2. Пример расчета

В соответствии с исходными данными запроектировать несущие конструкции одноэтажного двухпролетного каркасного промышленного здания.

Исходные данные. Здание отапливаемое двухпролетное. Длина здания 144м, пролет L=24м, шаг поперечных рам 12м, мостовой кран грузоподъемностью Q=30/10тс, режим работы крана 4К-6К, отметка головки рельса ОГР +9,8м, район строительства-Москва, район по давлению ветра –I, местность типа В, нормативное давление ветра 23кгс/м², (0,23кН/м²), по весу снегового покрова-III, расчетная снеговая нагрузка на 1м² горизонтальной поверхности 180кгс/м², (1,8 кН/м²), средняя скорость ветра за зимний период - 4м/сек. Условное расчетное сопротивление грунта R₀=0,25МПа. Стропильные конструкции - сегментные фермы с параллельными поясами, предварительная высота фермы 2200мм.

1. Компоновка поперечной рамы

Для начала проектирования выполним предварительные расчеты и назначения размеров элементов рамы. Здание, отапливаемое, длиной 144м разбиваем на два температурно-усадочных блока длиной 72м каждый /1/.

Высота колонн определяется в зависимости от ОГР, габаритов крана, зазоров, высоты подкрановой балки и подкранового рельса. Н_кр – высота крана из справочника равна 2750мм, h_кр– высота кранового рельса КР-150 с прокладками равна 150мм, h_ПБ – высота подкрановой балки при шаге колонн В = 12м равна 1,4м, а₁= 150мм.

H_В = а₁ + Н_кр+h_кр+ h_ПБ= 0,15+2,75+0,15+1,4=4,45м.

H_н = ОГР – h_кр – h_ПБ + а₂= 9,8-0,15-1,4+0,15=8,4м._.

H = H₁+H₂= H_В+ H_н= 4,45+8,4=12,85м.

Высота колонны от нулевой отметки до верха колонны (низа стропильной конструкции) Ĥ= Н-а₂= 12,85-0,15 = 12,7м.

Размер Ĥ должен быть кратным 0,6м из условия унификации сборных колонн и стеновых панелей и соответственно расположения закладных деталей. Для получения ближайшего кратного размера Ĥ необходимо изменить высоту верхней части колонны за счет увеличения зазора а₁ на 0,5м.

Принимая зазор а₁ = 0,65м, получаем окончательные размеры колонны

H_В = а₁ + Н_кр + h_кр + h_ПБ= 0,65+2,75+0,15+1,4=4,95м.

H_н = 8,4м.

H = H₁+H₂= H_В+ H_н= 4,95+8,4=13,35м.

Ĥ= Н-а₂= 13,35-0,15 = 13,2м (длина кратна 0,6м).

Предварительный выбор формы и размеров сечений колонн.

Колонны крайнего ряда. Проверяем условия: L=24м; Q= 30т ≤ 30тс; ОГР =9,8м ≤ 10 м. Условия выполняются - для крайних колонн выбираем сплошное сечение. Высота сечения верхней части колоны h_в ≥ H_В/10=4,95/10=495мм.

Принимаем h_в = 500мм. Ширина сечения назначается при шаге рам В = 12 м b ≥ 500мм и b ≥ H/25=13,35/25=0,534м. Принимаем ширину колонны b=500мм.

Высота сечения нижней части должна быть не менее H₂/10=8,4/10=840мм. Принимаем h_н=900мм.

Колонны среднего ряда. Средние колонны проектируются, как правило, двухветвевыми. Высоту сечения верхней части средних колонн назначаем аналогично высоте сечения крайних колонн, но с учетом условий опирания на среднюю колонну двух ферм. Принимаем высоту сечения надкрановой части средних колонн -600мм, ширину колонны -500мм, высоту сечения подкрановой части колонны -1200мм, стоек h_с - 300мм. Расстояние между осями распорок S = 2600мм, количество проемов n=3 (рис.8,9).