Металлические конструкции

1. Компоновка каркаса здания.

          Каркас производственного здания представляет собой систему несущих конструкций, предназначенных для восприятия нагрузок от ограждения, воздействия силы ветра и кранов. При компоновке каркаса основными задачами являются: размещение колонн в плане, выбор системы покрытия и ограждающих конструкций, определение размеров рамы, компоновка подкрановых путей и системы связей.

1.1. Расстановка колонн в плане.

          Расстояние между разбивочными осями продольных рядов колонн 30 м, между осями колонн вдоль здания – 12 м.

Температурные швы отсутствуют, так как длина здания (132 м) меньше наибольшей длины температурного блока для отапливаемых зданий.

Оси торцевых колонн смещаются на 500 мм внутрь здания, для того чтобы элементы стенового ограждения и покрытия у торцов здания можно было выполнить той же длины, что и рядовые.

Для поддержания стенового ограждения и частичного восприятия ветровой нагрузки в промежутках между основными колоннами устанавливаются фахверковые стойки как вдоль, так и поперек здания, так как длина элементов стеновых ограждений меньше шага основных колонн.

Схема расстановки колонн и привязки их к разбивочным осям представлена на рис. 1.

[pic 1]

Рис. 1. Схема расстановки колонн

Тип ограждающих конструкций – сэндвич-панели толщиной 150 мм.

1.2. Назначение генеральных размеров элементов каркаса.

Схема поперечной рамы здания представлена на рис. 2.

[pic 2]

Рис. 2. Схема поперечной рамы здания

1.2.1 Определение генеральных размеров рамы по вертикали

        Длина верхней части колонны – расстояние от низа ригеля до уступа колонны определяется по формуле:

[pic 3]

где  - необходимое расстояние между низом ригеля и верхом габарита мостового крана, принимаемое 300-500 мм.[pic 4]

 - габаритный размер крана по высоте;[pic 5]

 - высота подкранового рельса;[pic 6]

 - высота сечения подкрановой балки.[pic 7]

[pic 8]

Длина нижней части колонны – расстояние от уступа колонны до фундамента:

[pic 9]

где  - расстояние от уровня чистого пола до верха рельса (отметка головки рельса);[pic 10]

 - длина заглубленной ниже уровня чистого пола части колонны, принимается 0,6-1,0 м.[pic 11]

[pic 12]

Таким образом, длина колонны: . А отметка низа ригеля (расстояние от чистого пола до низа несущей конструкции покрытия) .[pic 13][pic 14]

Так как высота больше 10,8 м, то размер  должен быть кратен 1,8 м в соответствии с «Основными положениями по унификации». Длина всей колонны должна быть кратна 200 мм. Окончательно принимаем , [pic 15][pic 16][pic 17]

1.2.2 Определение генеральных размеров рамы по горизонтали

         Оси рамы совмещаются с разбивочными осями. Высота сечения верхней части колонны принимается в зависимости от шага основных рам и грузоподъемности мостовых кранов. Так как шаг основных рам 12 м и Q=160 т, то .[pic 18]

Привязка колонны к разбивочной оси здания зависит от высоты сечения верхней части колонны. При  .[pic 19]

Высота сечения нижней части колонны:

[pic 20]

где  - расстояние между разбивочной осью колонны и осью подкрановой балки (осью подкрановой ветви нижней части колонны). Размер  для очень тяжелых кранов принимается равным 1250 мм. [pic 21][pic 22]

[pic 23]

Кроме того, по соображениям жесткости должны выполняться условия:

[pic 24]

В нашем случае:

[pic 25]

Условие выполняется.

После назначения высоты сечения верхней и нижней частей колонны необходимо убедиться, что верхняя часть колонны не мешает проходу крана, т. е. должно выполняться условие: [pic 26]