Компоновка конструктивной схемы одноэтажных промышленных зданий и статический расчет поперечной рамы

Сетка колонн одноэтаж каркасных зданий с мос­товыми кранами в зависимости от технологии производ­ственного процесса может быть: 12´18, 12´24, 12´30 или 6´18, 6´24, 6´30 м.

Шаг колонн принимается преимущественно 12 м. Если при этом шаге используются стеновые панели длиной 6 м, то по наружным осям кро­ме основных колонн устанавливают промежуточные (фахверковые) колонны. При шаге колонн 12 м возмо­жен шаг ригелей 6м с использованием в качестве про­межуточной опоры подстропильной фермы (рис. 10.5).

В целях сохранения однотипности элементов покры­тия, колонны крайнего ряда располагают так, чтобы разбивочная ось ряда проходила на расстоянии 250 мм от наружной грани колонны. Колонны край­него ряда при шаге 6 м и кранах грузоподъемностью до 30 т располагают с нулевой привязкой, совмещая ось ряда с наружной гранью колонны (рис.12.6,а). Ко­лонны торцов здания смешают с поперечной разбивочной оси на 500 мм (рис.12.6,б). При большой протяжен­ности в поперечном и продольном направлениях здание делят температурными швами на отдельные блоки.

Продольный температурный шов выполняют, как пра­вило, на спаренных колоннах со вставкой (рис. 12.6,в), при этом колонны у температурного шва имеют привяз­ку к продольным разбивочным осям 250 мм (или нулевую при 6 м). Поперечный температурный шов также выполняют на спаренных колоннах, но при этом ось тем­пературного шва совмещается с поперечной разбивочной осью, а оси колонн смещаются с разбивочной оси на 500 мм

Расстояние от разбивочной оси ряда до оси подкра­новой балки при мостовых кранах грузоподъемностью до 50 т принято l=750 мм (см. рис. 3). Это расстоя­ние складывается из габаритного размера кранаВ, раз­мера сечения колонны в надкрановой части h₂и требуе­мого зазора между габаритом крана и колонной С. На крайней колонне l=В +h₂ +С - 250.

Поперечная рама одноэтажного каркасного здания испытывает действие постоянных нагрузок от массы покрытия и различных временных нагрузок от снега, вертикального и горизонтального давления мостовых кранов, положительного и отрицательного давления ветра и др. (рис. 13.1).

В расчетной схеме рамы соединение ригеля с колонной считается шарнирным, а соединение колонны с фундаментами - жестким. Длину колонн принимают равной расстоянию от верха фундамента до низа ригеля. Цель расчета поперечной рамы — определить усилия в колон­нах и подобрать их сечения. Ригель рамы рассчитывают независимо, как однопролетную балку, ферму или арку.

Постоянная нагрузкаот массы покрытияпередается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля Р. Эту нагрузку подсчитывают по соответствующей гру­зовой площади. Вертикальная нагрузка приложена по оси опоры ригеля и передается на колонну при привязке наружной грани колонны к разбивочной оси 250 мм с эксцентриситетом (рис. 13.2):

в верхней надкрановой части е = 0,25/2 = 0,125 м (при нулевой привязке е=0);

в нижней подкрановой части е = (h₁ - h₂)/2 - 0,125 (при нулевой привязке е=(h₁—h₂/2)при этом возникают моменты, равные М=Ре.

Временная нагрузка от снега устанавливается в соответствии с географическим районом строительства и профилем покрытия. Она также передается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля Ри подсчитывается по той же грузовой площади, что и нагрузка от массы покрытия.

Временная нагрузка от мостовых кранов определя­ется от двух мостовых кранов, работающих в сближенном положении. Коэффициент надежности для определе­ния расчетных значений вертикальной и горизон-й нагрузок от мостовых кранов g_f = 1,1.

Вертикальная нагрузка на колонну вычисляется по линиям влияния опорной реакции подкрановой балки, наибольшая ордината которой на опоре равна единице. Одна сосредоточенная сила от колеса моста устанавли­вается на опоре, остальные силы располагаются в зависимости от стандартного расстояния между колесами крана (рис. 2.3). Максимальное давление на ко­лонну

Временная ветровая нагрузка. В зависимости от географического района и высоты здания устанавливают значение ветрового давления на 1м² поверхности стен и фонаря. С наветренной стороны действует положитель­ное давление, с подветренной — отрицательное. Стеновые панели передают ветровое давление на колонны в виде распределенной нагрузки.

(13.3)

где а — шаг колонн.

Неравномерную по высоте здания ветровую нагрузку приводят к равномерно распределенной, эквивалентной по моменту в заделке колонны.

Ветровое давление, действующее на фонарь и часть стены, расположенную выше колонн, передается в рас­четной схеме в виде сосредоточенной силы W.