Для расчета рамы необходимо наметить ее расчетную схему, собрать действующие на раму нагрузки, произвести статический расчет и выявить комбинации наибольших расчетных усилий. По этим комбинациям подбирают сечения элементов рамы.

Для расчета рамы ее конструктивную схему надо привести к расчетной.

Оси стоек в расчетной схеме совмещают с центрами тяжести сечений надкрановой и подкрановой частей колонн. В колоннах крайнего ряда центры тяжести сечений верхней и нижней частей лежат не на одной оси, и поэтому стойка в расчетной схеме имеет уступ с эксцентриситетом е. Расчетная ось ригеля рамы совмещается с нижним поясом стропильной фермы. При расчете статически неопределимых систем требуется знать жесткости EI элементов или при одном и том же модуле упругости E – соотношение моментов инерции. Этими моментами инерции предварительно задаются на основе прикидочных расчетов или ранее запроектированных аналогичных рам. Обычно соотношения моментов инерции элементов рамы находятся в пределах .

Отклонение в соотношениях жестокостей элементов рамы до 30 % мало отражается на расчетных усилиях в раме, поэтому, если после подбора сечений элементов фактические соотношения моментов инерции отличаются от первоначально принятых не более чем на 30 %, перерасчет рамы можно не производить.

Нагрузки на раму собирают раздельно по видам (от собственного веса конструкций, снега, ветра, кранов и т.д.). От каждой нагрузки определяют усилия и затем составляют их самые невыгодные сочетания. Установив с допустимыми упрощениями расчетную схему рамы, ее расчет на отдельные загружения выполняют или непосредственно способами строительной механики (метод сил, перемещений, распределения моментов) или практическими методами и использование таблиц, формул, графиков или с помощью ЭВМ.

При расчете поперечных рам учитывается пространственная работа каркаса. Смещения рам, входящих в систему каркаса, отличаются от смещения отдельно стоящих рам, нагруженных также. Продольные элементы каркаса (связи, тормозные конструкции подкрановых балок, кровля) для загруженной рамы являются: горизонтальными, упругими опорами; воспринимают часть нагрузки и передают ее на соседние рамы. В результате этого горизонтальные смещения рамы становятся меньше.

Конструкции покрытия.

Покрытие производственного здания состоит из

· кровельных (ограждающих) конструкций

· несущих элементов (прогонов, ферм, фонарей

· связей по покрытию.

Классификация:

-по конструктивному решению: с применением продольных прогонов и без них.

-по теплотехническим свойствам: теплыми (с утеплением) в отапливаемых здениях и холодными, без утепления, для не отапливаемых зданий, а также для горячих цехов, имеющих избыточное тепловыделение.

Покрытия с прогоном.

Прогоны устанавливают на верхний пояс стропильных ферм в узлах

В качестве прогонов применяют:

-балки из прокатных швеллеров или двутавров (в том числе и перфорированных)  , гнутые профили при шаге стропильных ферм до 6 м.

-сквозные конструкции при шаге стропильных ферм 12 м.

Для теплых кровель в качестве несущих элементов, укладываемых по прогонам применяют:

-стальной профилированный настил из оцинкованной листовой стали.

-мелкоразмерные асбоцементные, армоцементные, керамзитобетонные плиты

-трехслойные панели, состоящие из двух металлических листов, между которыми расположен утеплитель.

Холодные кровли выполняют из профнастила, волнистых алюминиевых, стальных, или асбоцементных листов.

В горячих цехах целесообразна кровля из плоских стальных листов.

Сплошные прогоны, расположенные на скате кровли, работают на изгиб в двух плоскостях.

Чтобы уменьшить изгибающий момент от скатной составляющей, прогоны раскрепляют тяжами из круглой стали d=18 22мм, уменьшающими расчетный пролет прогона в плоскости ската.

Тяжи ставят между всеми прогонами, за исключением конькового.. При шаге ферм 6м ставят 1 тяж, при шаге 12 м или крутом скате ставят 2 тяжа.

Изгибающий момент в плоскости ската определяется как в неразрезной двух или трех пролетной балке.

Максимальные напряжения в прогоне от совместного действия изгиба в двух плоскостях

Прочность прогонов разрешается проверять с учетом развития пластических деформаций

Если кровельный настил крепится к прогонам жестко и образует сплошное полотнище, то скатная составляющая будет восприниматься самим полотнищем кровли. В этом случае необходимость в тяжах отпадает, и прогоны можно рассчитывать только на нагрузку q_x. Общую устойчивость прогонов не проверяют. Прогиб прогонов проверяют от нормативной нагрузки только в плоскости его большей жесткости. Он не должен превышать 1/200 пролета.

При шаге ферм 12 м применение сплошных прогонов увеличивает расход стали. В этом случае применяют сквозные прогоны.

Сквозные прогоны рассчитывают как фермы с соответствующей системой решетки.

Беспрогонное покрытие.

Беспрогонное покрытие решается с помощью крупноразмерных панелей или плит, укладываемых непосредственно на фермы. Продольные ребра плит опираются в узлы верхнего пояса и привариваются по 3 углам.

Для беспрогонного покрытия применяются:

-крупнопанельные унифицированные железобетонные плиты шириной 1,5 и 3м и длинной 6 и 12м.Недостатком крупногабаритных ж/б плит является их большой собственный вес.

-металлические панели с применением гнутых профилей, профилированного настила, алюминия, легких утеплителей шириной 1,5 и 3 м и длинной 6 и 12 м. Вес таких панелей в 4-5 раз меньше железобетонных. По сравнению с кровлей по прогонам металлические панели более индустриальны.

Для холодных кровель крупноразмерные панели применяются чаще, поскольку их конструкция довольно проста.