кр.

Ось подкрановой ветви нижней части колонны обычно совмещается с осью подкрановой балки, тогда высота сечения нижней части колонны определится:

. (2.6.)

Для обеспечения жесткости цеха в поперечном направлении высота сечения нижней части колонны назначается из условия: h_н  L_к/20 (L_к = Н_В + Н_н). Если это условие не выполняется, то значение h_н увеличивают. В этом случае необходимо уменьшить пролет крана (кратно 500 мм).