Лекция7 (Все лекции)

9

Лекция №7

Рис.12 Схема пролетов.

Шагом колонн t называется расстояние между осями двух ко­лонн в направлении продольной оси пролета.

Согласно стандарту ширина пролета здания находится в установленной размерной зависимости от пролета мостового крана.

Пролетом мостового крана L_к (м) называется расстоя­ние между вертикальными осями крановых рельсов. Рис.14. Ширина пролета здания L равна

L=L_к+2l,

где l — расстояние от оси колонн до вертикальной оси кранового рельса, м. Рис.14.

Рис.13. Схема к определению l.

Размеры пролетов кранов в соответствии с шириной пролетов зданий приведены в таблице 3. При установке нескольких кранов разной грузоподъемности на одном пути пролет крана берется по крану наибольшей грузоподъемности. При двухъярусном расположении кранов указанные в таблице 3 размеры пролетов следует относить к кранам верхнего яруса.

Размер l установлен (по стандарту) различным в зависимости от грузоподъемности кранов; он складывается из следующих величин (рис. 14):

1) размера t от оси колонны до края ее в том месте, где располагается подкрановый рельс;

2) размера s — промежутка между колонной (или стеной) и крайней выступающей частью крана; принимается для кранов грузоподъемностью 5—10 т среднего и тяжелого режимов работы не менее 60 мм и для кранов грузоподъемностью 75—250 т не менее 75 мм;

Рис.14. Схема для определения ширины и высоты пролета цеха.

Таблица 3.

Размеры пролетов кранов и зданий

Для крановых зданий ширина пролета 18, 24, 30, 36м.

3) размера b и между крайней габаритной линией крана и осью подкранового пути; величина этого размера устанавливается в зависимости от грузоподъемности крана, она колеблется от 230 (для 5 т кранов) до 500 мм (для 250 т кранов).

Согласно принятым обозначениям

L=Lк+2l=Lк+2(t+s+b)

Таким образом, для кранов грузоподъемностью до 15 т (согласно табл.3)

2(t+ s+ b)= 1000 мм;

для кранов грузоподъемностью 20—75 т

2 (t + s+ b)= 1500 мм;

для кранов грузоподъемностью свыше 75 т

2 (t +s + b) = 2000 мм.

Так как значения s и b принимаются по ГОСТу, то из указанных равенств определяется и величина t, а значит, и размер 2t колонны в направлении ширины пролета.

При выборе ширины пролета здания и установлении необходимых размеров между осями подкрановых путей надо иметь в виду, что при крайнем тележки крюк крана не доходит до оси подкранового рельса на некоторое расстояние l₁ и l₂ . Рис.14. Величина расстояния от крайнего положения крана до оси подкранового рельса зависит от размеров крана, причем оно не одинаково для главного крюка и вспомогательного; кроме того, это расстояние зависит от того, на какой стороне крана находится крюк.

Эти расстояния учитывают при расстановке оборудования. Если оборудование близко к колоннам, крюк не подойдет к середине машины, а поднимать крюк под оттяжкой крюка опасно.

Длина пролета цеха – сумма размеров длин производственных и вспомогательных отделений. Она должна быть кратна шагу колонн t, таким образом, длину можно увеличить на 1 шаг. Если длина пролета не кратна t колонн, то в планировку вносят поправку и уменьшают или увеличивают участки, расположенные вдоль пролета.

Высота пролета цеха складывается суммированием из размеров изготавливаемых изделий, устанавливаемого оборудования, размеров конструкций мостовых кранов и санитарно-гигиенических нормативов.

Общая высота здания Н от пола до нижней выступающей части верхнего перекрытия или до нижней точки стропильной затяжки слагается из расстояния Н₁ от пола до головки подкранового рельса и рас­стояния h от головки рельса до нижней выступающей части верхнего пере­крытия или до нижней точки стропильной затяжки, которое зависит только от конструкции крана и его габаритного размера по высоте, т. е.

Н = Н₁ + h.

Величина Н₁ слагается из следующих величин:

Н₁ = к + z + е + f + с,

где к — высота наиболее высокого оборудования цеха; если машины невысокие, то этот размер принимается не менее 2,3 м, т. е. несколько выше роста человека;

z — промежуток между транспортируемым изделием, поднятым в крайнее верхнее положение, и верхней точкой наиболее высокого оборудования; этот промежуток принимается равным 0,5—1,0 м;

е — высота наибольшего по размеру изделия в положении транспор­тирования, м;

f— расстояние от верхней кромки наибольшего транспортируемого изделия до центра крюка крана в верхнем его положении, необ­ходимое для захвата изделия цепью или канатом и зависящее от размеров изделия; принимается не менее 1 м;

с — расстояние от предельного верхнего положения крюка до гори­зонтальной линии, проходящей через вершину головки рельса; принимается по стандартам электрических мостовых кранов; ве­личина этого расстояния колеблется в пределах от 0,5 до 1,6 м в зависимости от конструкции и грузоподъемности крана.

Если высоких машин в пролете немного, высота пролета может быть принята без учета возможности транспортирования деталей над наиболее высоким оборудованием; при этом должна быть обеспечена только возможность прохода крана над этими машинами. Полученная таким образом высота про­лета H₁ от пола до головки рельса будет минимальной.

Самая малая высота для цеха, оснащенного электрическим мостовым краном,— 6,15 м. В за­висимости от рода производства и размеров оборудования она часто бывает значительно выше и в цехах тяжелого машиностроения доходит до 23 м.

Вторая часть высоты пролета h определяется в зависимости от кон­струкции и размеров крана: она равна сумме габаритной высоты крана А и расстояния т между верхней точкой крана и нижней точкой перекрытия или затяжки стропильной фермы, т. е.

h = А + т.

Расстояние между верхней точкой крана и нижней точкой перекрытия m должна быть не менее 100 мм (при расположении троллейных проводов сбоку под краном).

При определении высоты следует учитывать санитарно-гигиенические требования, по которым на каждого работника должно приходиться не менее 15 м³ объема производственного помещения и не менее 4,5 м² площади; высота производственных помещений должна быть не менее 3,2 м от пола до потолка, а высота пола до выступающих частей конструкции здания – не менее 2,6 м.

Общий объем зданий подсчитывается по строительной кубатуре, т.е. по наружной их площади и высоте. Общий объем зданий может быть определен посредством кубатурного коэффициента, под которым понимается отношение общего объема здания (в кубических метрах) к рабочей площади (в квадратных метрах), т.е. .

Под рабочей площадью понимается площадь производственных, складских и других помещений, используемых для производства.

Типы металлоконструкций

В зависимости от назначения здания, его размеров, потребности в кранах конструкции по роду материалов могут быть металлическими, железобетонными и смешанными.

Металлические конструкции, изготовленные полностью из металла, состоят из металлических колонн и подкрановых путей, металлических стропильных ферм, фонарей и т.д. Такие конструкции применяются для зданий с большими пролетами и кранами значительной грузоподъемности. Кроме этого, они применимы для зданий, в которых происходит нагревание несущих конструкций, оказывающее разрушительное действие на железобетон.

Основным материалом для металлоконструкций служит сталь марки 3. Стальные конструкции предпочтительно выполняют сварными с монтажными стыками на болтах или выполненными посредством сварки. Изготовление узлов металлических стропильных ферм производится с применением стандартного сортамента профильного металла: уголков, швеллеров и двутавров.

Размер их зависит от высоты и от грузоподъемности.

Металлические конструкции могут быть использованы для всех цехов горячей и холодной обработки металлов, но они часто заменяются железобетонными.

Железобетонная конструкция производственного здания состоит из железобетонных колонн, связующих рам, балок, подкрановых элементов здания, несущих сборных конструкций для покрытий. Железобетонные конструкции могут быть монолитными и сборными. Большее распространение имеют сборные конструкции. Как правило, фермы и ригели делают из напряженного железобетона, т.к. они работают на изгиб.

Применение сборных железобетонных конструкций для производственных зданий дает возможность уменьшить расход металла примерно в два раза.

Смешанные конструкции производственных зданий, состоящие из железобетонных колонн, подкрановых балок, металлических ферм, прогонов и фонарей, могут быть использованы для цехов горячей и холодной обработки; ширина пролетов таких зданий может быть 30м и более при шаге колонн 6м и средней грузоподъемностью 10-20 т.

Промышленные здания могут быть с внутренним и наружным отводом дождевой воды с кровли.

Внутренний отвод дождевой воды устраивается, как правило, у многопролетных зданий. Для этого располагают трубы по колоннам здания или внутри колонн и соединяют их с системой водосточной канализации, расположенной под зданием. Подземная часть водосточной сети делается из чугунных или бетонных труб.

Водосточные воронки при внутренних водостоках располагают из такого расчета: одна воронка примерно на 250-300 м² площади ската при диаметре стояка (вертикально расположенная труба) 100мм и расстоянии между воронками не более 24 м.

Здание с наружным отводом воды позволяет перекрывать меньшие площади и ограничивают возможность дальнейшего расширения путем пристройки пролетов. Здания с наружным отводом имеют простую форму и требуют меньше ухода. Но для образования необходимого ската при большой ширине здания приходится высоко поднимать гребень кровли, что увеличивает объем здания и затраты на его постройку.

Рис.14.Общий вид одного из пролетов производственного многопролетного здания с сегментной фермой с шириной каждого пролета 24м.