Р ис.11.3. Схема поперечной рамы однопролетного здания

Окончательно уточняют значение Н_в после расчета подкрановой балки.

Размер нижней части колонны, мм, Н_н = Н₀ - Н_в + (600... 1000), где (600...1000)мм — обычно принимается заглубление опорной плиты башмака колонны ниже ну­левой отметки пола.

Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля Н = Н_в + Н_н

Высота части колонны в пределах ригеля Н_ф зависит от принятой кон­струкции стропильных ферм. При плоских кровлях и фермах с элементами из парных уголков высота Н_ф (по обушкам уголков) принимается равной 2,25м при пролете 24 м и 3,15м при пролетах 30 и 36м. Для элементов ферм, выполненных из других профилей, целесообразно принимать высоту такой же.

Если на здании имеются светоаэрационные или аэрационные фонари, их высоту Н_фн определяют светотехническим или теплотехническим расчетом с учетом высот типовых фонарных переплетов (1250 и 1750мм), бортовой стенки и карнизного элемента.

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

Привязка наружной грани колонны к оси колонны “а” может быть нулевой, 250 или 500мм. Нулевую привязку принимают в зданиях без мостовых кранов, а также в невысоких зданиях (при шаге колонн 6м), оборудованных кранами грузоподъемностью не более 30т.

Привязку размером а = 500мм принимают для относительно высоких зданий с кранами грузоподъемностью 100т и более, а также если в верхней части колонны устраиваются проемы для прохода. В остальных случаях а = 250мм.

Колонны постоянного по высоте сечения используют для цехов с под­весным транспортом и с мостовыми кранами небольшой грузоподъемности. Высота сечения таких колонн назначается с учетом унифицированных при­вязок наружных граней колонн к разбивочной оси, а также (при фермах из парных уголков) установленной ГОСТ 23119-78 привязки ферм к разбивочной оси 200мм. Высота сечения колонн может быть 450мм (250 + 200) и 700мм (500 + 200). Если по условиям прочности или жесткости колонны требуется большая высота (обычно высота сечения не должна быть менее 1/20 высоты колонны от верха фундамента до низа стропильной фермы), то можно рекомендовать высоту сечения колонны в пределах высоты фермы 450 или 700 мм, а ниже фермы - большую.

Высоту сечения верхней части ступенчатой колонны h_в назначают ана­логично (450, 700мм), но не менее 1/12 ее высоты Н_в.

В цехах с интенсивной работой кранов и большой скоростью перемещения (при ВТ, Т режимах работы) возникает необходимость частого осмотра и ремонта крановых путей. В этом случае, в стенках верхних частей колонн устраивается безопасный проход вдоль пути шириной не менее 400 мм и высотой 2000 мм (см. рис. 11.3, 1). Высота сечения верхней части колонны получается не ме­нее 1000мм (если проход не располагается вне сечения колонны; см. рис. 11.3, II).

При назначении высоты сечения нижней части ступенчатой колонны необходимо учесть, чтобы кран при движении вдоль цеха не задевал колонну, расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно быть не менее, мм, l₁ (h_в – а) + 75, где В₁ - размер части кранового моста, выступающей за ось рельса, (см. ГОСТ на краны, см. прил. 1); 75мм — зазор между краном и колонной, по требованиям безопасности принимается по ГОСТ 534 – 78* (Краны мостовые).

При устройстве прохода вне колонны (см. рис. 11.3, П) размер “l₁” вклю­чает еще 450мм (400мм - габарит прохода и 50мм на ограждение). Пролеты кранов “l_к” имеют модуль 500мм, поэтому размер “l₁” должен быть кратным 250мм.

Ось подкрановой ветви колонны обычно совмещают с осью подкрановой балки; тогда высота сечения нижней частя; колонны h_н = l₁ + а.

С учетом обеспечения жесткости цеха в поперечном направлении высота сечения нижней части колонны назначается не менее 1/20 Н, а в цехах с интенсивной работой мостовых кранов -не менее 1/15 Н.

Верхнюю часть колонны обычно проектируют сплошной, двутаврового сечения; нижнюю - принимают сплошной при ширине до 1м, а при большей ширине ее экономичнее делать сквозной.

Ширина фонаря обычно назначается 6 или 12м.

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

Компоновка многопролетных рам. При проектировании многопролетных рам необходимо, чтобы все пролеты были равными и имели одинаковую высоту.

По условиям технологии производства одинаковые пролеты не всегда удобны. В таких случаях нужно стремиться, чтобы число их размеров было наименьшим (рис. 11.4,а). Наиболее часто здания проектируются с плоской кровлей (уклон 1,5%) и внутренними водостоками.

Для не отапливаемых зданий необходимо устройство наружного отвода воды. Иногда внутренние водостоки оказываются неприемлемыми по усло­виям технологического процесса (например, для сталеплавильных цехов). В этом случае устраивают двускатные покрытия. Наружный водоотвод и аэрация возможны при ширине здания до 70—80м (рис.11.4,6).

В многопролетных зданиях с большими производственными тепло и газовыделениями перепады по высоте (при достаточной их величине) используют для устройства аэрационных фонарей. Перепады высот смежных пролетов могут использоваться для дополнительного бокового освещения.

При компоновке конструктивной схемы многопролетных рам с различной высотой пролетов решается вопрос о применении односкатных или двускатных покрытий. Для малых боковых пролетов простыми являются односкатные покрытия (см. рис. 11.4,6), для больших смежных пролетов при возможности устройства внутреннего водостока - целесообразны фермы с параллельными поясами (см. рис. 11.4,а). Где невоз­можно устройство внутреннего водостока применяются односкатные по­крытия. На выбор уклона покрытия влияет тип кровли. При рулонной кровле часто проектируют плоские покрытия (i = 1.5 - 2,5%); при по­крытии плоскими стальными листами - i = 1/8 – 1/10.

Мощные технологические агрегаты ( в металлургической про­мышленности), требуют иногда устройства в цехе тяжелых рабочих площадок, по которым двигаются железнодорожные составы; этажного расположения оборудования, повышенной аэрации, что вынуждает проектировать попереч­ную конструкцию цеха сложного профиля.

Компоновочные размеры для крайних рядов многопролет­ных рам определяются так же, как для однопролетных. Если в раз­личных пролетах здания одной высоты краны имеют разную грузоподъем­ность, то размер H₂ (см. рис. 11.3) принимается по наибольшему крану.

Компоновочные размеры средних колонн Н₁, H₂, H₀ для зданий без перепада высот (пролеты А - Б, Б - В на рис. 11.4,а) принимаются такими же, как и для крайних. Заглубление средних колонн ниже уровня пола принимается одинаковым с крайними (600—1000мм). Высоту сечения вер­хней части средней колонны h_b в зависимости от грузоподъемности кранов и высоты колонны принимают 400, 700, 1000мм. Высота сечения нижней части h_н = 2l₁ (рис. 11.4,г).

Если в смежных пролетах краны разной грузоподъемности, то привязка “l₁” крановых рельсов к оси колонны для правого и левого кранов будет различной, а нижняя часть колонны будет асимметрична от­носительно разбивочной оси. Средние колонны проектируют с привязкой крановых рельсов по наи­большему из размеров. В этом случае привязка кранового рельса низкого пролета к разбивочной оси должна быть не менее, мм. = a + t_cт + 450 + В₁ + 75, где а — наружная привязка верхней части колонны; t_cт – толщина стены; 450мм - габарит прохода с ограждением; B₁ - выступающая за рельс часть крана; 75мм — необходимый зазор между краном и ограждением прохода.

Размер “l₁” принимают с округлением до 250мм в большую сторону. Высота сечения нижней части колонны h_н = l₁ + с привязкой граней асимметрично относительно разбивочной оси. Аналогичным образом уста­навливают компоновочные размеры поперечных рам различных конфигура­ций.

Р азмеры подстропильных ферм (высота и длина панелей) увязываются с высотой и шагом стропильных ферм.

Рис.11.4. Примеры схем поперечных рам многопролетных зданий