1 Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок

1.1 Компоновка поперечной рамы

Компоновка поперечной рамы производится в соответствии с требованиями типизации конструктивных схем одноэтажных промышленных зданий.

Находим высоту надкрановой части колонн:

– подкрановой балки 1,2 м (по приложению XII /5/);

– кранового пути 0,15 м;

– минимальный габарит приближения крана к стропильной конструкции 0,1 м;

– высота моста крана грузоподъемностью 32/5 т (прил.XV /5/).

Соответственно высота надкрановой части колонны:

.

С учетом унификации размеров колонн серии 1.424.1-5 (приложение V /5/) принимаем .

Высота подкрановой части колонны определяем по заданной высоте до низа стропильной конструкции 10.80 м, и отметки обреза фундамента -0,15 м:

.

Расстояние от верха колонны до уровня головки подкранового рельса:

.

Для назначения размеров сечений колонн по условию предельной гибкости вычисляем их расчетные длины в соответствии с требованиями таблицы 32 /1/.

Таблица 1 – Расчетные длины колонн

Часть колонны	При расчете в плоскости поперечной рамы		В перпендикулярном направлении
	при учете нагрузок от крана	без учета нагрузок от крана
Подкрановая
Надкрановая

Подкрановой части ;

Надкрановой части .

С учетом требований унификации для мостовых кранов грузоподъемностью 35/5 т принимаем поперечное сечение колонн в надкрановой части 400600 по ГОСТ 25628-90.

Высоту сечения подкрановой части, в соответствии с рекомендациями, назначаем в пределах:

.

Для колонн крайних и среднего рядов сечение подкрановой части назначаю 400700 по ГОСТ 25628-90.

В соответствии с таблицей габаритов колонн (приложение V /5/) и назначенными размерами поперечных сечений принимаем для колонн крайнего ряда по осям А и В номер типа опалубки 4, а для колонн среднего ряда по оси Б – 9.

Стропильную конструкцию по заданию принимаем в виде сегментной безраскосной фермы с номером типа опалубочной формы 3(объем бетона 4,7 м³).

По приложению XI /5/ назначаем тип плит покрытия размером 312 м (номер опалубочной формы 4, высота ребра 455 мм, приведенная толщина с учетом заливки швов 89,7 мм).

Толщина кровли согласно приложению XIII /5/ cоставляет 160 мм.

По заданию проектируем наружные стены из сборных навесных панелей. В соответствии с приложением XIV /5/ принимаем панели из бетона на пористом заполнителе марки по плотности D800 толщиной 200 мм.

Размеры остекления (сплошного ленточного) назначаем по приложению XIV/5/ с учетом грузоподъемности мостовых кранов – 2400 мм.

Результаты компоновки приведены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Поперечная рама

1.2 Определение постоянных и временных нагрузок

1.2.1 Постоянные нагрузки

Распределенные по поверхности нагрузки от веса конструкции покрытия заданного типа приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Постоянные нагрузки на 1 кв.м. покрытия

Элемент покрытия
1. Слой гравия, втопленного в битум	16	1,3	19,2
2. Четырехслойный рубероидный ковер	12	1,3	14,4
3. Цементная стяжка	45	1,3	54
4. Пенобетон	37	1,3	44,4
4. Обмазочная пароизоляция	5	1,3	6
6. Ребристые плиты покрытия размером 312 м с учетом заливки швов	150	1,1	165
7. Сегментная безраскосная ферма (, пролет 24 м, шаг рам 12 м, бетон легкий)	23,1	1,1	25,4
Итого:			328,4

Расчетные нагрузка от 1 погонного метра покрытия.

- класс ответственности I.

Нормативная нагрузка от 1 стеновых панелей из ячеистого бетона марки по плотностиD800 составит .

Нормативная нагрузка от 1 остекления(приложениеXIV /5/)

Расчетные нагрузки от стен и остекления:

• На участке 10,2 м – 12,6 м:

• На участке 6,0 м – 10,2 м:

• На участке 0,0 м – 6,0 м:

Расчетные нагрузки от собственного веса колонн из тяжелого бетона

:

На 2 колонны по оси А:

• покрытия и фермы и эксцентриситет относительно геометрической оси надкрановой части колонн:

;

• надкрановая часть ферм и эксцентриситет относительно геометрической оси подкрановой части колонн:

• подкрановая часть с консолью:

;

• стеновые панели и эксцентриситет относительно геометрической оси подкрановой части колонн:

• подкрановые балки, крановый путь и эксцентриситет относительно геометрической оси подкрановой части колонн:

На колонну по оси Б:

• покрытия и фермы:

;

• подстропильные фермы:

• надкрановая часть:

• подкрановая часть с консолью:

;

• подкрановые балки и крановый путь:

1.2.2 Временные нагрузки

Снеговую нагрузку для расчета поперечной рамы принимаем равномерно распределенной по всем пролетам здания.

Для заданного III района строительства ( г. Братск ) по /7/ определяем расчетное значение снеговой нагрузки .

Расчетная нагрузка на 1 м ригеля рамы с учетом класса ответственности здания I будет равна:

.

Длительно действующая часть снеговой нагрузки согласно п. 1.7 /3/ составит:

.

1.2.3 Крановые нагрузки

По приложению XV /5/ находим габариты и нагрузки от мостовых кранов грузоподъемностью :

ширина крана ; база крана;

нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс

;

масса тележки ; общая масса крана.

Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс (при 4 колесах):

.

Нормативная горизонтальная нагрузка на одно колесо крана, направленное поперек кранового пути и вызываемое торможением тележки, при гибком подвесе груза будет равна:

.

Расчетные крановые нагрузки вычисляю с учетом коэффициента надежности по нагрузке согласно п. 4.8 /3/.

Расчетные нагрузки от двух сближенных кранов определяем по линиям влияния (рисунок 2) без учета коэффициента сочетания .

Максимальное давление на колонну:

,

где – сумма ординат линии влияния,

Минимальное давление на колонну:

.

Тормозная поперечная нагрузка на колонну:

.

Рисунок 2 – Линии влияния давления на колонну и установка крановой

нагрузки в невыгодное положение

1.2.4 Ветровая нагрузка

Братск расположен в II ветровом районе по скоростному напору ветра. Согласно п. 6.4 /7/ нормативное значение ветрового давления равно .

Для заданного типа местности С с учетом коэффициента k из таблицы 6 /7/ получаем следующее значение ветрового давления по высоте здания:

- на высоте до 5 м ;

- на высоте 10 м ;

- на высоте 20 м .

Рисунок 3 – Эпюра ветрового давления

Согласно рисунку 3, вычислим значения нормативного давления на отметках верха колонн и покрытия:

- на отметке 10,8:

;

- на отметке 14,26:

.

Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяю равномерно распределенной нагрузкой эквивалентной по моменту заделки консольной балки длиной 14,4 м.

.

Для определения ветрового давления с учетом габаритов здания нахожу по приложению 4 /3/ аэродинамические коэффициенты и.

Тогда с учетом коэффициента надежности по нагрузке и шага колонн 12 м получаем:

• расчетная равномерно распределенная нагрузка на колонну рамы с наветренной стороны:

;

• то же с подветренной стороны:

;

• расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отметки 10,8 м:

.