3.2 Компоновка поперечной рамы
Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от головки кранового рельса до низа несущей конструкции и расстоянием от УрЧП до головки кранового рельса.
Расстояние от головки кранового рельса до низа несущей конструкции
определяется высотой мостового крана:
,
где (1.1)
- расстояние от
головки кранового рельса до верхней
точки тележки
крана;
- устанавливаемый
по требованиям техники безопасности
зазор в
;
- размер, учитывающий
прогиб конструкции покрытия
;
Габариты мостового крана:
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
(кратно
);
Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм:
,
(1.2)
;
Размеры верхней части колонны:
,
где (1.3)
- высота подкрановой
балки
,
;
- высота кранового
рельса
;
,
;
Размер нижней части колонны:
,
где (1.4)
- глубина заделки
колонны в фундамент
,
;
,
;
Общая высота колонны от базы до низа ригеля:
,
(1.5)
,
;
Для колонн в
плане принимаю привязку
для высоких зданий с мостовыми кранами
грузоподъёмностью
.
Высоту сечения
верхней части ступенчатой колонны
назначаю с учётом унифицированной
привязки нижней грани колонны к
разбивочным осям, а также установленные
привязки ферм к разбивочным осям
.
Высота сечения верхней части колонны:
,
(1.6)
,
;
,
;
Высота сечения нижней части колонны:
,
где (1.7)
- принимается из
условия:
,
где (1.8)
- размер части
кранового моста
;
,
принимаю кратно
,
,
;
,
;
Верхнюю часть
колонны проектирую сплошного двутаврового
сечения, нижнюю часть – сквозного при
.
3.3 Выбор шага рам
Для окончательного выбора варианта выполняю технико-технологическое сравнение двух возможных компоновочных и конструктивных решений.
Определение
расхода стали на
площади здания:
,
где (1.9)
- коэффициент для
сварных балок 1;
- коэффициент для
двутавровых сечений 0,42;
- высота подкрановой
балки
,
;
- коэффициент,
учитывающий строительные особенности,
для сварных
балок 1,15;
- расчётное
сопротивление стали
;
- плотность стали
;
- расчётный
изгибающий момент:
,
где (1.10)
- эквивалентная
нагрузка от мостовых кранов,
,
;
- пролёт подкрановой
балки
,
;
,
;
,
,
(1.11)
;
Масса ригеля и связей по покрытию:
,
где (1.12)
- суммарная
нормативная распределённая нагрузка
на
плана
покрытия от
собственной массы покрытия и снега
;
- шаг ферм
,
;
- пролёт ригеля
рамы
;
- коэффициент для
низколигированных сталей
;
,
;
Масса колонны:
,
где (1.13)
- высота верхней
ступени колонны
,
;
- высота нижней
ступени колонны
,
;
;
;
;
;
- плотность стали ;
- расчётное
сопротивление стали
;
- расчётное усилие
на верхнюю ступень внецентренно сжатой
колонны:
,
(1.14)
,
;
- расчётное усилие
на нижнюю ступень внецентренно сжатой
колонны:
,
где (1.15)
- коэффициент
надёжности по нагрузке 1,1;
;
- коэффициент учёта
работы двух кранов 0,85;
Рисунок
1 – Определение вертикальной крановой
нагрузки для шага
- сумма ординат
линии влияния при расположении двух
кранов рядом в
пролёте:
;
;
;
Рисунок 2 –
Определение вертикальной крановой
нагрузки для шага
;
;
;
Расход стали на
площади цеха:
,
где (1.16)
- количество
подкрановых балок
,
;
- количество ригелей
,
;
- количество колонн
,
;
,
;
Таблица 2 – Сравнение вариантов
Наименование конструкции |
Расход стали |
|
Вариант 1, шаг |
Вариант 2, шаг |
|
Подкрановые балки Фермы Колонны |
11,99 21,16 17,18 |
24,98 19,68 15,75 |
Итого |
50,33 |
60,41 |
Для дальнейшего проектирования принимаю шаг колонн .