2. Определение горизонтальных размеров а. Поперечная привязка колонн и ферм

Таблица 1.3.

Нулевая привязка колонн Продольная разбивочная ось проходит по наружной грани колонны (рис. 1.3,а):	Ненулевая привязка колонн Наружная грань колонны смещается с продольной разбивочной оси наружу здания на величину а (рис. 1.3,б):
а = 0	а = 500 мм	а = 250 мм
Применяется при Н0  8,4 м, если l = 12 м; Н0  16,2 м, если l = 6 м и/или Q  30 т.	Применяется при Н0  18 м и/или Q  80 т.	Применяется в остальных случаях

Принимаем привязку колонны к продольной разбивочной оси а = 500 мм, так как грузоподъёмность крана Q = 80 т.

Привязка стропильных ферм к продольной разбивочной оси в соответствии с ГОСТ 23119-78 составляет b = 200 мм (независимо от пролёта).

Б. Высота сечения верхней части колонны

Предусматриваем примыкание фермы к колонне сбоку, тогда высота сечения верхней части колонны определяется привязочными размерами а и b:

h_в = a + b = 500 + 200 = 700 мм.

Принятая высота сечения должна удовлетворять условию жесткости:

h_в ≥ H_в / 12 = 5750 / 12 = 480 мм; 700 мм > 480 мм; условие выполняется.

• Когда условие жесткости не выполняется, следует увеличить привязку а. Если привязку изменять нельзя, то высоту сечения оставляют прежней только в пределах фермы, а на остальной части увеличивают. Опирание фермы на колонну в таком случае осуществляется сверху и может быть только шарнирным.

В. Высота сечения нижней части колонны

Высотой сечения нижней части колонны h_н является расстояние от наружной грани колонны до оси подкрановой балки:

h_н = а + λ ,

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

λ = В₁ + δ + h_в – а;

В₁ – размер части кранового моста, выступающей за ось рельса; В₁ = 400 мм (по табл.1.2);

δ – зазор безопасности; минимально необходимая величина δ = 60 мм.

Тогда расстояние λ = 400 + 60 + 700 – 500 = 660 мм.

Размер λ назначается кратным 250 мм, так как пролёты кранов L_k установлены с модулем 500 мм.

Принимаем λ = 750 мм, тогда пролёт крана: L_k = L – 2λ = 24 000 – 2  750 = 22 500 мм;

Высота сечения нижней части колонны: h_н = а + λ = 500 + 750 = 1 250 мм.

Принятая высота сечения h_н должна удовлетворять условию жесткости:

h_н ≥ H / 20 = 15 200 / 20 = 760 мм; 1250 мм > 760 мм; условие выполняется.

Рис. 1.2. Поперечный разрез здания.

Рис. 1.4. Варианты конструктивного решения покрытия.

Рис. 1.3. Поперечная привязка колонн крайних рядов.

2. Сбор нагрузок на поперечную раму каркаса здания

5.Расчётная схема поперечной рамы

При расчёте конструктивную схему поперечной рамы каркаса (рис. 2.1,а) заменяем условной расчётной схемой (рис.2.1,б), в которой оси стоек проходят через центры тяжести сечений колонн; ось ригеля совмещается с нижним поясом стропильной фермы; заделка стоек принимается жёсткой, расположенной на уровне низа базы колонн; сопряжение ригеля с колонной выполняется шарнирным (в соответствии с заданием).

Р ис 2.1. Конструктивная (а) и расчётная (б) схемы поперечной рамы; упрощённое изображение расчётной схемы (в).

Сечение нижней части колонны несимметричное, поэтому координата его центра тяжести относительно наружной грани колонны z_н (рис. 2.2) принимается в пределах

z_н = (0,45…0,55) h_н.

Примем z_н = 0,5 h_н = 0,51250 = 625 мм,

тогда величина горизонтального уступа стойки рамы

e₀ = z_н – 0,5 h_в = 625 – 0,5700 = 275 мм.

Воздействие внецентренно приложенных продольных усилий N на раму заменяем эквивалентным воздействием этих же центрально приложенных усилий и изгибающих моментов M, приложенных с эксцентриситетом е: M = N e.

В рамах с шарнирным узлом сопряжения ригеля с колонной учитывается эксцентриситет приложения нагрузки от покрытия на верхнюю часть колонны:

z_в = 0,5 h_в = 0,5  700 = 350 мм.

В рамах с жёстким узлом эксцентриситет z_в не учитывается.

Рис 2.2. Оси стержней расчётной схемы и эксцентриситеты приложения нагрузок.

Эксцентриситеты приложения нагрузок на нижнюю часть колонны:

• нагрузка от подкрановой балки: e₁ = h_н – z_н = 1250 – 625 = 625 мм;

• нагрузка от стеновых панелей шириной b_п = 300 мм :

e₂ = z_н + 0,5 b_п = 625 + 0,5300 = 775 мм.

Для удобства в дальнейшем будем изображать ось стойки без уступа (рис 2.1,в).