2. Расчет поперечной рамы.

Каркас промышленного здания представляет собой пространственную конструкцию, элементы которой работают совместно. Для упрощения расчета эту конструкцию расчленяют на плоские элементы, главным из которых является поперечная рама, состоящая из колонн, жестко заделанных в основании, и решетчатого ригеля (стропильной фермы), жестко или шарнирно соединенного с колоннами.

2.1. Расчетная схема рамы.

Для расчета рамы ее конструктивную схему нужно привести к расчетной, в которой конструктивные элементы изображаются осевыми линиями с идеализированными сопряжениями в узлах.

Решетчатый ригель заменяют условным сплошным эквивалентной жесткости, ось которого совмещается с осью нижнего пояса решетчатого ригеля.

За геометрические оси колонн в расчетной схеме рамы принимают линии центров тяжести сечений колонн. В колоннах симметричного поперечного сечения геометрические оси, проходящие через их центры тяжести, будут расположены по середине высоты сечения колонн. Расчетный пролет рамы :

, где

- пролет здания в разбивочных осях колонн;

- привязка наружной грани колонны к разбивочной оси, ;- высота поперечного сечения колонны.

Принимая во внимание, что расчетный пролет рамы отличается от пролета зданияне более чем на 25% , в расчете будем принимать. Таким образомl≈33м

Отметки по высоте отсчитывают от уровня пола здания, совпадающего с отметкой поверхности земли, принимаемой за нулевую.

Закрепление стержня колонны полагаем расположенной на уровне опорной плиты башмака колонны, тогда высота колонны рамы от низа башмака до низа ригеля , где

- высота помещения от уровня пола до низа стропильных ферм, Н_О=13м;

- заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола, .

Н=13-(-0.9)=13.9м

Конструктивная и расчетная схемы рамы приведены на Рис. 2.

Рис. 2. Конструктивная и расчетная схема рамы.

3. Определение нагрузок на поперечную раму.

На поперечную раму каркаса производственного здания без кранового оборудования действуют нагрузки: постоянная нагрузка от веса конструкций, кратковременные нагрузки от веса снегового покрова и давление ветра на стеновое ограждение.

3.1. Постоянная нагрузка.

Для упрощения статического расчета рамы постоянную нагрузку удобно разделить на две части:

• нагрузку от веса покрытия, приложенную к ригелю;

• нагрузку от веса колонн и ограждающих стеновых конструкций, приложенную к колоннам.

3.1.1. Нагрузка от веса покрытия.

Постоянная нагрузка может быть определена в зависимости от вида покрытия. В соответствии с исходными данными тип покрытия - беспрогонный. На Рис. 3.представлена конструкция беспрогонного покрытия.

Рис. 3. Конструкция беспрогонного покрытия.

Нагрузки от веса покрытия собраны в Таблице 1.

Вес металлоконструкций стропильной фермы, связей полагается приведенным к одному кв. метру покрытия.

Для фермы с пролетом l=33м

:

Таблица 1. Нормативная и расчетная нагрузка от веса покрытия.

Вид нагрузки	Нормативная gн,кг/м2	Коэффициент надежности γf	Расчетная g ,кг/м2
Техноэласт ЭКП	5,2	1,3	6,76
Унифлекс ВЕНТ ЭПВ	4,0	1,3	5,2
Ц-п стяжка фиброарм. t=50мм	100	1,3	130
Керамзит фр.10-20 (взята макс.толщ. по разуклонке t=250мм)	62	1,3	80,6
Пенополистирол t=100мм	4,5	1,2	5,4
Бикроэласт ТПП (Пароизоляция)	5	1,3	6,5
Ж/Б плиты 3х6 м	160	1,1	176
Ферма	25	1,05	26,25
Связи покрытия	5	1,05	5,25
Σ	370,7		441,96

Линейная нагрузка на ригель рамы от веса покрытия собирается с грузовой полосы, ширина которой равна расстоянию между соседними колоннами.

Рис.4 Грузовая полоса.

Тогда линейная расчетная нагрузка на ригель рамы определяется по формуле

, где

- ширина грузовой полосы, .В=12м

- коэффициент надежности по назначению, принимается в зависимости от класса ответственности здания. Для объектов 2-ого класса (объекты промышленно – гражданского назначения) .

q=0.95*441.96*12=5.03 т/м