Компоновка однопролетной поперечной рамы

Схема поперечной рамы с обозначениями изображена на рис. 3, где H₁ -расстояние от поверхности пола (уровня земли) до отметки головки подкранового рельса;

(1)

- расстояние от головки подкранового рельса до нижнего пояса стропильной фермы;

Н_кр - высота мостового крана (габаритный размер, принимаемый по ГОСТ на мостовые краны); 200÷400мм - зазор, который учитывает возможные прогибы стропильных ферм в пролете и отклонение габаритов мостовых кранов по высоте:

(2)

- полезная высота цеха - расстояние от поверхности пола до нижнего пояса стропильной фермы, рекомендуется принимать кратным 0,6 м для возможности устройства стенового ограждения из типовых железобетонных панелей;

(3)

- высота надкрановой части колонны;

(4)

- ориентировочная высота подкрановой балки, определяемая в зависимости от шага поперечных рам В, т.е. пролета подкрановой балки (В = L_пб); H_p – высота подкранового рельса;

(5)

- высота подкрановой части колонны; Н_б = 0.6÷1.0 м - заглубление базы колонны ниже нулевой отметки;

(6)

- высота колонны; Н₀ - высота стропильной фермы на опоре, принимается (по заданию) равной 3.15 м при уклоне верхнего пояса i = 1.5% либо 2.2 м при i≤1/8. Н_фон - высота фонаря, принимается равной 3.3 м при пролете цеха L= 24 м или 3.8 м при L = 30 и более метров;

Рис. 3. Компоновка поперечной рамы однопролетного промышленного здания

(7)

- высота шатровой части цеха (высота покрытия);

(8)

- высота цеха; b_В = 2∙а- ширина верхней (надкрановой) части колонны, из условий жесткости b_В ≥ (1/12)∙H_В: a – расстояние от кромки колонны до оси (примером 400 мм по ширине и 1800 мм по высоте в надкрановой части колонны -500 мм; b_н = а + λ - ширина нижней (подкрановой) части колонны, из условий жесткости b_н ≥ (1/20)∙Н_н; λ- расстояние между осью колонны и осью подкрановой ветви колонны, принимается равным 750 мм для зданий, оборудованных постовыми кранами грузоподъемностью Q < 50 т, и при отсутствии прохода в надкрановой части колонны, последующие размеры λкратны 250 мм;

(9)

- условие, обеспечивающее прохождение мостового крана по подкрановым путям,

где B₁ - ширина выступающей части мостового крана;

C₁ - минимальный зазор, который устанавливается равным 60 мм для мостовых кранов грузоподъемностью Q < 50 т и 75 мм - для большей грузоподъемности. При невыполнении условия, обеспечивающего прохождение мостового крана по подкрановым путям, необходимо увеличить ширину подкрановой части колонны крайнего ряда b_н на 250 мм. В случае устройства прохода шириной 400 мм вне надкрановой части колонны условие, обеспечивающее прохождение мостового крана по подкрановым путям, дополняется размером 450 мм: 400 мм предусмотрено на ширину прохода и 50 мм - на размер уголка ограждения

(10)

где L - пролет цеха;

L_кр = L - 2∙λ - пролет мостового крана;

L_фон - пролет фонаря, принимается равным 6 м для пролета цеха L = 24 и 12 м для других размеров пролетов.

Лекция №16

СВЯЗИ

Связи стального каркаса

Важными элементами стального каркаса промышленного здания являются системы связей.

Связи необходимы для:

1) обеспечения неизменяемости пространственной системы каркаса;

2) восприятия ветровых нагрузок и инерционных воздействий кранов;

3) создания жесткости каркаса, необходимой для обеспечения нормальных условий эксплуатации в течение всего периода службы здания (сооружения);

4) обеспечения условий высококачественного и удобного монтажа элементов здания (сооружения).

Компоновка связей обеспечивает совместную пространственную работу кон­струкций каркаса.

Совокупность связей состоит из двух основных комплексов: один комплекс связей обеспечивает развязку колонн зданий, второй - пространственную развязку элементов покрытия.

Связи между колоннами

Необходимы для создания неизменяемости стального каркаса в продольном направлении, для обеспечения устойчивости колонн (рис. 1).

Вертикальными связями воспринимаются продольные нагрузки: ветровые, действующие на торцевые стены зданий, и тормозные силы от мостовых кранов. Связи должны обеспечивать последовательное доведение усилий от места приложения нагрузки до фундаментов опор здания; путь передачи усилий должен быть кратчайшим.

Верхние вертикальные связи (см. рис. 1) воспринимают ветровую нагрузку W. Нижние вертикальные связи воспринимают усилия, передаваемые верхними связями, усилия W, от продольного торможения кранов Т и передают их на фундаменты колонн, обеспечивают продольную жесткость всего здания, уменьшают свободную длину колонн из плоскости рамы, т.е. воспринимают все силы, действующие вдоль цеха.

Связи нижнего яруса следует располагать ближе к середине температурного блока здания, обеспечивая свободу деформаций.

Верхние вертикальные связи ставятся в торцевых панелях здания и в панелях, примыкающих к температурным швам в тех же средних панелях, где расположены связи нижнего яруса. Вертикальные связи ставятся по всем рядам колонн здания и располагаются между одними и теми же осями.

Примеры схем вертикальных связей между колоннами - рис. 2.

Связи по покрытию

Связи по покрытию ставят для обеспечения пространственной жесткости каркаса, устойчивости покрытия в целом и его элементов. Связи по покрытию располагают (рис. 3-4):

1) в плоскости верхних поясов стропильных ферм - поперечные связевые фермы и продольные элементы между ними (распорки);

2) в плоскости нижних поясов стропильных ферм - поперечные и продольные связевые фермы, а также при необходимости продольные элементы между фермами;

3) между стропильными фермами - вертикальныесвязи;

4)
по фонарям;

Рис. 3. Связи по покрытою:

а - схема горизонтальных связей по фонарю;

б - схема связей по верхним поясам стропильных ферм;

в - схема связей по нижним поясам стропильных ферм

Расстояние (максимальное) между промежуточными поперечными связевыми фермами - 60 м.

Связи обеспечивают совместную работу системы плоских рам.

В плоскости нижних поясов промежуточные поперечные связевые фермы располагаются в тех же панелях, что и верхнего пояса.

Гибкость растянутой части нижнего пояса из плоскости рамы для зданий с тяжелым режимом работы - 250, прочих - 400.

Стропильные фермы обладают незначительной боковой жесткостью, поэтому необходимо устраивать вертикальные связи между фермами, располагающиеся в плоскости вертикальных стоек стропильных ферм. Схемы систем по покрытию см. рис. 4.

Лекция №17

СИСТЕМЫ ПОКРЫТИЙ

Конструкции покрытия

Система покрытия производственных зданий включает несущие элементы (подстропильные и стропильные фермы, фермы фонарей, прогоны) и кровель­ные (ограждающие) конструкции (рис. 1).

Конструкции кровли

Конструкции кровельного покрытия производственных зданий решаются с применением прогонов или без них.

I вариант (прогонное решение). Между стропильными фермами через 1.5÷3 м устанавливают прогоны, на которые укладывают мелкоразмерные кровельные плиты, листы, настилы (см. рис.1, а).

II вариант (беспрогонное решение). На стропильные фермы непосредственно кладут крупноразмерные плиты или панели шириной 1.5÷З м и длиной 6 или 12 м, совмещающие функции несущих и ограждающих конструкций (см. рис. 1,б).

Рис. 1. Схема покрытий:

а - по прогонам;

б - беспрогонное;

1 - стропильные фермы;

2 - прогоны;

3 - кровельные плиты;

4 - крупнопанельные плиты

Оба варианта применяют для отапливаемых и неотапливаемых зданий вне зависимости от шага стропильных ферм (6 или 12 м).