1. Компановка стального каркаса

1.1 Пример компоновки однопролетной рамы

Исходные данные:

Запроектировать несущие конструкции каркаса одноэтажного промышленного здания при следующих исходных данных:

- здание однопролетное без фонаря, неотапливаемое;

• класс ответственности здания I;

• кровля лёгкая по прогонам;

• стеновое ограждение самонесущее

- климатический район строительства II₄;

- снеговой район строительства II;

- ветровой район строительства III;

- крановое оборудование - мостовой кран общего назначения грузоподъемностью Q=30т (режим работы 1К-3К);

• пролет цеха L=36 м, шаг поперечных рам B=6 м, высота до низа конструкций H=18,0 м.

- класс бетона В12,5 Rbh =9,5мПа

• монтаж производиться на болтах и сварке

1.2 Определение вертикальных размеров

Расстояние oт головки подкранового рельса до низа несущих конструкций покрытия:

НВ =( Нc + 100) + а,

где Н_с - габаритная высота крана по ГОСТ на кран по таблице П.4

(Н_с=3150мм);

100 - конструктивный зазор в мм по ГОСТ;

а = 400 мм - зазор, учитывающий прогибы конструкций покры­тия.

Н_B=(3150+100)+400=3650 мм;

Отметка головки подкранового рельса:

Н_t = Н_o - Н_B=18000-3650=14350 мм;

где H_о =18000 мм no заданию (полезная высота цеха).

Длина верхней части колонны до низа ригеля:

Н₂ = H_com+h_cв + h_r+20мм,

где h_св = 1/8·B_f=1/86000=750 мм - высота типовой подкрановой балки пролетом 36м для крана грузоподъемностью 30 т [2];

h_r =120 мм - высота подкранового рельса (табл.П.2);

20 мм - толщина возможных подкладок.

Н₂ =3650+750+120+20=4540 мм;

Принимаем Н₂ =4600 мм.

Длина нижней части колонны:

Н₁ = Н_o – Н₂ +600=18000-4600+600=14000мм (при заглублении базы на 600 мм ниже отметки чистого пола);

Полная высота колонны:

Н = Н₁ + H₂ =14000+4600=18600 мм.

Высота ригеля фермы на опоре, рекомендуемая по типовом кон­струкциям по серии 1.460.3-18 (см. табл. П.З), H_1rt =3150мм.

Для обеспечения поперечной жесткости каркаса, высота поперечного сечения колонн, ориентировочно, должна быть:

h₂H₂/12=4600/12=383,3 мм;

Принимаем h₂ = 500 мм. Привязка b_o = 250 мм.

250 мм – привязка типовой фермы к разбивочной оси.

Высоту сечения нижней части колонны определим из выражения, h₁=H/20=18600/20=930 мм;

где λ₁≥B₁+c+(h₂-b_o)=300+75+(400-250)= 525мм;

где В₁ –вылет концевой балки за пределы оси рельса (приложение 4);

с=(75…100)мм – конструктивный зазор между торцом мостового крана и внутренней плоскостью колонны.

Принимаем λ₁=750 мм (должен быть кратен 250мм).

Тогда h₁ =b_o+λ₁=250+750=1000 мм , проектируем нижнюю часть колонны сквозной.

2. Сбор нагрузок на одну поперечную раму

2.1. Постоянные нагрузки

Постоянная поверхностная нагрузка от покрытия. Табл. 1

Тип и состав покрытия	Единица измерения	Нормативное значение		Расчётное значение
2слоя Изопласт К ЭКП 5,0	кН/м2	0,05∙2=0,1	1,2	0,12
Утеплитель Knouf t=50мм	кН/м2	0,055	1,2	0,066
1слой Изопласт П КПП 3,0	кН/м2	0,03	1,2	0,036
Проф. настил Н75-750-0,8	кН/м2	0,155	1,05	0,163
Итого:	кН/м2	0,34		0,385
Сплошные прогоны пролётом 6 м – I№35 по ГОСТ 26020-83	кН/м2	0,15	1,05	0,108
Собственный вес ферм и связей покрытия без учета веса конструкций фонаря	кН/м2	0,6	1,05	0,63
Всего:	кН/м2

Расчетная нагрузка от собственного веса покрытия на ригель:

q=γ_n·g_a·B_rt=0,95·1,123·6=6,40 кН/м²;

где -коэффициент надежности сооружения по назначению, принимается в соответствии с [2];

g_o - нормативный вес 1 м² покрытия в кН/м² (уклон кровли до i=12,5% допускается не учитывать) по таб.1;

B_f=6 м-шаг стропильных ферм.