Компоновка однопролетной стальной

ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

1.1. Исходными данными для компоновки поперечной рамы являются:

L – пролет, м;

ℓ – шаг поперечных рам, м;

Н ₁ – отметка головки рельса (расстояние от уровня чистого пола до верха кранового рельса, м):

Q – грузоподъемность мостовых кранов, т.

Число мостовых кранов – не менее двух, в задании указывается группа режима работы кранов.

В курсовом проекте разрабатываются конструктивные системы стальных каркасов с шагом поперечных рам ℓ = 12 м.

Компоновочная схема рамы показана на рис.1.

Габаритные размеры поперечной рамы по вертикали определяются технологическими условиями производственного процесса.

1.2. Устанавливаются основные вертикальные размеры рамы:

Н₁ – расстояние от головки кранового рельса до уровня пола (указывается в задании);

Н₂ – расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия; Н₂ = Н_к + а₁ + ƒ,

где Н_к – высота мостового крана, принимаемая по прил.1[1] в зависимости от пролета здания и грузоподъемности крана;

ƒ– размер, учитывающий возможные перемещения (прогибы и др.) конструкций покрытия и принимаемый в зависимости от величины пролета (ƒ = 200 - 400 мм);

а₁ – зазор между тележкой крана и конструкциями покрытия, принимаемый равным 100 мм.

Размер Н₂ рекомендуется принимать кратным 200 мм.

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм

Н₀ = Н₁ + Н₂.

Размер Н₀ принимается кратным 1,2 м при высоте цеха до 10,8 м; при большей высоте – кратным 1,8 м. Связано это с применением типовых ограждающих конструкций цеха. Допускается принимать Н₀ кратным 0,6 м. Для выполнения указанных условий следует (при необходимости) несколько увеличить размер Н₁, а размер Н₂ оставить минимально необходимым.

Устанавливают размеры верхней и нижней частей колонны:

Н_в= h_б + h_р + Н₂;

Н_н = Н₀ – Н_в + (600…1000),

где h_б – высота подкрановой балки, предварительно принимаемая равной (1/8 – 1/10)ℓ;

ℓ - пролет балки (шаг колонн);

h_р- высота кранового рельса, принимаемая предварительно равной 200 мм; можно принимать h_б и h_р по приложению 1 [1];

(600…1000) мм – заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.

Высота колонны рамы Н от низа опорной плиты базы до низа фермы:

Н = Н_в + Н_н.

Окончательно размеры Н_в и Н_н уточняются и при необходимости корректируются после рассчета подкрановой балки (см. раздел 4).

Высота участка колонны в пределах опорной зоны ригеля Н_ф зависит от принятой конструкции стропильных ферм и пролета здания; высота Н_фн определяется светотехническим или теплотехническим расчетом с учетом высот типовых фонарных переплетов ([1], с. 335).

1.3. Устанавливаются основные горизонтальные размеры рамы

Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно составлять ℓ₁ ≥ В₁ + (h_в – а) + 75,

где В₁ – размер части кранового моста, выступающей за ось рельса, принимаемый по ГОСТ на краны (см. прил.1 [1]);

5 мм – зазор между краном и колонной, обеспечивающий безопасную эксплуатацию кранов;

а – привязка наружной грани колонны к оси колонны, которая принимается равной 250 или 500 мм; привязка а = 500 мм принимается для относительно высоких зданий с кранами грузоподъемностью 100 т и более, а также в случаях, когда в колоннах предусматривается устройство проемов для прохода обслуживающего краны персонала;

h_в – высота сечения верхней части колонны, которая принимается равной 450, 700 или 1000 мм; при этом верхняя часть колонны проектируется сплошная, двутаврового сечения.

Высота сечения верхней части ступенчатой колонны h_в должна составлять из условия жесткости не менее 1/12 ее высоты H_в. Габариты прохода: ширина – 400 мм, высота – 2000 мм. Если проход располагается в стенке колонны, то h_в следует принимать равным 1000 мм. Размер ℓ₁ должен быть кратным 250 мм.

Высота сечения нижней части колонны:

H_н = ℓ₁ + а;

при этом по условию обеспечения жесткости h_н ≥ (1/20) Н, а в цехах с интенсивной работой мостовых кранов (для групп режимов работы мостовых кранов 8К, 7К) – h_н ≥ (1/15)·Н.

Нижнюю часть колонны рекомендуется проектировать сплошной при h_н ≤ 1 м, а при h_н > 1 м более экономичной является сквозная колонна.

Пример 1. Компоновка поперечной рамы. Исходные данные: однопролетный цех пролетом 25,2 м, оборудован двумя мостовыми кранами грузоподъемностью 30/5 т весьма тяжелого (ВТ) режима работы. Группа режима 8К. Отметка головки рельса Н₁ =14,2 м. Здание отапливаемое.

Схема поперечной рамы и ее элементов показана на рис. 1.

Вертикальные размеры: (Н_к =2750 мм по прил. 1 [1])

Н₂ = 2750 + 100 + 300 = 3150 мм; принимаем Н₂ = 3200 (кратно 200 мм);

Н₀ = 14200 + 3200 = 17400 мм;оставляем Н₀ = 17400 мм (кратно 600 мм).

 

Рис.1. Схема компоновки поперечной рамы

 

Высоту балки и рельса ориентировочно принимаем равными:

h_б = 1/9·12000 ≈ 1300 мм; h_р = 200 мм.

Высота верхней части колонны:

Н_в = 1300 + 200 + 3200 = 4700 мм.

Высота нижней части колонны:

Н_н = 17400 – 4700 + 600 = 13300 мм.

Полная высота колонны:

Н = 4700 + 13300 = 18000 мм.

Принимаем высоту фермы Н_ф = 3150 мм (L > 24м) и высоту фонаря Н_фн = 4500 мм.

Горизонтальные размеры. Так как группа режима крана 8К, то необходим проход для осмотра и ремонта путей, который проектируем в стенке верхней части колонны, шириной 400 мм и высотой 2000 мм. Привязку колонн к оси принимаем равной а =500 мм, а высоту сечения верхней части колонны h_в = 1000 мм; при этом

h_в > (1/12)Н_в = 4700/12 + 3900 мм;

В₁ = 300 мм (см.прил.1 [1]);

min ℓ₁ = 300 + (1000 - 500) + 75 = 875 мм.

Назначаем ℓ₁ = 1000 мм (кратно 250 мм).

Высота сечения нижней части колонны

h_н = 1000 + 500 = 1500 мм,

при этом для кранов с интенсивной работой

h_н ≥ (1/15)·Н = 18000/15 = 1200 мм.

Пролет мостового крана:

ℓ_к = L₁ - 2ℓ₁ = 25200 - 2∙1000 = 23200 мм.

Сечение верхней части колонны назначаем сплошным в виде составного сварного двутавра, сечение нижней части – сквозным (т.к. h_н > 1 м).

РАСЧЕТ ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ