1. Исходные данные для проектирования

Таблица 1 — Исходные данные

Место строительства	Миасс
Тип местности	А
Длина здания, м	84
Шаг колонн	6
Пролёт здания	24
Отметка головки кранового рельса	14,6
Пролёт крана	22,5
Количество мостовых кранов в пролёте	1
Грузоподъемность крана	50/10
Режим работы крана	7К
Тип покрытия	Утепление по стальным прогонам и профнастилу
Тип утеплителя	Пенобетонная плита (100 мм; 600 кг/м3)
Материал для колонн	Холодногнутые профили из стали С245
Материал для ригеля	Листовой и фасонный прокат С245
Класс бетона для фундаментов	В25
Сопряжение колонн с фундаментами	Жесткое
Сопряжение ригелей с колоннами	Жесткое

2. Компоновка конструктивной схемы каркаса

Проектирование каркаса производственного здания начинают с выбора конструктивной схемы и ее компоновки. При компоновке конструктивной схемы каркаса решают вопросы размещения колонн в плане, устанавливаются внутренние габариты здания, назначаются и взаимоувязываются размеры основных конструктивных элементов каркаса.

2.1 Размещение колонн в плане

Расстояние между колоннами поперек здания (размер пролета) Расстояние между колоннами в продольном направлении (шаг колонн) равен У торцов здания колонны смещаются с модульной сетки на 500 мм для возможности использования типовых ограждающих конструкций. Привязка наружной грани колонны к разбивочной оси так как здание с мостовым краном грузоподъемностью и режимом работы 7К. Здание разбиваем на два отдельных блока поперечным температурным швом.

Р исунок 1 — Размещение колонн в плане однопролетноо здания

2.2 Компоновка поперечных рам

Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Размеры по вертикали привязывают к отметке уровня пола, принимая её нулевой. Размеры по горизонтали привязывают к продольным осям здания.

Вертикальные габариты здания определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия В сумме эти размеры составляют полезную высоту цеха

Размер определяется [1]:

(1)

где – расстояние от головки рельса до верхней точки тележки крана плюс необходимый зазор между этой точкой и строительными конструкциями, равный 100 мм;

– вертикальный прогиб фермы по таблице Е.1 [2]

Окончательно размер принимаем кратным 200 мм:

Рисунок 2 — Схема поперечной рамы однопролетного здания

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм [1]:

(2)

где – наименьшая отметка головки кранового рельса, которая задается по условиям технологического процесса

Так как высота больше 10,8 м, то размер принимается кратным 1,8 м.

Высота верхней части колонны [1]:

(3)

где – высота подкрановой балки, 800 мм;

– высота кранового рельса, 200 мм

Высота нижней части колонны [1]:

(4)

где – заглубление опорной плиты башмака ниже нулевой отметки пола

Общая высота от низа базы до низа ригеля [1]:

(5)

Высота части колонны в пределах ригеля зависит от принятой конструкции стропильных ферм. При плоских кровлях и фермах с элементами из спаренных уголков высота принимается равной 2,25 м при пролете 24 м.

Здание имеет светоаэрационные фонари. При пролете здания 24 м высота фонаря и ширина фонаря [4].

При определении горизонтальных размеров учитываются унифицированные привязки колонн к разбивочным осям, требования прочности и жесткости, предъявляемые к колоннам, эксплуатационные требования.

Высоту сечения верхней части ступенчатой колонны назначают с учетом унифицированных привязок наружных граней колонн к разбивочным осям (в данном случае ), а также установленной нормами привязки ферм к разбивочной оси (200 мм). Таким образом, что не меньше

При назначении высоты сечения нижней части колонны нужно учесть, что кран при движении не должен задевать верхнюю часть колонны, т. е. Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно быть [1]:

(6)

где – размер части кранового моста, выступающей за ось рельса, принимаемый по ГОСТ на краны (приложение 1 [1]);

75 – зазор между краном и колонной, по требованиям безопасности

Размер должен быть кратным 250 мм, следовательно

Высота сечения нижней части колонны определяется [1]:

(7)

С учетом требований обеспечения жесткости каркаса в поперечном направлении, в цехах с интенсивной работой кранов, высота сечения нижней части колонны должна быть не менее что выполняется.

Сечение верхней части колонны назначаем сплошного двутаврового сечения, а нижней части, в целях экономии металла, сквозным.

При компоновке устанавливаются схемы и размеры связей, фахверка и других элементов каркаса.