Введение.
В разрабатываемом курсовом проекте рассчитывается железобетонный каркас одноэтажного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки железобетонных конструкций.
Сбор нагрузок осуществляется в соответствии со СНиП 2.01.07-85 'Нагрузки и воздействия', а расчет конструкций — в соответствии с СНБ 5.03.01-02,,Бетонные и железобетонные конструкции.”
При пролетах 18,24,30 м в качестве ригеля целесообразно использовать железобетонные фермы. По своему очертанию фермы могут быть сегментными, арочными, полигональными-с ломанным поясом или с параллельным, треугольными.
Колонны могут быть прямоугольного, двутаврового, кольцевого сечения и двухветвевые. Типовые колонны делают прямоугольного сечения или сквозными, как менее трудоемкие.
Применявшиеся ранее железобетонные подкрановые балки были очень недолговечны и быстро выходили из строя вследствие плохого восприятия динамической нагрузки. Сейчас они полностью вытеснены стальными подкрановыми балками поэтому в проекте расчет балки не проводим.
1. Компановка и проектирование основного варианта констуктивного решения здания
Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса и расстоянием от головки кранового рельса до низа конструкций покрытия.
Принимаем высоту до головки подкранового рельса 15,0 м.
Высота нижней части колонны
Н2 =H’–(hпб+hр)+а1
где H’- высота до головки подкранового рельса.
hпб - высота подкрановой балки принимаем 1,2 м
hр - высота подкранового рельса принимаем 0,12 м
а1-расстояние от уровня пола до обреза фундамента 0,15 м
Н2 =15,0–(1,2+0,12)+0,15=13,83 м; принимаем Н2 =14,4 м (кратно 600 мм)
Тогда новая отметка верха подкранового рельса составит:
hр=14,4+1,2+0,12 – 0,15=15,57м.
Определяем высоту надкрановой части колонны
Н1=Нкр+(hпб+hр)+а2
где Нкр - высота мостового крана 2,40 м
а2 - зазор от крана до низа стропильных конструкций принимаем 0,1 м
Н1=2,40+(1,2+0,12)+0,1=3,82 м; принимаем Н1 =4,2 м (кратно 600 мм)
Высота колонны H составляет: Н= Н2+Н1
Н=14,4+4,2=18,6 м
Высоту помещения принимаем H 
=18,6 м
Привязку крайних колонн к разбивочным осям принимаем 0,25 м
Определяем размеры сечения колонн:
Для крайней колонны в подкрановой части должна составлять не менее 1/10·Н2 т.е. 14,4/10=1,44 м, принимаем высоту сечения h2=1,5 м. Ширину сечения принимаем в=0,5 м. В надкрановой части из условия опирания фермы также принимаем h1=0,5 м
Для средней двухветвевой колонны в подкрановой части общую высоту сечения можно назначать так чтобы ось ветвей совпадала с осью подкранового пути. Принимаем высоту сечения одной ветви 0,25 м, тогда h2=0,25+1,5=1,75м. Ширину сечения назначаем 50 см,
Однако при кранах небольшой грузоподъемности (20-30т) или небольшой отметке кранового рельса (9-15м) в целях уменьшения высоты сечения допускается смещение оси подкрановой балки с оси ветви колонны. Принимаем h2=1,2м.
Принимаем в=50 см
В надкрановой части из условия опирания ферм принимаем h1=0,6 м, в=0,5 м
Глубину заделки колонны принимаем большим из двух значений:
Н 
3=0,5+0,33·h 
и Н 
3=1,5·b; Н 3=0,5+0,33·1,50=0,995 м > Н 3=1,5·0,5=0,75 м.
Принимаем глубину заделки колонны Н3=1 м, тогда полная высота колонны составит: НП= Н + Н3=18,6+1=19,6 м.
Определение нагрузок на поперечную раму цеха.
На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от мостовых кранов и атмосферные воздействия снега и ветра.
На здание может действовать одновременно несколько нагрузок и возможно несколько комбинаций их с учетом отсутствия некоторых из них или возможного изменения схем их приложения. Поэтому раму рассчитывают на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляют расчетную комбинацию усилий при невыгодном сочетании нагрузок. При этом значения нагрузок должны подсчитываться отдельно, если даже они имеют одинаковые схемы распределения на конструкции, но отличаются по длительности воздействия.