Металеві конструкції

ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ РОЗМІРІВ РАМИ

Компонування поперечної рами починають з виз­начення основних габаритних розмірів верти­кальних і горизонтальних елементів конструкцій у площині рами (рис. 6.2).

Вертикальні розміри прив'язують до позначки рівня підлоги, приймаючи її за нуль, горизон­тальні розміри прив'язують до поздовжніх (роз - бивних) осей будинку. Для визначення розмірів основних елементів велике значення має кранове обладнання цеху, зокрема вантажність мостових кранів і режим їх роботи. Тому перед визначен­ням основних розмірів елементів рами слід відпо­відно до заданого прольоту і вантажності кранів виписати всі необхідні дані з нормативних доку­ментів на крани.

Вертикальні розміри цеху залежать від тех­нологічних умов виробництва і визначаються від­станню Н1 від рівня підлоги до головки підкра­нової рейки і відстанню Н2 від головки кранової рейки до низу несучих конструкцій покриття. Сума розмірів Нх і Н2 означає корисну висоту цеху Н0.

Розмір Н2, зумовлений висотою мостового кра­на, обчислюють за формулою

Н2 = (Нк + 100) + /,

Де Нк — габаритний розмір крана від головки рейки до верхньої точки візка крана; 100 — за­зор між верхньою точкою габариту крана і буді­вельними конструкціями; / — розмір, який вра­ховує прогин конструкцій покриття ферм і зв'язків, попередньо приймають 200...400 мм.

Остаточно розмір Н2 приймають кратним 200 мм.

Висота цеху від рівня підлоги до низу ригеля рами

Н0 = Н1 + Н2.

Розмір Н0 згідно з «Основними положеннями щодо уніфікації» приймають кратним 1,2 м до ви­соти цеху 10,8 м. При більшій висоті — кратним 1,8 м. В окремих випадках при відповідному об­грунтуванні розмір Н0 приймають кратним 0,6 м.

Далі обчислюють розміри верхньої Нв і ниж­ньої Н„ частин колони. Висота верхньої частини колони складається з суми розмірів

HD = Н2 + h6 + hp,

Де hf) — висота підкранової балки, попередньо приймають як 1/6...1/12 прольоту балки (кроку рам); hp — висота підкранової рейки, попередньо приймають рівною 200 мм.

Остаточно розмір Нв уточнюють після розра­хунку підкранової балки.

Розмір нижньої частини колони обчислюють за формулою

Нв = Н0 - Нв + (600... 1000), де 600 ... 1000 мм — заглиблення опорної плити бази колони нижче нульової позначки підлоги.

Загальна висота колони рами від низу опорної плити бази до низу ригеля

Н = Нв + Ни.

Висоту колони при опорі ригеля Нті, що за­лежить від конструкції кроквяних ферм, прий­мають для ферм трапецієподібного обрису з на­хилом (1/8...1 /12) Ноп = 2250 мм, для ферм з па­ралельними поясами Ноп = 3150 мм.

Висоту ліхтарів визначають за світлотехніч­ним або теплотехнічним розрахунком і узгоджу­
ють з розташуванням однієї-двох стандартних віконних рам (1250, 1500 та 1750 мм): Нл = 1000 + nhpaM„,

Де Нл — висота ліхтаря; 1000 — стандартна від­стань від низу стояка ліхтаря до початку за­склення і від верху засклення до верху стояка ліхтаря; п — кількість віконних рам по висоті ліхтаря; Ьрами — висота віконної рами.

Нахил покрівлі ліхтаря приймають однаковим з нахилом покрівлі будинку.

Горизонтальні розміри. При вантажності кра­нів Q < 300 кН, висоті цеху Hq < 16 м і кроці рам Вр < 6 м колони проектують постійного пере­різу. При більшій вантажності кранів та висоті цеху приймають східчасті колони, а в окремих випадках — роздільні. Основним типом колон для цехів, обладнаних кранами Q > 500 кН, є східчасті колони, верхня частина яких має суцільний пере­різ у вигляді симетричного двотавра, нижня — наскрізний переріз при hH > 1 м або суцільний при hH < 1 м.

Прив'язку колон крайніх рядів до поздовжніх осей приймають нульовою (а = 0) в будівлях без кранів або обладнаних мостовими кранами ван­тажністю до 300 кН; при кроці рам 6 м і висоті цеху до 16,2 м у будинках, обладнаних кранами вантажністю 800 кН і більше. У будинках з кра­нами режиму роботи 7к, 8к з проходами у верхній частині колони прив'язку приймають а — 500 мм. У решті випадків а = 250 мм. Ширина верхньої частини колони згідно з умовами необхідної жор­сткості рами повинна бути не меншою hB >1/12Нв і кратною 250 мм. Дуже часто ширину верхньої частини колони (hB) приймають 500 або 1000 мм, тоді поздовжня вісь будівлі проходить посередині перерізу. У будинках з кранами режиму роботи 7к, 8к вздовж підкранових колій проектують про­ходи шириною 450 мм (між внутрішньою гранню колони і кінцем кранового моста) або прорізи у стінці колони розміром 400 х 1800 мм для об­слуговування кранів вантажністю понад 800 кН.

Відстань Іх від осі підкранової балки до роз­бивної осі приймають не меншою

H > Bj + (hB - а) + (60 ... 75) мм, де В, — частина крана, яка виступає за вісь рейки, приймається за державним стандартом; hB — а — відстань від розбивної осі до внут­рішньої грані колони; 60...75 — мінімальний про­різ між краном і колоною.

Проліт будинку з прольотом крана зв'язані за­лежністю

І Вкр "Ь 2ЇЬ

LKp — проліт крана, кратний 500 м.

Таким чином, розмір ^ повинен бути кратним 250 мм і дорівнювати:

750 мм для кранів вантажністю до 500 кН включно, якщо відсутні проходи вздовж кранової колії;

1000 мм — для кранів вантажністю 800...1250 кН без вільних проходів між колоною і каркасом при наявності проходів крізь стінку колон;

1250 мм (і більше) — при вантажності кранів 1250 кН, а також при наявності зовнішніх про­ходів.

У ступінчастих колонах вісь підкранової балки суміщують з віссю підкранової вітки колони. Тоді ширину нижньої частини визначають за форму­лою

H„ = Zj + а.

З умов забезпечення необхідної жорсткості цеху в поперечному напрямку ширину нижньої частини колони призначають: hH > 1/20Н в зви­чайних промбудинках і hH > 1/15Н в будинках з кранами режиму роботи 7к, 8к.

Ширину колон постійного перерізу приймають не меншою hK > 1/25Н.

Приклад. Закомпонувати однопролітну раму за такими даними: проліт цеху І = 36, довжина L = 180, крок поперечних рам Вр = 12 м, позначка головки підкранової рейки + 16,000. Цех облад­наний двома електричними мостовими кранами роботи 5к вантажністю Q = 1600/320 кН.

Обчислення вертикальних розмірів. Ко­рисна висота цеху Н0 складається з розмірів Нх і Н2, де Нг = 16 000 мм, а Н2 = Нк + 100 + / = = 4800 + 100 + 300 = 5200 мм. Звідси Н„ = + + Н2 = 16 000 + 5200 = 21 200 мм.

За основними положеннями уніфікації розмір приймають кратним 1,8 (Н0 > 10,8 м), тоді Н0 = 21600 мм.

Висота верхньої частини колони:

Нв = Н2 +h6 + hp = 5200 + 1600 + + 200 = 7000 мм.

H6 = (1/7,5); Вр = (12 00/7,5) = 1600 мм; hp = 200 мм.

Висота нижньої частини колони: Нн = Н - Нв + + 1000 = 21600 -7000 + 1000 = 15 600 мм.

Загальна висота колони рами Н = НИ + Нв = = 15600 + 7000 = 22 600 мм.

Висота колони при опорі ригеля hon = 3150 мм (для уніфікованих ферм з паралельними пояса­ми).

Висота ліхтаря h3l = 1000 + 2 х 1250 = 3500 мм.

Висота будівлі Нб = H0hOII + Ня + 150 = = 21 600 + 3150 + 3500 + 150 = 28400 мм.

Обчислення горизонтальних розмірів. Ширина верхньої частини колони з умов жорст­кості hB = (1/12), Нв = 7000/12 = 583 мм.

Заокруглюючи результат до розміру, кратного 250 мм, приймаємо hB = 750 мм. Прив'язку колон до поздовжньої розбивної осі при кранах Q = = 1600 кН приймаємо а = 500 мм, мінімальний зазор між внутрішньою гранню колони і кра­ном — 75 мм. Тоді відстань від осі підкранової
балки до розбивної осі Zj = Bj + (hB — а) + 75 — = 500 + (750 - 500) + 75 = 825 мм (Bt = 500 для кранів Q = 1600 кН).

Заокруглюючи до більшого, розміри, кратні 250 мм, приймаємо і] = 1000 мм.

Проліт мостового крана L1<p = 36 000 - 2 х х 1000 = 34 000 мм.

Ширина нижньої частини колони (від осі під­кранової вітки до зовнішньої грані колони) К = 11 + а = 1000 + 500 = 1500 мм.

Щоб забезпечити необхідну жорсткість колони в площині рами, ширина нижньої частини колони в цехах з середнім режимом роботи кранів по­винна бути на меншою hH > (1/20) Я = 22 600/20 = = 1130 мм.

Прийнята ширина hH = 1500 > Я/20 = 1130 мм задовольняє умову.

Щують у двох ярусах: нижнш ярус — між підкрановою балкою і базою колони, верхній — між нижніми поясами кроквяних ферм і гальмів­ними балками, а також у межах висоти ферм (рис. 6.3).

Зв'язки нижнього ярусу з метою зменшення зусиль від температурних впливів слід ставити ближче до середини будови, причому коли дов­жина цеху (температурного блоку) не перевищує 120 м, достатньо однієї системи в одному кроці (рис. 6.3, а), при більшій довжині ставлять дві системи так, щоб відстань між ними не переви­щувала 50...60 м (рис. 6.3, б). Зв'язки верхнього ярусу розташовують у торцевих панелях і в край­ніх панелях з обох боків температурного шва, а також у середині температурного блока в місцях розташування зв'язків нижнього ярусу. Граничні розміри між вертикальними зв'язками, визначе­ними нормами, наведені нижче: