1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок

1. Компоновка поперечной рамы

Компоновку поперечной рамы производим в соответствии с требованиями типизации конструктивных схем одно этажных промышленных зданий. Находим высоту над крановой части колонн, принимая высоту под крановой балки 0.8 м (пр. XII [1]), а кранового пути 0.15 м с учётом минимального габарита приближения крана к стропильной конструкции 0.1 м и высоты моста крана грузоподъёмностью 10 т Нk=1.9 м (пр. XII [1]):

Н2 >=1.9+0.8+0.15+0.1=2.95 м.

С учётом унификации размеров колонн серии 1.424.1 (пр. XII [1]) назначаем

Н2=3.3 м.

Высоту подкрановой части колонн определяем по заданной высоте до низа стропильной конструкции 12 м и отметки обреза фундамента =0,15 м при Н2 = =3,3 м:

Н1 =13,2-3,3+0,15=10,05 м.

Расстояние от верха колонны до уровня головки подкранового рельса соответственно будет равно y = 3.3-0.8-0.15 = 2.35 м.

Для назначения размеров сечений колонн по условию предельной гибкости вычислим их расчётные длины в соответствии с требованиями табл. 32 [2]. Результаты представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Часть колонн	При расчёте в плоскости поперечной раме		В перпендикулярном направлении
	При учёте нагрузок от крана	Без учёта нагрузок от крана
Подкрановой Н1=10,05 м	1,5H1=1.5·10.05=15.075 м	1,2(H1+H2)= 1.2(10.05+3.3)=16.02 м	0,8Н1=0,8·10,05=8,04 м
Над крановой Н2=3,3 м	2Н2=2·3,3=6,6 м	2,5Н2=2,5·3,3=8,25 м	1,5Н2=1,5·3,3=4,95 м

Согласно требованиям п. 5.3 [2], размеры сечения внецентренно сжатых колонн должны приниматься таким, чтобы их гибкость lo/r, ( lo/h ) в любом направлении, как правило, не превышало 120 (35). Следовательно, по условию max гибкости высота сечения подкрановой части колонн должна быть не менее 16,02/35 = 0,457 м, а над крановой 8,25/35 = 0,236 м. С учётом этого требования унификации для мостовых кранов принимаем сечение колонн над краном 400x600 мм. В подкрановой части для крайних колонн назначаем сечение 400x800 мм, а для средних 400x900 мм. В этом случае удовлетворяются требования по гибкости и рекомендации по назначению высоты сечения подкрановой части колонн в пределах

(1/10…1/14)·Н1 =1,005…0,72 м.

В соответствии с таблицей габаритов колонн (пр. V [1] ) и назначенными размерами поперечных сечений принимаем для колонн крайнего ряда по оси А № типa опалубки 5, а для колонн среднего ряда по оси Б №10.

Стропильную конструкцию по заданию в виде безраскосных ферм пролётом 24 м ФБ24 из тяжёлого бетона. По (пр. VI [1]) назначаем марку ферм ФБ24I с номером типа опалубочной формы 1 с максимальной высотой в средине пролёта 3,09 м V=3.7 м³.

По приложению XI [1] назначаем тип плит покрытия размером 3x6 м (№ типа опалубочной формы 1, высота ребра 300 мм, приведённая толщина с учётом заливки швов бетона 65,5 мм).

Толщину кровли (по заданию тип 1) согласно пр.XIII [1] составляет 170мм.

По заданию проектируем наружные стены из сборных навесных панелей. В соответствии с пр.XIV [1] принимаем панели из бетона на пористом заполнителе марки по плотности D900 толщиной 300 мм. Размеры остекления назначаем по пр.XIV [1] с учётом грузоподъёмности мостовых кранов. Результаты компоновки поперечной рамы здания представлены рис.1

2. Определение постоянных и временных нагрузок на поперечную раму.

1. Постоянные и временные нагрузки.

Постоянные нагрузки. Распределённые по поверхности нагрузки от веса конструкции покрытия заданного типа приведены в табл. 1.2. С учётом коэффициента надёжности по назначению здания n = 0,95 и шага колонн в продольном направлении 6 м, расчётная нагрузка на 1 м ригеля рамы будет равна

G=4,115·0,95·6=23,46 кH/м.

Нормативная нагрузка от 1 м² стеновых панелей из бетона на пористом заполнителе марки по плотности D900 при толщине 300 мм составит 9,9·0,3=2,97кН/м² где ρ = 9,9 кН/м³ плотность бетона на пористом заполнителе, определяемая согласно п.2.13 [3]. Нормативная нагрузка от 1 м² остекления в соответствии с пр.XIV [1] равна 0,5 кН/м².

Таблица 1.2

Элемент покртия	Нормативная нагрузка, кН/м²	Коэффици- ент надёжности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м²
Кровля: Слой гравия, втопленный в битум Трёхслойный рубероидный ковёр Цементная стяжка (=20 мм,=18кН/м³) Утеплитель-керамзит (=120 мм,=5 кН/м³) Пороизоляция (слой рубероида на битумной мастике) Ребристые плиты покрытия размером 3х6 с учётом заливки швов (=65,5 мм,=25 кН/м³) Безраскосная ферма (Vb=3.7 м³, пролёт 24 м, шаг колонн 6 м, бетон тяжёлыйD2400) 3.7·25/(24·6)=0.642 кН/м² Итого	0,16 0,09 0,36 0,6 0,03 1,638 0,642	1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,1 1,1	0,208 0,117 0,468 0,78 0,039 1,801 0,707 4,115

Расчётные нагрузки от стен и остекления оконных переплетов:

На участке между отметками 15 и 12,6

G1 = 2,4·6·2,97·1,1·0,95 = 44.69 кН.

На участке между отметками 10,2 и 12,6

G2 = (1,2·6·2,97+1,2·6·0,5)·1,1·0,95 = 26,11 кН.

На участке между отметкам 0,0 и 10,2

G3 = (1,2·6·2,97+9·6·0,5)·1,1·0,95 = 50,56 кН.