Компоновка конструктивной схемы поперечной рамы

    Компоновка поперечной рамы заключается в определении ее основных вертикальных и горизонтальных размеров. Они зависят от грузоподъемности кранов, типа стенового ограждения и т.п. На рисунке 2.1 показан фрагмент поперечной рамы с указанием основных размеров.

Вертикальные размеры рамы

    Вертикальные габариты рамы зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса Н 1 и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия Н 2. В сумме эти размеры составляют полезную высоту цеха от уровня пола до низа несущих конструкций покрытия Н 0.

Н 2 ≥ Нк +100+ f,

где Нк – высота мостового крана на опоре, определяемая по ГОСТ или по таблице П.1. Приложения: Нк = 2750мм;

f = 200…400мм – размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия, для пролетов от 24 до 36м. Принимаем f = 200мм.

 

Рис. 2.1

100мм - необходимый по технике безопасности зазор между краном и несущими конструкциями покрытия с учетом допусков на изготовление крана.

Н 2 ≥2750+100+200 = 3050 (мм).

По требованиям унификации размер Н 2 увеличивается в большую сторону до кратности 200мм:

Н2 = 3200мм.

Полезная высота цеха (от уровня пола до низа стропильных ферм)

Н 0 = Н 1 + Н 2 =8500+3200 = 11700 (мм).

С учетом стандартных размеров элементов стенового ограждения Н 0 назначается кратным:

  а) 1,2м при Н 0 <10,8м;

б) 1,8м при Н 0 ≥10,8м;

в) 0,6м при соответствующем обосновании.

         Принимаем Н 0 кратным 1,8м:

Н 0 =12600мм.

Если размер Н 0 изменился, то необходимо увеличить Н 1, а Н 2 оставить минимально необходимым.

Н 1 = Н 0 – Н 2 =12600-3200 = 9400 (мм).

Высота верхней части колонны:

Нв = Н 2 + h б + hр,

где hб – высота подкрановой балки, hб =600мм [5, с. 315];

              hр – высота подкранового рельса КР-120, hр = 120мм [5, с. 315]

Нв = 3200+600+120=3970 (мм).

Обычно Нв уточняется после расчета подкрановой балки, однако в рассматриваемом курсовом проекте такой расчет не выполняется, поэтому оставляем Нв = 3970мм.

Высота нижней части колонны Нн = Н 0 – Нв + Нз, причем

Нз – 600…1000мм – заглубление опорной плиты базы колонны ниже нулевой            

отметки. При грузоподъемности крана до 100тс Нз  обычно принимается 600мм, в

остальных случаях - 1000мм.

Нн =12600–3970+600= 9080(мм).

Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля

Н = Нв + Нн  = 4520 + 3970= 13200(мм).

Горизонтальные размеры рамы

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

    Исходя из опыта проектирования, наружные грани колонн крайних рядов совмещают с продольными разбивочными осями, если в здании нет мостовых кранов, или последние имеют грузоподъемность до 30т включительно, при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2м.

    Наружные грани крайних колонн смещают с продольных разбивочных осей на 250мм в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 тонн включительно, при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 16,2, 18 и 19,8м, а также при шаге колонн 12м и высоте от 8,4 до 18м. В прочих случаях следует использовать привязку 500мм.

    Принимаем а_к=500мм. Назначаем высоту сечения верхней части колонны (hв) с учетом унифицированных привязок наружной грани колонны к разбивочной оси, а также типовых размеров ферм:

bв ≥ Нв /12 =3970/12 = 330мм (рекомендуемые требования жесткости).

Принимаем hв = 400мм> 330мм.

b 1≥ B 1+(b в - aк)+50мм,

где В1 – размер части кранового моста, выступающей за ось кранового рельса (см. таблицу П.1 Приложения), В1 = 300мм;

75мм – минимальный зазор между краном и колонной согласно требованиям техники безопасности [3, с. 316];

b 1≥300+ 400– 250+ 50 = 500(мм).

Поскольку пролеты кранов кратны 500мм, размер L1 должен быть кратным 250мм с округлением в большую сторону:

b 1 = 500мм.

Высота сечения нижней части колонны

bн = b 1+ ак = 250+500 = 750 (мм).

По рекомендуемым требованиям жесткости высота сечения нижней части колонны

bн ≥ Hн /20 = 9080/20 = 454(мм).

bн = 750мм > 454мм.

Прочие размеры

Расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней частей колонны

e ≈ (0,45 … 0,55) bн – 0,5 bв = 0,5*750 – 0,5*400 = 175(мм).

Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести нижней части колонны.

eк ≈ 0,5 bн   = 0,5*750= 375(мм).