2. Исходные данные.

Пролет цеха 30 м

Грузоподъемность крана 32/5 т

Отметка верха кранового рельса 17,2 м

Шаг колонн 6 м

Несущая конструкция кровли ж/б плиты

Длина здания 144 м

Класс бетона фундамента В 10

Место строительства Томск

Утеплитель пенопласт

Марка стали для рам С245

Марка стали для подкрановых балок С245

3. Компоновка конструктивной схемы каркаса

При проектировании каркас производственного здания расчленяется на две системы – поперечную и продольную, работа каждой из которых принимается независимой. В состав этих систем включают конструкции, работа которых является определяющей для данной системы.

3.1.Поперечная система каркаса.

Рис.1. Схема однопролетной поперечной рамы промышленного здания

Поперечная рама состоит из ступенчатых колонн и жестко сопряженной с ними стропильной фермой, в качестве которой принята ферма с параллельными поясами.

Определим вертикальные размеры рамы и её элементов, привязывая все размеры к уровню чистого пола:

- Высота H1=17,2м – отметка верха кранового рельса;

- Высота H2 – определяется габаритами мостового крана и равна:

где =2750 мм – габарит крана для пролёта 30 м и грузоподъёмности 32/5т; а=300 мм - возможный прогиб стропильной конструкции.

Высота должна быть кратна 200 мм, поэтому окончательно принимаем =3,2 м.

Тогда полезная высота цеха равна: = + =17200+3200=20400 мм; Полезная высота должна быть кратна 600 мм. Принимаем =16800мм. Высота верхней части колонн: =( + )+ =1200+120+3200=4520 мм, где =(1/10÷1/8)B=12000/10=1200 мм – высота подкрановой балки;

=120 мм высота кранового рельса КР70.

При заглублении базы колонны на 1000 мм ниже уровня чистого пола, получим следующую высоту нижней части колонны:

;

Общая высота колонны равна:

.

Высота колонны у опоры: =3150 мм.

Привязку наружной грани колонны к разбивочной оси назначаем а=250мм.

Высота сечения верхней части колонны из условия обеспечения необходимой изгибной жесткости: .

В случае примыкания унифицированной стропильной фермы к колонне сбоку, её привязка к разбивочной оси равна 200 мм, тогда окончательно принимаем =500 мм.

Расстояние от оси колонны до оси подкрановой балки равно:

где =300 мм – часть кранового моста, выступающая за ось рельса;

75 мм – минимальный зазор между колонной и краном.

Размер должен быть кратным 250 мм и принимаем =750 мм. Высота сечения нижней части колонн = + a =750+250=1000 мм, что удовлетворяет условию: ≥ 1/20Н=21400/20=970 мм.

Пролет мостового крана = -2 =30000-2⋅750=28500мм.

3.2. Продольная система каркаса.

В продольном направлении производственный корпус представлен одним температурным блоком длиной 144 м. Для климатического района II4 (г. Томск) максимальная длина температурного блока согласно нормам равна 230 м, ширина – 150 м, минимальное расстояние от торца здания до первой вертикальной связи – 90 м.

Так как длина здания 120 м м, то промежуточные поперечные горизонтальные связи по верхним и нижним поясам стропильных ферм не предусматриваем. Данные связи предусмотрены лишь по торцам здания. Применяем связи с крестовой решеткой.

Коньковые узлы раскрепляются распорками.

Вертикальные связевые фермы установлены в местах установки поперечных связевых ферм по поясам стропильных конструкций.

Основные вертикальные связи проектируем в середине температурного блока в двух уровнях: в подкрановой части колонн и в надкрановой части колонн. Также верхние вертикальные связи установлены у торцов температурного блока. Связи из парных уголков, в подкрановой части – парные, в плоскостях каждой из ветвей колонны, в надкрановой части – одиночные, с центрированием по осям колонн в обоих случаях.