Привязка разбивочных осей и конструкций

Статический расчет каркаса одноэтажных производственных зданий

Поперечная рама одноэтажного каркасного здания испытывает действие постоянных нагрузок от веса покрытия и различных временных нагрузок от снега, вертикального и горизонтального давления мостовых кранов, положительного и отрицательного давления ветра.

В расчетной схеме рамы соединения ригеля с колонной считают шарнирным, а соединение колонны с фундаментом жестким. Длину колонн принимают равной расстоянию от верха фундамента до низа ригеля. Цель расчета определить усилия в колоннах от расчетных нагрузок и подобрать их сечения.

Постоянная нагрузка от веса покрытия передается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля F. Эту нагрузку подсчитывают по соответствующей грузовой площади. Вертикальная нагрузка приложена по оси опоры ригеля и передается на колонну при соответствующей привязке наружной грани к разбивочной оси с эксцентриситетом.

Различают продольные и поперечные разбивочные оси здания. Основные продольные оси разделяют между собой типовые пролеты здания (как правило, через 12, 18, 24 и 30м).

Привязка колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбивочным осям производится в соответствии с основными положениями по унификации СН 223-62 и бывает трех видов:

- «нулевая» – когда наружные грани колонн и внутренние поверхности стен совмещаются с продольными разбивочными осями, – в зданиях без мостовых кранов (рис. 2.1а), либо в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий менее 16,2 м (рис. 2.1б);

- наружные грани колонн и внутренние поверхности стен смещаются с продольных осей на 250 мм наружу – в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий 16,2 и 18 м (рис. 2.1в);

- наружные грани колонн и внутренние поверхности стен смещаются с продольных осей на 500 мм – только при соответствующем обосновании в высоких зданиях и в зданиях с тяжелыми крановыми нагрузками.

Привязка наружной грани колонн крайних рядов и внутренней поверхности наружных стен к продольным разбивочным осям

а, б – «нулевая» привязка; в – со смещением на 250 мм наружу

Колонны средних рядов, кроме колонн, примыкающих к продольному температурному шву, и колонн, которые устанавливают в местах перепада высот одного направления, привязываются так, чтобы оси сечения подкрановой части колонн совпадали с продольными разбивочными осями.

Привязка колонн к поперечным разбивочным осям, за исключением тех, которые примыкают к поперечному температурному шву и к торцам зданий, выполняется так, чтобы геометрические оси сечений колонн совпадали с поперечными разбивочными осями.

Геометрические оси торцевых колонн основного каркаса должны смещаться с поперечных разбивочных сетей внутрь здания на 500 мм, внутренние поверхности торцовых стен должны совпадать с поперечными разбивочными осями, т.е. иметь «нулевую» привязку.

Привязка колонн к поперечным разбивочным осям

а – в торце здания; б – у температурного шва; 1 – фахверковая колонна; 2 – средний ряд колонн

Поперечные температурные швы выполняются на парных колоннах. Ось температурного шва совпадает с поперечной разбивочной осью, а геометрические оси парных колонн смещаются с разбивочной оси внутрь в обе стороны по 500 мм.

Расстояние от продольной разбивочной оси здания до оси подкранового рельса принимается равным:

а) в зданиях высотой от 8,4 до 14,4 м включительно при кранах грузоподъемностью 10 – 30т и шаге колонн (без проходов) по крайним рядам 6 м – 750мм;

б) в зданиях высотой 16,2 и 18 м при кранах грузоподъемностью до 50 т включительно и шаге колонн (без проходов) по крайним рядам 6 м и средним рядам 12 м– 750 мм при привязке наружной грани колонн по крайним рядам 250 мм наружу;

в) в зданиях с кранами грузоподъемностью 75 – 125 т, а также при кранах грузоподъемностью 10 – 125 т и шаге колонн (с проходами) по крайним рядам 6 или 12 м – 1000 мм при привязке наружной грани колонн по крайним рядам 500 мм наружу.

Продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом следует устаивать на двух колоннах ос вставкой, шаг которых должен быть равен шагу колонн по средним рядам. Размеры вставок в зависимости от величины привязки колонн принимают 500, 1000 и 1500 мм. Продольные температурные швы в зданиях со смешанным каркасом (железобетонные колонны и стальные фермы) удается выполнять на одной колонне.

Колонны, примыкающие к продольному температурному шву со вставкой, привязывают к продольным разбивочным осям с учетом следующих правил:

а) при шаге колонн средних рядов, равном шагу колонн крайних рядов (6 или 12м), т.е. при решении покрытия без подстропильных конструкций, колонны следует привязывать к продольным осям в соответствии с правилами, установленными для колонн крайних рядов;

б) при шаге колонн средних рядов 12 м и крайних 6 м, т.е. при решении покрытия с подстропильными конструкциями, колонны должны устанавливаться так, чтобы расстояние между продольными разбивочными осями и гранями колонн, обращенными в сторону температурного шва, были равны 250 мм.

Привязка в продольном температурном шве

а – без подстропильных конструкций при вставках 500, 1000, 1500 мм; б – с подстропильными фермами; в – с подстропильными балками; 1 – колонна; 2 –стропильная балка (ферма); 3 – ферма; 4 – укороченная стропильная балка; 5 –подстропильная ферма; 6 – подстропильная балка; 7 – дополнительные элементы

Перепад по высоте между пролетами одного направления в зданиях с железобетонным каркасом достигается при помощи парных колонн со вставкой. Размер вставки в зависимости от величины привязок колонны – 500, 1000, 1500 мм.

Привязка колонн в местах перепада высот между пролетами одного направления

Примыкание двух взаимно перпендикулярных пролетов выполняется на двух колоннах со вставкой. Ось колонн продольных пролетов, которые примыкают к поперечному, смещается с поперечной разбивочной оси на 500 мм. Размер вставок – 500 и 1000 мм в зависимости от привязки колонн к осям продольных и поперечных пролетов.

Привязка колонн и размеры вставок в местах перепада высот между взаимно перпендикулярными пролетами

В одноэтажном каркасном здании с мостовыми кранами для беспрепятственной работы последних необходимо соблюдение габаритных требований.

Мостовой кран состоит из моста, имеющего четыре колеса (при грузоподъемности до 50 т включительно) – по два на каждом крановом пути, тележки на четырех колесах с крюком для подъема груза на гибком или жестком подвесе и подъемного оборудования. При движении тележки вдоль моста грузы перемещаются попек пролета здания.

Мостовые краны могут иметь грузоподъемность 10, 20, 30, 50 т выше; их иногда снабжают вторым крюком для вспомогательного подъема, имеющим меньшую грузоподъемность, чем главный крюк подъема.

Мостовые краны изготовляют для различного режима работы: тяжелого, среднего и легкого. Тяжелый режим работы крана характеризуется большой скоростью передвижения его вдоль подкрановых путей (более 100 м/мин) и интенсивной (круглосуточной) работой (литейные цехи, прокатные цехи); средний режим работы крана характеризуется нормальной скоростью передвижения (до 100 м/мин) и сравнительно меньшей интенсивностью работы (механические и сборные цехи машиностроительных заводов, заводы сборных железобетонных конструкций, склады и т.п.); легкий режим работы крана характеризуется малой скоростью передвижения (до 60 м/мин) и редкой несимметричной работой (монтажные краны в зданиях электростанций).

Расстояние от продольной разбивочной оси до оси подкранового рельса принимается равным 750 мм в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно и равным 1000 мм при грузоподъемности кранов более 50 т, а также при необходимости устройства проходов в надкрановой части. Оно складывается из габаритного размера крана , размера сечения надкрановой части колонны и требуемого зазора между краном и колонной.

Габариты мостового крана

На крайней колонне , на средней колонне .

На одноэтажное здание могут действовать различные нагрузки: от веса покрытия и снега, от мостовых кранов (вертикальная – от давления колес моста и горизонтальная – при торможении тележки или моста), ветровая нагрузка – в виде положительного или отрицательного давления ветра.

В особых случаях здание может испытывать сейсмические силы, возникающие при землетрясении и др.

Постоянная нагрузка от покрытия передается на колонну как опорное давление ригеля. Подсчет этой нагрузки производится по соответствующей грузовой площади.

Снеговая нагрузка на 1 м² покрытия устанавливается в соответствии с районом строительства и профилем покрытия. Вертикальное давление от снега подсчитывается по той же грузовой площади.

Нагрузки от покрытия и снега передаются на подкрановую часть крайней колонны с эксцентриситетом , где размер сечения надкрановой и подкрановой части колонны соответственно.

Вертикальные нагрузки от крана складываются из веса моста , веса тележки и веса поднимаемого груза и передаются на подкрановые пути через колеса крана. Наибольшее давление на колесо крана возникает при крайнем положении тележки с грузом на одной стороне моста крана, при этом на противоположной стороне давление на колесо является минимальным .

Нормативные значения и можно найти, рассматривая мост крана как простую балку на двух опорах. При двух колесах мостового крана с каждой стороны

Нагрузки, действующие на одноэтажное здание

Горизонтальная сила от поперечного торможения тележки при гибком подвесе груза определяется

где коэффициент трения;

число тормозных колес тележки;

общее число колес тележки.

Тогда либо при жестком подвесе с учетом дополнительных инерционных сил .

Горизонтальная сила поперечного торможения передается целиком на один подкрановый путь и распределяется поровну между двумя колесами крана

При продольном торможении моста горизонтальная сила определяется из условия, что на каждом крановом пути одно колесо крана является тормозным. Тогда при .

Горизонтальная сила продольного торможения передается вдоль кранового пути на весь ряд колонн температурного блока.

Вертикальное давление от колонн передается через подкрановые балки на подкрановую часть колонны с эксцентриситетами: для крайней колонны - , для средней - .

Нагрузка на колонну от кранов вычисляется по линиям влияния опорной реакции подкрановой балки; наибольшая ордината линии влияния находится на опоре и равна 1. Один из грузов устанавливают на опоре: остальные грузы оказываются расположенными в зависимости от расстояния между колесами крана, т.е.

и .

Горизонтальная сила, действующая на колонну поперечной рамы, определяется от торможения двух мостовых кранов в сближенном положении по тем же линиям влияния, что и вертикальное давление

В зависимости от географического района и высоты здания устанавливается величина ветрового давления на м² поверхности стен и фонаря. С наветренной стороны действует положительное давление, с подветренной – отрицательное. Стены передают ветровую нагрузку на колонну в виде распределенной нагрузки , где шаг колонн.

Ветровое давление, действующее на фонарь и часть стены, расположенную выше колонн, передается на колонну в виде сосредоточенной силы, приложенной вверху.

Дата добавления: 2014-01-06