Каркасы одноэтажных производственных зданий. Каркасы многоэтажных здании

Каркасыпролетных зданий обычно рамно-связного типа представляют собой поперечные рамы с шагом 6 или 12 м. Ригели выполняются в виде стропильных балок или ферм, балок-настилов, а также элементов пространственных перекрытий. Поперечная жесткость рам от ветровой нагрузки и и тормозных усилий кранов обеспечивается замоноличиванием колонн в фундаментах. Для обеспечения продольной жесткости каркаса дополнительномогут предусматриваться вертикальные связи между колоннами. В передаче горизонтальных нагрузок в колонны участвуют также подкрановые балки, подстропильные конструкции и различные типы перекрытий. Стальные каркасы выполняются большей степенью по бесшарнирной схеме с жесткими узлами сопряжения стоек с ригелями.

Каркас здания ячейкового типа представляет собой пространственную раму с жестко защемленными колоннами, воспринимающими горизонтальные нагрузки в продольном и поперечном направлениях. Для покрытия ячейки могут применяться перекрестные фермы, оболочки, структурные плиты и другие конструкции.

Каркасы зданий зального типа имеют весьма разнообразные конструктивные решения в зависимости от типа покрытия.

Наиболее характерны для них покрытия в виде большепролетных ферм и висячих конструкций.

. В современном индустриальном строительстве имеет наибольшее распространение. Основные элементы являются, как правило, унифицированными, типовыми и приводятся в каталогах.

Стальной каркас проектируется в основном по конструктивным схемам, аналогичным схемам железобетонного каркаса. Кроме этого используются рамные схемы с жесткими узлами опирания ригелей на колонны.

План здания должен иметь простую форму с возможно меньшим количеством типоразмеров пролетов. Здания с пролетами одного направления лучшим образом отвечают требованиям унификации и блокировка Пристройки вдоль пролетов к зданиям с естественным освещением через окна или со значительными тепло-, водо- и газовыделениями допускаются общей протяженностью не более 40% протяженности стены. В остальных случаях необходимо предусматривать возможность обеспечения приток, наружного воздуха в производственные помещения.

Каркасы многоэтажных производственных зданий

Многоэтажные производственные здания проектируются с полным каркасом, реже с неполным и с несущими стенами. Основным типом являются каркасы здания с балочными или безбалочными перекрытиями.

Сборный железобетонный каркас рамно-связевого или связевого типа с балочными перекрытиями и поперечным расположением ригелей с про летами 6, 9, 12м при шаге колонн 6м получил наибольшее распространение.

Колонны таких каркасов выполняются высотой на 1, 2 и 3 этажа (рис.4.2).

Ригели после сварки выпусков арматуры и закладных деталей образуют жесткие узлы с колоннами.

Ребристые плиты шириной 1,5 м и доборные - шириной 0,75 м укладываются на полки ригелей и крепятся к ним и между собой сваркой закладных деталей. Плиты изготавливаются с различной несущей способностью.

Для сеток колонн 6x6 и 9x6 м временная нормативная нагрузка 5-25 кН/м а для сетки 12x6 м от 5 до 10 кН/м 2 . Плиты и ригели, укладываемые п продольным осям средних колонн, выполняют роль распорок, восприми мающих ветровые нагрузки от торцевых стен здания.

Каркасы с безбалочными перекрытиями могут выполняться по ра личным схемам разрезки плит перекрытий.

Временные нормативные нагрузки на безбалочные перекрытия при нимаются от 500 до 30 кН/м 2 .

В зданиях с межфермерными этажами, несущими элементами перс крытий служат железобетонные или свайные безраскосные фермы или фермы с подкосами в крайних элементах решетки. Применение зданий i межфермерными этажами обеспечивает снижение расхода железобетона HI 16-19% по сравнению с производственными зданиями, имеющими при стройки для размещения вспомогательных и подсобных помещений.

Конструкции промышленных зданий

Промышленные здания могут быть рамными, связного и рамно связного типа. Рамы каркаса могут быть расположены поперек здания реже вдоль. Шаг их унифицирован и равен 6 м.

В каркасах бывает 1-4 пролета, размер пролетов: 6, 9, 12 м. В завися мости от типа каркаса, узловые сопряжения элементов рамы могут быть в виде жестких рамных узлов или шарнирных соединений, элементы же колонн соединяются между собой всегда жестко.

При шарнирном сопряжении ригеля с колонной в каркасе связевой системы ригель устанавливают на консоль колонны с приваркой только закладных изделий ригеля к закладному листу консоли без какой-либо связи или с конструктивной связью в верхней части узла.

ны каркасных многоэтажных зданий могут быть кирпичными или Й i .1монссущими, несущими или

навесными.

11 II ные стены из панелей или облегченной каменной кладки уста-i к.i консоли колонн, которые могут быть железобетонными или

fi Hecj щие стены возводят на фундаментных балках, укладываемых i.i колонн каркаса. Масса стен передается непосредственно на кы балки и далее на фундамент. Стены соединяются с каркасами;мми. В сборно-монолитных конструкциях для надежности i и чипа ния смонтированных ригелей и настилков из них делают вы-ры в виде скоб и петель (рис.4.3).

чмые рамы. Ригели поперечных рам выполняются в виде балок

мнение ригеля со стойками рам может быть жесткихМ и шар-

и шиш иг от перекрываемого пролета. Шарнирное соединениери-

шами упрощает их форму, облегчает конструкцию стыка и

I urn mi кое изготовление.

фуктивно соединение ригеля с колонной выполняется с по-iiki рных болтов и монтажной сварки опорного листа ригеля с за-1исм в колонне.

/ Могут быть сплошными - прямоугольного сечения и сквоз-гвевыми.

кшжыс колонны применяются при кранах грузоподъемностью до 1ия более 10,8 м. Могут изготовляться колонны двутавро-п и* мот сечения.

1С чнухветвевые колонны в нижней части имеют две стойки.

фундаментом распорками, а в верхней, подкрановой части -

прямоугольное сечение. Расстояния между распорками колеб-

i.i n 2-3 м. Распорки располагают так, чтобы на уровне пола

проход между ветвями колонны.

I----------- \i_ifLi/ *

Рис.4.3. Ребристое сборно-монолитное перекрытие с остовом из крупных железобетонных плит

Сплошные и двухветвевые колонны изготавливают в виде одного элемента.

Для опирания подкрановых балок в колонне устраивают короткие консоли под углом 45 градусов к горизонту. Консоли колонн армируют.

Стены. Стены каркасных промышленных зданий выполняются из панелей или кирпичной кладки.

Кирпичные самонесущие стены, передающие горизонтальные ветровые нагрузки на колонны каркаса, применяются очень часто. Также стены армируются горизонтальными стержнями диаметром 10-12 мм с шагом по

) I и стержни связывают с колоннами. Стены возводят на и.IX балках, укладываемых концами на фундаменты колонн. | мдшиентные балки делают сборными однопролетными. Перед и фундаментные балки, укладываемые концами на фундаменты i рынают снизу и с боков по сухой поверхности битумом. и «и п \ панелей наиболее экономичны, ноше панели в большинстве случаев бывают 3-х видов: I 1. hi мыс из легких бетонов;

доем мойные железобетонные для неотапливаемых зданий и много- if о отливаемых. (1СИ(>вые панели рассчитываются на нагрузки и воздействия:

i носа панели в вертикальной при выемке из форм, перевозке и

Веса одной панели, расположенной выше рассчитываемой, в вер-п i носкости;

действия ветровой нагрузки; ютвия откоса ветра.

новые панели располагают над и под оконными проемами. // Пространственная устойчивость каркасных зданий обеспечи-

■ ицемлением колонн в фундаментах, конструкциями покрытия и
1Кже специальными связями. В поперечном направлении устойчи-

■ чается рамными поперечниками каркаса, а в продольном - сово-
аботой всех конструкций здания и связями.

М И"шрогонных покрытиях железобетонные плиты укладывают не-i« гвенно по стропильным балкам как по фермам и приваривают к

И прогонных покрытиях устраивают специальные связи. Ветровые i юйствующие на торцевые стены, воспринимаются и внизу переда-I на фундаменты.

4.2. СЕТИ КОММУНАЛЬНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ХОЗЯЙСТВ

Сети коммунально-энергетического хозяйства (КЭХ) промышленных предприятий - одна из важнейших составляющих его основных производственных фондов, обеспечивающая работу основного технологического оборудования. В то же время энергетическая система производств имеет сложную разветвленную структуру и характеризуется не только дороговизной создания, трудностью контроля технического состояния и ремонта, но и высокой степенью уязвимости по отношению к опасным факторам внешнего техногенного либо природного (естественного) воздействия.

Сети коммунально-энергетического хозяйства предприятия включают: сети водоснабжения (включая оборотное водоснабжение), газоснабжения, электроснабжения с различными характеристиками, топливо- и продуктопроводы, системы и сети теплоснабжения, промышленные сети ежа того воздуха, промышленную канализацию, а также локальные или общи< системы вентиляции (для подземных объектов).

Все они имеют свои особенности проектирования, строительства технического обслуживания и ремонта. Кроме того, сети КЭХ категорированных объектов по ГО, а также объектов жизнеобеспечения должны удовлетворять общим требованиям.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Железобетонный каркас одноэтажных промышленных зданий

Железобетонный каркас одноэтажных зданий включает систему фундаментов, колонн, стропильных и подстропильных конструкций (если шаг колонн больше шага стропильных конструкций), подкрановых и обвязочных балок, а также связей жесткости. Поперечную раму каркаса образуют колонны, которые жестко связаны с фундаментом и шарнирно со стропильными конструкциями (балками или фермами) верхние пояса которых развязаны системой горизонтальных связей (в прогонных покрытиях) или сплошным плитным покрытием (рис.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Фрагмент железобетонного каркаса

Стальной каркас одноэтажных промышленных зданий

Стальной каркас применяют для зданий с укрупненной сеткой колонн, с большими высотами, с кранами большой грузоподъемности или тяжелого режима работы.

Основным видом соединения стальных конструкций в каркасе является сварка. Соединения на заклепках применяются в случаях знакопеременных и динамических нагрузок, а также в подкрановых балках зданий с кранами тяжелого режима работы. Болтовые соединения применяются там, где сварка является трудоемким процессом. В соединениях на болтах используют высокопрочные, повышенной и нормальной точности болты.

Стальные колонны

Стальные колонны одноэтажных зданий имеют постоянное и переменное сечения по высоте. Кроме того, колонны делят на сплошного, сквозного и смешанного типов сечений. В смешанном типе колонн надкрановая часть имеет сплошное сечение (в виде одного профиля), а подкрановая - сквозное (в виде двух профилей, соединенных решеткой).

В зданиях бескрановых и с кранами грузоподъемностью до 200 кН высотой до 8.4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (рис.1а, б). В бескрановых зданиях высотой Н = 9.6 - 18 м используют колонны двухветвевые (рис.1б).

В зданиях высотой 10.8 - 18.0 м, оборудованных кранами грузоподъемностью до 500 кН используют унифицированные двухветвевые колонны ступенчатого очертания, состоящие из двух частей: подкрановой (решетчатой) и надкрановой (из сварного двутавра) (рис.2). Для зданий, имеющих высоту более 18 м и оборудованных кранами грузоподъемностью 750 кН и более, стальные колонны проектируют индивидуально.

Двухветвевые колонны по типам сечения ветвей проектируют в трех вариантах:

1. При ширине сечения до 400 мм - наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллера и двутавра, соответственно;

2. При ширине сечения 400 - 600 мм - наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая - из прокатного двутавра;

3. При ширине сечения более 600 мм - наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая - из сварного двутавра.

Надкрановая часть колонны проектируется из сварного двутавра с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм - в средних колоннах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

а - для бескрановых зданий высотой до 8.4 м; б - для бескрановых зданий высотой 9.6 -18 м; в - для зданий с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 200 кН;

Рис. 1. Стальные колонны постоянного сечения

Для соединения ветвей сквозных колонн применяют решетки различного очертания: треугольные, раскосные, крестовые и полукрестовые. Решетку устраивают двухплоскостной, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетка усиливается диафрагмами, расположенными через четыре раскоса по высоте.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Стальные двухветвевые колонны: а - средняя колонна с проходом вдоль подкранового пути; б - типы колонн для зданий с мостовыми опорными кранами грузоподъемностью 100 - 500 кН

Решетчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью, которая выполняется из сварного двутавра. Сплошные колонны применяют при центральном сжатии или при малых эксцентриситетах продольной силы. Чаще используют колонны сквозного сечения, требующие меньшего расхода металла, хотя они и более трудоемки в изготовлении.

В зданиях с кранами тяжелого режима работы и при их двухъярусном расположении, а также при пролетах, со стороны которых предусматривают расширение цеха целесообразно применять раздельные колонны, позволяющие усиливать подкрановую ветвь (например, при увеличении грузоподъемности крана), не нарушая конструкции покрытия (рис.3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Раздельные колонны: а - при расширении здания; б - при низко расположенных тяжелых кранах

Базы стальных колонн

В нижней части стальных колонн предусматривают стальные базы (башмаки) для увеличения площади опирания колонны и сопряжения ее с фундаментом. Конструкция базы определяется типом колонн (сплошные, сквозные или раздельные), величиной и характером нагрузки (центрально нагруженная, внецентренно нагруженная), а также способом опирания колонн (шарнирное, жесткое).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. База центрально сжатой колонны из одной плиты

Для увеличения ширины стержня колонны и усиления плиты базы устанавливают поперечные траверсы из листов (рис.5). Траверсы воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту. Базы внецентренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах делают такими же, как и базы центрально сжатых колонн.

При малых расстояниях между ветвями и необходимости увеличения плеча анкерных болтов в сквозных колоннах допускается применять общую базу на обе ветви. В большинстве случаев для внецентренно сжатых сквозных колонн устраивают раздельные базы.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. База центрально сжатой колонны с траверсами сжатой колонны траверсами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.6. Базы стальных колонн: а - под центрально сжатую колонну сплошного сечения; б - под внецентренно сжатую двухветвевую колонну

Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении.

Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов.

Стальные стойки фахверка

стальной каркас плита фахверк

Фахверк располагают в плоскости продольных и торцовых стен для восприятия массы стен, ветровых нагрузок и передачи их на основной каркас здания. Устраивают фахверк при шаге колонн 12 м и длине панелей равной 6 м; при высоте пролетов свыше 30 м и в кирпичных зданиях с кранами тяжелого режима работы.

Фахверк состоит из стоек (колонн) и ригелей. Их количество и местоположение определяются шагом колонн, высотой здания, конструкцией стен, характером и величиной нагрузок. Изготавливают их из прокатных и составных профилей.

Унифицированные стальные стойки применяются в торцовых и продольных фахверках одноэтажных промышленных зданий высотой до 18 м как с мостовыми кранами, так и без них.

Стойки устанавливают с шагом 6 м. По конструктивному решению колонны фахверка делят на три типа: постоянного сечения по высоте, составные (основной ствол и шарнирно соединенный с ним оголовок) и ступенчатые (с изменением поперечного сечения в уровне низа конструкции покрытия). Поперечное сечение колонн может быть двутавровым или коробчатым, выполненным из прямоугольных труб или из горячекатаных или холодногнутых швеллеров. К конструкциям каркаса бескрановых зданий стойки фахверка крепятся в уровне покрытия, а в зданиях с мостовыми кранами еще и к тормозным конструкциям подкрановых балок и переходным площадкам. К покрытию и связям фахверковые колонны крепят с помощью листовых шарниров (изогнутых стальных пластин). Такое крепление обеспечивает передачу ветровых воздействий на основной каркас и исключает вертикальное воздействие покрытия на стойки фахверка.

На рисунке 7 приводятся узлы крепления фахверковых стоек к стальным фермам покрытия.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Узлы крепления стоек фахверка к покрытию: а - к верхнему поясу фермы; б - к нижнему поясу фермы

В торцах зданий предусматривают приколонные стойки фахверка у колонн основного каркаса. Крепления стоек к основным колоннам по высоте осуществляют с шагом не более 4.8 м.

На фундамент стойки фахверка опираются шарнирно (рис. 8).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 8. Узел крепления стойки фахверка к фундаменту

Стальные подкрановые балки

Стальные подкрановые балки проектируют разрезными и неразрезными. Первые имеют постоянное сечение и стыкуются на опорах, а вторые стыкуются в четвертях пролета и могут иметь различные сечения.

Унифицированные типовые балки разрезного типа применяют для зданий с пролетами от 18 до 36 м с кранами обычного и тяжелого режимов работы и грузоподъемностью от 50 до 3200 кН при шаге колонн 6, 12, 18 и 24 м.

Балки пролетом 6 и 12 м применяют как в стальных, так и железобетонных каркасах, а пролетом 18 и 24 м - только в стальных.

По типу сечения могут быть сплошными и сквозными (решетчатыми). Сплошные балки применяют при шаге 6 м и небольшой грузоподъемности кранов. Сквозные подкрановые балки в виде шпренгельных систем применяют в зданиях с шагом 12 м и более, а также с кранами большой грузоподъемности (? 750 кН). Стальная подкрановая балка сплошного сечения представляет собой сварной или прокатный двутавр, имеющий пояса одинаковой ширины или более широкий верхний пояс. Двутавры с одинаковыми по ширине поясами в плоскости верхнего пояса, усиленные тормозными балками или фермами, применяют в основном в зданиях, имеющих мостовые краны грузоподъемностью 500 кН и более и шаг колонн 12 м. В зданиях с кранами грузоподъемностью до 500 кН и шаге колонн 6 м используют балки с развитым верхним поясом, способным воспринимать тормозные усилия от работы кранов.

Размеры сечений стальных подкрановых балок назначают на основе расчета. Унифицированные балки имеют высоту на опоре 0,8 м при шаге колонн 6 м и грузоподъемности крана до 200кН и 1,3 м - при грузоподъемности крана 300 кН и более. Для шага колонн 12 м балки имеют высоту 1,6 м.

Для обеспечения устойчивости стенки балки усиливают поперечными двусторонними ребрами жесткости через 1,5 м, а в балках пролетом 18 и 24 м еще и горизонтальным продольным ребром.

Элементы сечения балок соединяют сваркой. При большой грузоподъемности кранов или при тяжелом режиме их работы балки выполняют клепаными.

На колонны подкрановые балки опирают через выступающие торцовые ребра и крепят с помощью анкерных болтов и планок. Между собой балки соединяют болтами через торцовые ребра.

На рисунках 9, 10 приводятся узлы крепления стальных подкрановых балок к стальным и железобетонным колоннам одноэтажных зданий.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 9. Крепления стальных подкрановых балок: а - к стальной колонне; б - между собой

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 10. Крепление стальных подкрановых балок к железобетонным колоннам

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Материалы для металлических конструкций. Преимущества и недостатки, область применения стальных конструкций (каркасы промышленных, многоэтажных и высотных гражданских зданий, мосты, эстакады, башни). Структура стоимости стальных конструкций. Сортамент.

презентация , добавлен 23.01.2017

Элементы каркаса одноэтажных производственных зданий. Железобетонные колонны основного и станового каркасов. Принципы заложения фундамента под колонны, главные требования к нему. Понятие и функциональные особенности фундаментных балок, анализ типов.

презентация , добавлен 20.12.2013

Категорирование высотных зданий и составление их рейтингов. Три критерия измерения высоты здания. История небоскребов - очень высоких зданий с несущим стальным каркасом. Конструктивные схемы высотных зданий. Разные варианты составных стальных колонн.

презентация , добавлен 06.03.2015

Понятие о каркасах, область их применения и классификация по разных признакам, разновидности и функциональные особенности. Главные элементы сборного и монолитного железобетонного каркаса. Привязка колонн и стен многоэтажных зданий к координатным осям.

презентация , добавлен 20.12.2013

Основные требования к современным промышленным зданиям. Объемно-планировочные решения промышленных зданий. Типы многоэтажных промышленных зданий. Ячейковые и зальные промышленные здания. Унифицированные параметры одноэтажных производственных зданий.

презентация , добавлен 20.12.2013

Способы обеспечения геометрической неизменяемости зданий. Защемление стоек каркаса. Обеспечение пространственной геометрической неизменяемости покрытий. Колонны сплошного сечения. Узлы защемления клеедощатых колонн в фундаменте. Расчет решетчатых колонн.

лекция , добавлен 24.11.2013

Расчёт стального настила и балочных клеток; нагрузки на главную балку и подбор её сечения с проверкой его по несущей способности и жёсткости, прочности монтажного болтового стыка. Определение нагрузок на сквозную колонну. Расчёт базы колонны с траверсами.

курсовая работа , добавлен 12.10.2015

Компоновка конструктивной схемы поперечной рамы. Сбор нагрузок. Определение требуемой площади фундамента. Проектирование сегментно-раскосной фермы и нижнего пояса по прочности. Расчет растянутого и сжатого раскоса, арматуры по подошве фундамента.

курсовая работа , добавлен 25.10.2014

Ознакомление с видами конструктивных систем каркаса: стоечно-балочной и рамной. Рассмотрение элементов каркаса одноэтажных промышленных зданий. Изучение классификации фундаментов. Определение и характеристика особенностей оснований для фундаментов.

презентация , добавлен 05.08.2017

Обзор типологии промышленных зданий, предназначенных для размещения промышленных производств и обеспечивающих необходимые условия для труда людей и эксплуатации технологического оборудования. Технология строительства быстровозводимых промышленных зданий.

Лекция 2, 3. Железобетонные конструкции промышленных зданий

Пространственную систему, состоящую из колонн, подкрановых балок и несущих конструкций покрытия, называют каркасом одноэтажного промышленного здания.

Вертикальные несущие элементы железобетонного каркаса называют колоннами. По расположению в здании колонны подразделяют на крайние и средние.

Колонны постоянного сечения (бесконсольные) (рис. 7) применяют в зданиях без мостовых кранов и в зданиях с подвесными кранами.

Колонны крайних рядов - прямоугольного постоянного по высоте сечения. Средние колонны, имеющие в плоскости поперечной рамы размер сечения менее 600 мм, снабжены вверху двусторонними консолями с таким выступом, чтобы длина площадки для опирания конструкции покрытия была равна 600 мм. При размере сечения 600 мм и более колонны не имеют консолей.

В колоннах, примыкающих к торцовым стенам, должны быть предусмотрены со стороны стен закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка, у которых нулевая привязка к продольным осям.

Рис. 7. Сборные железобетонные колонны для бескрановых пролетов одноэтажных зданий:

а - крайние колонны; б, в - средние колонны;

1 - закладные стальные детали для крепления ферм или балок покрытия;

2 - то же для приварки анкеров, скрепляющих стену с колоннами;

3 - риски; 4 - анкерный болт

Колонны изготовляются из бетона класса В15-В30. Основная рабочая арматура - стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса A-III.

Колонны прямоугольного сечения для здания с мостовыми кранами, имеющие консоли (рис. 8, а, б), применяют в зданиях пролетом 18 и 24 м, высотой до 10,8 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10-20 т. Крайние колонны одноконсольные, средние - двухконсольные. Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой), так и в нижней (подкрановой) части.

Рис. 8. Сборные железобетонные колонны для крановых пролетов:

а, б - одноветвевые (крайние и средние); в, г - двухветвевые;

1 - закладные детали для крепления балок или ферм покрытия; 2 - то же

для приварки анкеров, скрепляющих стену с колоннами; 3 - риски;

4 - анкерные болты; 5 - закладные детали для крепления подкрановых балок

Колонны внутренних и наружных рядов, устанавливаемые в местах расположения вертикальных связей, должны иметь закладные детали для крепления связей.

Колонны изготовляются из бетона класса В15, В25. Основная рабочая арматура - стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса A-III.

Двухветвевые колонны (рис. 8, в, г) применяются в зданиях пролетом 18, 24, 30 м, высотой от 10,8 до 18 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т.

Для крайних колонн при шаге 6 м, высоте не более 14,4 м и грузоподъемности крана меньше или равной 30 т принята нулевая привязка, а в остальных случаях - 250 мм.

Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями и соединительными распорками. Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное сечение.

Колонны изготовляются из бетона класса В15, В25. Основная рабочая арматура - стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса А-Ш.

Нижние части железобетонных колонн, заводимые в стакан, в номинальную высоту колонны не включаются. Колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку -0,150. Длину колонн подбирают в зависимости от высоты цеха и глубины заделки в стакан фундамента.

В зданиях с подстропильными конструкциями длина средних колонн уменьшается на 700 мм.

Подкрановые и обвязочные балки

Железобетонные подкрановые балки (рис. 9) применяют в зданиях при шаге колонн 6 и 12 м, при грузоподъемности кранов до 30 т. Балки имеют тавровое и двутавровое сечение с утолщением стенок на опорах. Унифицированные размеры балок принимают в зависимости от шага колонн и грузоподъемности кранов: при шаге колонн 6 м балки имеют длину 5950 мм, высоту сечения 800, 1000, 1200 мм; при шаге колонн 12 м длина балок 11 950 мм, высота 1400, 1600, 2000 мм. Изготовляют из бетона класса В25, В30, В40 с предварительно напряженной арматурой.

По местоположению в здании различают подкрановые балки рядовые и торцовые. Они отличаются местоположением закладных пластин.

В балках предусматриваются закладные элементы для крепления к колоннам (стальные листы) и для крепления к ним крановых рельсов (трубки диаметром 20-25 мм через 750 мм подлине полки).

Крепят подкрановые балки к колоннам сваркой закладных элементов и анкерных болтов. Болтовые соединения после окончательной выверки заваривают. Рельсы к подкрановым балкам крепят стальными парными лапками, расположенными через 750 мм. Под рельсы и лапки укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани толщиной 8-10 мм.

Во избежание ударов мостовых кранов о торцовые стены здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры, снабженные деревянным брусом.

Обвязочные железобетонные балки (рис. 10) предназначены для опирания кирпичных и мелкоблочных стен в местах перепада высот пролетов, а также для повышения прочности и устойчивости высоких самонесущих стен. Обычно балки устраивают над оконными проемами. Железобетонные обвязочные балки имеют длину 5950 мм, высоту сечения 585 мм, ширину 200, 250, 380 мм. Их устанавливают на стальные опорные столики и крепят к колоннам с помощью стальных планок, привариваемых к закладным элементам.

Рис. 9. Сборные железобетонные подкрановые балки:

а - пролетом 6 м; б - пролетом 12 м; в - опирание подкрановой балки

на колонну (общий вид); г - то же, с фасада и в сечении;

1 - закладные детали колонны; 2 - то же подкрановой балки; 3 - стальная планка; 4 - стальная накладка; 5 - заделка бетоном; 6 - отверстия для крепления рельса

Стены над обвязочными балками можно предусматривать сплошными, с отдельными проемами, с ленточным остеклением.

Балки изготовляются из бетона класса В15.

Рис. 10. Обвязочные балки, их опирание на колонны:

а - балка прямоугольного сечения; б - балка прямоугольного

сечения с полочкой; в - опирание балок (вид снизу) на стальную консоль;

1 - закладные детали; 2 - сварная металлическая консоль; 3 - монтажная накладка

Стропильные и подстропильные балки и фермы

В покрытиях зданий несущими элементами служат балки и фермы, укладываемые поперек или вдоль здания.

По характеру укладки балки и фермы бывают: стропильные, если они перекрывают пролет, поддерживают опертые на них конструкции покрытия, и подстропильные, если перекрывают 12-18-метровые шаги колонн продольного ряда и служат опорой для стропильных конструкций.

Железобетонные стропильные балки (рис. 11) перекрывают пролеты 6, 9, 12 и 18 м.

Рис. 11. Железобетонные стропильные балки:

а - односкатная таврового сечения; б - односкатная двутаврового сечения;

в -двускатная (пролетом 6-9 м); г -двускатная (пролетом 12-18 м);

д - решетчатая (пролетом 12-18 м); е - с параллельными поясами;

1 - опорный стальной лист; 2 - закладные детали

Для их изготовления используют бетон класса В15-В40. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления плит покрытия или прогонов, на нижней полке и стенке балки - закладные детали для крепления путей подвесного крана.

Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей.

Названия балок зависят от очертания верхнего пояса.

Односкатные балки применяются в однопролетных зданиях. Балки имеют тавровое сечение с утолщением на опорах и с толщиной стенки 100 мм. Для 12-метровых пролетов используются балки двутаврового сечения с предварительно напряженной арматурой.

Двускатные балки предназначены для зданий со скатной кровлей. Для пролетов 6 и 9 м применяются балки таврового сечения с утолщением на опоре и толщиной стенки 100 мм. Для 12-18-метровых пролетов предназначаются балки двутаврового сечения с вертикальной стенкой толщиной 80 мм и с предварительно напряженной арматурой.

Решетчатые балки имеют прямоугольное сечение с отверстиями для пропуска труб, электрокабелей и др.

Балки С параллельными поясами используются для зданий с плоской кровлей. Они имеют двутавровое сечение с утолщением в опорных узлах и толщиной вертикальной стенки 80 мм.

Железобетонные стропильные фермы (рис. 12) используются в зданиях пролетом 18, 24, 30, 36 м. Между нижним и верхним поясами ферм располагают систему стоек и раскосов. Решетка ферм предусматривается таким образом, чтобы плиты перекрытия шириной 1,5 и 3 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов. В основном применяются плиты 3 м, на особо нагруженных участках - 1,5 м.

Широкое применение получили сегментные безраскосные фермы пролетом 18 и 24 м, сечения верхнего и нижнего пояса прямоугольные.

Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе ферм специальных стоек (столбиков), на которые опирают плиты покрытия. Придание покрытию малого уклона обеспечивает лучшую возможность механизации кровельных работ, что создает большую надежность кровли в эксплуатации. Однако из-за необходимости увеличения при этом высоты наружных стен малоуклонные кровли целесообразны в многопролетных зданиях.

Подстропильные фермы изготовляют трех видов:

Для малоуклонных кровель большей высоты;

Для скатных кровель меньшей высоты с устройством стоек на опорах, служащих опорой для крайних настилов покрытия;

С провисающим нижним поясом.

В опорных частях подстропильной фермы и в ее среднем нижнем узле предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм. Изготовляют фермы из бетона класса В25-В40. Нижний пояс выполняют предварительно напряженным и армируют пучками из высокопрочной проволоки. Для армирования верхнего пояса, раскосов и стоек применяют сварные каркасы из горячекатаной стали периодического профиля.

Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных деталей. В фермах предусмотрены закладные детали.

Рис. 12. Железобетонные фермы:

а, б - стропильные сегментные раскосные;

в _ стропильная арочная безраскосная;

г_ стропильная безраскосная с опорами для устройства плоских покрытий;

д _ стропильная с параллельными поясами;

е - подстропильная для скатных покрытий;

ж - подстропильная для плоских покрытий

Привязка колонн к разбивочным осям здания

В одноэтажных промышленных зданиях с железобетонным и смешанным каркасами колонны крайних рядов по отношению к продольным разбивочным осям имеют нулевую привязку, т.е. наружная грань колонны совмещается с продольной разбивочной осью и совпадает с внутренней гранью стенового ограждения. При этом между внутренней гранью панели и колонной должен быть предусмотрен зазор 30 мм (рис. 13).

Рис. 13. Привязка несущих конструкций одноэтажных

промышленных зданий к разбивочным осям:

а - продольных наружных стен и колонн (бескрановых зданий);

б - продольных стен и колонн (при кранах грузоподъемностью до 30 т);

в - продольных наружных стен и колонн (при кранах

грузоподъемностью до 50 т); г - в торцовых стенах;

д - в местах деформационных швов (ДШ); е - фрагмент плана здания;

1 - стены; 2 - колонны; 3 - подвесной кран; 4 - мостовой кран;

5 - фахверковая колонна; 6 - подкрановая балка

Колонны средних рядов в железобетонном, стальном и смешанном каркасах имеют по отношению к продольной разбивочной оси центральную привязку, т.е. разбивочная ось среднего ряда колонн совмещается с осью сечения надкрановой части колонн.

Колонны крайних рядов в стальном каркасе по отношению к продольной разбивочной оси имеют привязку 250 мм и совмещаются с внутренней гранью стеновой панели с зазором 30 мм.

Торцовые колонны основных рядов любого каркаса по отношению к крайней поперечной разбивочной оси имеют привязку 500 мм, т.е. ось колонны отстает от этой крайней поперечной разбивочной оси на 500 мм.

Все колонны фахверка устанавливаются в торцах пролетов с шагом 6 м и предназначены для навешивания на них стеновых панелей и восприятия ветровых нагрузок. Независимо от рода материала по отношению к поперечной разбивочной оси пролета колонны фахверка имеют нулевую привязку.

В железобетонном и смешанном каркасах при пролете 72 м и более, а в стальном каркасе - 120 м и более посредине пролетов в поперечном направлении предусматривается температурный шов, который устраивается за счет установки пары колонн, оси которых отстают от оси температурного шва, совмещенного с очередной шаговой осью, на 500 мм каждая. Благодаря этому создается два температурных блока, независимо работающих под нагрузкой. Для обеспечения пространственной жесткости и устойчивости колонн в вертикальном направлении в середине температурного блока меж ду колоннами предусматриваются вертикальные стальные связи (при шаге колонн 6м - крестовые, при шаге 12 м - портальные).

Продольные температурные швы или переход высот продольных пролетов решаются на двух рядах колонн, при этом предусматриваются парные разбивочные оси со вставкой 500, 1000, 1500 мм. В здании со стальным каркасом переход высот осуществляется на одной колонне за счет изменения высоты ее ветвей.

Примыкание двух взаимно-перпендикулярных пролетов осуществляется на двух колоннах со вставкой по наружной стене и в уровне покрытия. Размер вставки определяется в зависимости от толщины наружных стен и от привязки колонн.

В здании при наличии мостовых электрокранов вертикальные оси крановых путей отстают от продольных разбивочных осей здания на 750 мм (без прохода) и на 1000 мм (с проходом), а при наличии подвесных кранов вертикальные оси подвески и передвижения их отстают от продольных разбивочных осей на 1500 мм.

Обеспечение пространственной жесткости железобетонного каркаса

Система связей призвана обеспечить необходимую пространственную жесткость каркаса. В ее состав входят:

· вертикальные связи;

· горизонтальные связи по верхнему (сжатому) поясу ферм;

· связи по фонарям.

Вертикальные связи располагают:

· между колоннами в середине температурного блока в каждом ряду колонн: при шаге колонн 6м - крестовые; 12м - портальные. В зданиях бескрановых и с подвесными кранами связи ставят только при высоте колонн 9,6 м. Выполняют связи из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок (рис. 14);

· между опорами ферм и балок связи ставят в крайних ячейках температурного блока в зданиях с плоским покрытием. Без подстропильных конструкций - в каждом ряду колонн, с подстропильной конструкцией - только в крайних рядах колонн.

Горизонтальными связями являются: плиты покрытия;

· в торцах фонарных проемов устойчивость стропильных балок и ферм обеспечивается горизонтальными крестовыми связями, установленными в уровне верхнего пояса, в последующих пролетах (под фонарями) - стальными распорками; при больших пролетах и высоте здания на уровне нижнего пояса ферм устраивают горизонтальные связи между крайними парами ферм, находящимися в торцах здания; в зданиях с шагом крайних и средних колонн 12 м предусматриваются горизонтальные фермы в торцах (по две в каждом пролете на температурный блок). Эти фермы стоят на уровне нижнего пояса стропильных ферм.

Узлы сборного железобетонного каркаса

Места сопряжений разнотипных элементов сборного каркаса называют узлами (рис. 15). Узлы железобетонных каркасов должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, долговечности; неизменяемости сопрягаемых элементов при действии монтажных и эксплуатационных нагрузок; простоты при монтаже и заделке.

Сопряжение колонны с фундаментом. Глубина заделки колонн прямоугольного сечения 0,85 м, двухветвевого - 1,2 м. Стык замоно-личивают бетоном класса не ниже В15. Бороздки на гранях колонны способствуют лучшему сцеплению бетона в полости стыка.

Опирание подкрановой балки на выступы колонны. К опорам балки (до ее установки) приваривают стальной лист с вырезами для анкерных болтов. На опорах колонны балку закрепляют к анкерным болтам и приваривают закладные детали. Верхнюю полку подкрановой балки закрепляют стальными планками, приваренными к закладным деталям.

Сопряжение стропильных ферм и балок с колонной. К опорам стропильных конструкций приваривают стальные листы. После установки и выверки опорные листы стропильных конструкций приваривают к закладным деталям на оголовке колонны.

Опирание подстропильных конструкций на оголовке колонны. Закладные детали стыкуемых элементов сваривают потолочным швом.

Крепление подвесных кранов к конструкциям покрытия. Несущие балки кранов закрепляют болтами к стальным обоймам на стропильных конструкциях. Перекидные балки перераспределяют нагрузку от подвесных кранов между узлами стропильных ферм.

Сопряжение стропильных и подстропильных элементов аналогично креплению ферм и балок на оголовке колонн.

Многоэтажный сборный железобетонный каркас

Многоэтажные промышленные здания возводят, как правило, каркасными.

В зависимости от типа перекрытия конструктивная схема здания может быть балочная и безбалочная.

В балочных железобетонных каркасах (рис. 16) несущими элементами являются фундаменты с фундаментными балками, колонны, ригели, панели перекрытий и покрытия, а также металлические связи.

Рис. 14 Обеспечение пространственной жесткости каркаса:

а - размещение горизонтальных связей в покрытии; б - усиление торцовых

стен венцовыми фермами; в - размещение вертикальных связей в зданиях

с плоскими покрытиями (без подстропильных конструкций);

г - вертикальные связи в зданиях с подстропильными конструкциями;

д - вертикальные крестовые связи; е - вертикальные портальные связи;

1 - колонны; 2 - стропильные фермы; 3 - плиты покрытия; 4 - фонарь;

5 - ветровая ферма; 6 - горизонтальная крестовая связь (в торцах фонарного проема); 7 - стальные распорки (в уровне верхнего пояса ферм); 8 - подкрановые балки; 9 - металлические связевые фермы между опорами стропильных ферм; 10 - вертикальные крестовые связи (в продольном ряду колонн); 11 - подстропильные фермы; 12 - вертикальные портальные связи (в продольном ряду колонн)

Рис. 15. Узлы железобетонного каркаса одноэтажных промышленных зданий: а - сопряжение колонны с фундаментом; б - опирание подкрановой балки

на колонну; в - сопряжение балок и ферм с колонной; г - опирание

подстропильных конструкций на оголовке колонны; д - крепление подвесных

кранов к несущим балкам покрытия; е - опирание стропильных

и подстропильных балок на оголовки колонны;

ж - сопряжение стропильных, подстропильных ферм;

1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - монолитный бетон; 4 - бороздки;

5 - закладная деталь; 6 - крепежная планка; 7 - болты М20;

8 - опорный лист толщиной 12 мм; 9 - подстропильные балки;

10 -сварной потолочный шов; 11 - стропильная балка;

12 - стальная обойма; 13 - несущая балка подвесного крана;

14 - стропильная ферма

Рис. 16. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями:

а - поперечный разрез здания с плитами, опертыми на полки ригелей;

б - план; в - детали каркаса; 1 - самонесущая стена; 2 - ригель с полками;

3 - ребристые плиты; 4 - консоль колонны;

5 - железобетонный элемент для заполнения деформационных швов

Рис. 17. Сопряжение колонн между собой и с ригелями:

а - конструкция стыка колонн; б - общий вид сопряжения колонны и ригеля;

1 - стыкуемые оголовки колонн; 2 - центрирующая прокладка;

3 - рихтовочная пластинка; 4 - арматура колонны рабочая;

5 - то же поперечная; 6 - стыковые стержни;

7 - зачеканка и замоноличивание бетоном класса В25; 8 - ригель;

9 - плита перекрытия (связевая); 10 -закладные детали колонны

ригеля и плит; 11 - сварка арматуры, выпущенной из колонны и ригелей;

12 - накладка для сварки плит

Фундаменты устраивают столбчатые стаканного типа.

Колонны сечением 400 х 400, 400 х 600 мм консольного типа высотой в один этаж (для зданий с высотой этажа 6 м и для верхних этажей трех- и пятиэтажных зданий), в два этажа (для двух нижних, а также для верхних этажей четырехэтажных зданий) и в три этажа (для зданий с высотой этажа 3,6 м). У крайних колонн для опирания ригелей имеются консоли с одной стороны, у средних колонн - консоли с обеих сторон. Колонны изготовляют из бетона класса В15-В40.

На консоли колонн в поперечном направлении укладывают ригели. Их изготовляют из бетона класса В25, В30. Ригели первого типа (с полками для опирания плит) перекрывают пролеты 6 и 9 м. Ригели второго типа имеют прямоугольное сечение, их применяют в перекрытиях при установке провисающего оборудования.

Плиты перекрытий и покрытий изготовляются с продольными и поперечными ребрами из бетона класса В15-В35. По ширине их подразделяют на основные и доборные, укладываемые у наружных продольных стен. У основных плит, укладываемых по верху ригелей, в торцах имеются вырезы (для пропуска колонн). При нагруз-ках на перекрытие до 125 кН/м 2 применяются плоские пустотелые плиты, а вдоль средних рядов колонн укладывают сантехнические панели.

Связи между колоннами устанавливают поэтажно в середине температурного блока по продольным рядам колонн. Их изготовляют из стальных уголков в виде порталов или треугольников такой же конструкции, как и в одноэтажных зданиях.

Привязка колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбивочным осям нулевая, либо разбивочная ось здания проходит по центру колонны. Привязка колонн торцовых стен принимается 500 мм, а в зданиях с сеткой колонн 6x6 м - осевая. Колонны средних рядов располагаются на пересечении продольных и поперечных осей. Узлы каркаса (рис. 17) - это опорные соединения однотипных или разнотипных сборных элементов, обеспечивающих пространственную жесткость конструктивных стержней. К основным узлам относят:

сопряжение ригелей с колоннами достигается сваркой закладных деталей ригелей и консолей колонн, а также сваркой выпусков верхней арматуры ригелей со стержнями, пропущенными сквозь тело колонны. Зазоры между колоннами и торцами ригелей заполняют бетоном;

стыки колонн многоэтажных зданий для удобства монтажа предусматривают на высоте 0,6 м от уровня пола. Торцы колонн снабжены стальными оголовкам. Стык осуществляется приваркой стыковых стержней к металлическим оголовкам с последующим замоноличиванием;

стыки плит перекрытия. Уложенные плиты соединяют сваркой закладных деталей с ригелями, с колоннами и между собой. Полости стыков между ребрами замоноличивают бетоном. Безбалочный железобетонный каркас с сеткой колонн 6x6м в виде многоярусной и многопролетной рамы с жесткими узлами и нагрузками на перекрытие от 5 до 30 кН/м 2 (рис. 18).

Основные элементы каркаса: колонны, капители, межколонные и пролетные плиты - изготовляют из бетона класса В25-В40.

Колонны высотой в один этаж устанавливают по сетке 6x6м. В верхней части колонны имеется уширение (оголовки) для опирания капителей, которое имеет вид опрокинутой усеченной пирамиды со сквозной полостью для сопряжения с концами колонн.

Рис. 18. Многоэтажное здание с безбалочными перекрытиями:

а - поперечный разрез; б - план; 1 - самонесущая стена;

2 - капитель колонны; 3 - плиты межколонные; 4 - то же пролетные

Рис.19 . Сборное безбалочное перекрытие:

а - план и разрезы; б - общий вид;

1 - оголовок колонны; 2 - капитель; 3 - плита межколонная;

4 - то же пролетная; 5 - монолитный бетон; 6 - монолитный железобетон;

7 - полка для опирания пролетной плиты; 8 - колонна

Капитель надевают на оголовок и крепят сваркой стальных закладных деталей. На капители в двух взаимно-перпендикулярных направлениях укладывают многопустотные межколонные плиты и приваривают по концам к закладным деталям капителей. После установки колонны следующего этажа стык заливают бетоном. Затем в зону между концами межколонных плит укладывают стальную арматуру, приваривая ее к закладным деталям. После забето-нирования плиты работают как неразрезные конструкции.

Участки перекрытия, ограниченные межколонными плитами, заполняют пролетными плитами квадратной формы, опирая их по контуру на четверти, предусмотренные в боковых гранях межколонных плит.

К основным узлам безбалочного каркаса относят (рис. 19): стыки колонн, расположенные на 1 м выше перекрытия, такой же конструкции, как и в балочном каркасе; стык капители с колонной. На четырехстороннюю консоль колонны опирают капитель, приваривая снизу закладные детали, а сверху арматурные накладки. Зазор между колонной и капителью замоноличивают бетоном класса В25; стыки плит перекрытия. Межколонные плиты опирают выпусками арматуры на закладные детали, замоноличивая стык бетоном. Пролетные плиты опирают выпусками арматуры на закладные детали межколонных панелей. После сварки клиновидные пазы стыков замоноличивают.

в зданиях с большими динамическими нагрузками (копровые цехи, взрывные отделения и др.); над горячими участками цехов с интенсивным теплоизлучением при температуре нагрева поверхности конструкций более 100° С (холодильники прокатных цехов, отделения нагревательных колодцев, печные и разливочные пролеты и т. п.) и др.;

б) колонны: в зданиях при высоте их от пола до низа стропильных конструкций более18 м; при наличии мостовых кранов общего назначения грузоподъемностью 50 т и более независимо от высоты колонн, а также при меньшей

грузоподъемности кранов тяжелого режима работы; при шаге колонн более12 м; при двухъярусном расположении мостовых кранов;

в) для подкрановых балок, светоаэрационных фонарей, ригелей и стоек фахверка; г) для типовых легких несущихи ограждающих конструкций комплексной поставки(в

этом случае могут применяться стальные и железобетонные колонны).

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КАРКАСЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

	остовом одноэтажного каркасного	промышленного здания служат	поперечные
рамы и связывающие их продольные элементы.
Поперечная рама каркаса состоит из стоек, жестко заделанных в фундамент, и ригелей (ферм
или балок), являющихся несущими конструкциями покрытия, опертых на стойки каркаса.
Подольные	элементы каркасаобеспечивают	устойчивость		продольном
направлении и воспринимают кроме нагрузок собственной массы продольные				нагрузки о
торможения кранов и нагрузки от ветра, действующего на торцевые стены здания.

элементам относятся: фундаментные, обвязочные и подкрановые балки, несущие конструкции ограждающей части покрытияи специальные связи(между стойками и между несущими

конструкциями покрытия).
Сборные железобетонные каркасы могут быть решены по рамной, рамно-связевой или
связевой	системе.	При рамной системе каркаса			пространственная		жесткость здания
обеспечивается				каркаса, рамы		которого	воспринимают
горизонтальные, так и вертикальные нагрузки. При рамно-связевой системе вертикальные
нагрузки воспринимаются рамами каркаса, а горизонтальные - рамами и вертикальными
	(диафрагмами).			связевой			вертикальные
воспринимаются колоннами каркаса, а горизонательные - вертикальными связями.
Рамно-связевые системы имеют некоторые преимущества по сравнению с рамами, так
как упрощаются			сопряжения	элементов	каркаса и их можно унифицировать,

достигая некоторое сокращение расхода стали за счет облегчения закладных деталей в стыках и уменьшения арматуры в колоннах.

В тех случаях, когда поперечные стены или лестничные клетки отсутств уют или расстояние между ними очень велико, а также когда перекрытия ослаблены отверстиями, обеспечить удовлетворительную работу сборного железобетонного каркаса рамно-связевой системы не представляется возможным. В таких случаях применяют сборный каркас рамной системы. В отдельных случаях каркас может быть решен с балочной конструкцией перекрытия и жестким железобетонным монолитным ядром. Ядро на всю высоту здания выполняют в подвижной опалубке. В стенах ядра оставляют отверстия для опирания ригелей каркаса, устройства дверей и прокладки трубопроводов.

Наружные стены каркасных зданий представляют собой лишь ограждающие конструкции и поэтому решаются как самонесущие или навесные.Конструктивная система покрытия может быть беспрогонной или с прогонами. В первом случае по несущим конструкциям покрытия укладывают крупноразмерные плиты (панели). Во втором случае вдоль здания укладывают

прогоны, а по ним в поперечном направлении - плиты Сборные железобетонные колонны подразделяют на две группы. Колонны, относящиеся к

первой группе, предназначены для зданий без мостовых кранов, в бескрановых цехах и в цехах, оснащенных подвесным подъемно-транспортным оборудованием. Колонны, относящиеся ко второй группе, применяют в цехах, оборудованных мостовыми кранами.

По конструктивному решению колонны разделяютодноветвевые наи двухветвевые, по местоположению в здании - на крайние, средние и располагаемые у торцевых стен. При кранах грузоподъемностью до 30 т и высоте здания более 10,8 м применяют двухветвевые колонны, которые по расходу материала экономичнее одноветвевых. Они бываютступенчатые и ступенчато-консольные ; первые предназначены для крайних рядов, вторые - для средних.

Высота типовых двухветвевых колонн10,8-18 м. Величина заглубления колонн ниже нулевой отметки зависит от вида и высоты, колоннгрузоподъемности кранового оборудования и наличия помещений или приямков, располагаемых ниже уровня пола.

Величина заглубления колонн в зданиях с подвесным транспортом и без него - 0,9 м; колонн прямоугольного сечения, применяемых в зданиях с мостовыми кранами,- 1 м; двухветвевых колонн высотой 10,8 м - 1,05 м и таких же колонн высотой 12,6-18 м-1,35 м; двухветвевых колонн при кранах грузоподъемностью более50 т - 1,6 м, а при наличии технических подполий, каналов или подвалов - 3,6-5,6 м.

Фундаменты под колонны. Объем бетона, идущего в фундаменты под колонны в промышленном здании, составляет 20-35% общего объема расходуемого бетона, а стоимость их возведения составляет5-20% полной стоимости здания. Фундаменты устраивают


монолитными	сборными. Сборные		железобетонные фундаменты			из о дн о г о
б ло к а, и з		и п ли т ы		нескольких блоков	Блокиплит
укладывают	подготовку толщиной100 мм			Щебеночную		грунтах и
бетонную (марки 50)		при влажных грунтах.

На один фундаментный блок можно опирать от одной до четырех колонн(в местах устройства температурных швов). Площадь подошвы и другие размеры фундамента

устанавливают по расчету в зависимости			о т п ер е дав а емо й н а				н агр уз к и
несущей способности	основания.
Отметка верхнего обреза фундамента независимо от грунтовых условий должна быть 150на
мм ниже отметки чистого пола. Т кое		решение дает возможность осуществлять монтаж
конструкций наземной части здания после того, как произведена обратная засыпка котлованов,
устроена подготовка под полы и проложены все коммуникации.
Фундаментные балки. Наружные и внутренние самонесущие стены здания устанавливают на
фундаментные балки, посредством которых нагрузку передают на фундаменты колонн каркаса.
Фундаментные	укладывают		специально	заготовленные		бетонные,
устанавливаемые на обрезы фундаментов.
Обвязочные балки служат для опирания наружных стен в местах перепада высот
при расположении этих балок над		оконными проемами они выполняют роль. перемы
Изготовляют обвязочные балки разрезными. Их размеры и форму поперечного сечения принимают в
зависимости от толщины устанавливаемых на них стен и величины					передаваемой. нагрузки
Обвязочные балки применяют тогда, когда стены здания делают из кирпича или мелких блоков.
Несущие конструкции покрытийпромышленных зданий подразделяют на стропильные,
подстропильные и несущие элементы ограждающей части покрытия.
В промышленных зданиях обычно применяют следующие типы стропильных несущих
конструкций: плоскостные - балки, фермы, арки и рамы; пространственные -оболочки,
складки, купола, своды и висячие системы.
Подстропильные конструкции выполняют в видебалок иферм, а несущие конструкции
ограждающей	покрытия- в	виде крупноразмерных плит.			Соответственно

унифицированным размерам объемно-планировочных элементов промышленных зданий величину поперечных пролетов и про дольного шага несущих конструкций назначают кратной укрупненному модулю 6 м, в отдельных случаях допускают применение модуля 3 м.

Железобетонные балки применяют для устройства покрытий в промышленных зданиях при пролетах 6, 9, 12 и 18 м. Необходимость балочных покрытий при пролетах6, 9 и 12 м (таких размеров пролеты можно перекрыть и плитами) возникает в случае подвески к несущим конструкциям монорельсов или кранов.

Железобетонные фермы применяют обычно для перекрытия пролетов 18, 24 и 30 м, их устанавливают с шагом 6 или 12 м. Фермы пролетом 18 м легче железобетонных балок того же пролета, но более трудоемки в изготовлении.

Цилиндрические оболочки сборные и монолитные применяют при пролетах24-48 м. Оболочка состоит из тонкой изогнутой по цилиндрической поверхности плиты, усиленной бортовыми элементами. Ее опирают по торцам на диафрагмы, поддерживаемые колоннами.

Купола применяют для устройства покрытий над промышленными зданиями ил сооружениями, имеющими круглую форму в плане. Они могут быть из сборных железобетонных элементов и монолитными. Первые, как правило, с ребристой структурой, вторые - с гладкой. Сборные железобетонные купола имеют радиальную или радиальнокольцевую разрезку поверхности на сборные элементы.

Наряду со сплошными железобетонными устраивают сетчатые,куполакоторые в

конструктивных решений. Отличительная особенность этой конструкции- наличие распора, который передается на опоры или воспринимается затяжками. Своды могут опираться на вертикальные несущие конструкции (колонны, стены) или непосредственно на фундаменты.

Висячие покрытия за последние годы находят все большее распространение, особенно при строительстве промышленных зданий с большими пролетами.

Основное достоинство висячего покрытия - его несущая конструкция - ванты (стальные тросы) - работает только на растяжение, благодаря чему сечение вантов подбирают

исключительно из условий прочности. Кроме того, висячие				конструкции просты
монтаже, их можно применять при любой			конфигурации плана, зданияони имеют
небольшую строительную высоту, транспортабельны.
Подстропильные конструкции. В тех случаях, когда шаг колонн каркаса превышает шаг
несущих конструкций покрытиябалок или			ферм, их опирают на		подстропильные
конструкции.	Железобетонные	подстропильные	конструкции	устраивают
высотой 1500 мм или в виде ферм высотой2200 и 3300 мм. Подстропильные					конструкции
применяют в зданиях, технологический процесс в которых требует широкого шага опор.
Стропильные конструкции - балки или фермы - опирают на подстропильные конструкции по
нижнему поясу, так как такое решение уменьшает высоту здания.
Несущие элементы ограждающей части покрытий. При плоских и скатных несущих
конструкциях	промышленных	зданий несущие	элементы ограждающей			покрытий

могут быть выполнены с применением прогонов, по которым укладывают мелкоразмерные плиты, или в виде крупноразмерных плит. В первом случае покрытие получило название

прогонного, и во втором - беспрогонного.

Связи. Каркасы промышленных зданий должны обладать пространственной жесткостью. Когда несущие элементы ограждающей части покрытия выполняют в виде крупноразмерных

колоннами и в покрытиях, вторые - только в пределах покрытий. Конструкция связей зависит от высоты здания, величины пролета, шага колонн каркаса, наличия мостовых кранов и их грузоподъемности. Связи не только обеспечивают жесткость каркаса здания, но и воспринимают горизонтальные ветровые нагрузки, действующие на торцы здания, фонари, горизонтальные тормозные усилия от мостовых опорных и подвесных кранов, а также придают

устойчивость сжатым поясам поперечных ферм и рам.

Вертикальные связи между колоннами обеспечивают каркасу здания геометрическую

устанавливают в каждом ряду посередине температурного блока.

По своему конструктивному решению связи могут быть крестовыми и портальными. Крестовые связи прим ен яют п ри ш аг е ко лонн каркаса6 -12 м и высоте до головки подкранового рельса 6 -12,6 м, портальные - при шаге колонн 12 и 18 м и высоте до головки подкранового рельса 8 - 14,6 м. При портальных связях легче организовать пропуск напольного транспорта. В бескрановых промышленных зданиях силовые воздействия, возникающие от ветровой нагрузки, действующей на торцы зданий, воспринимают сварными швами, соединяющими плиты с несущими конструкциями покрытий, а вертикальные связи между колоннами в этом случае не ставят. Вертикальные связи обычно изготовляют из прокатных профилей и монтируют на сварке. Для крепления связей в колоннах предусматривают дополнительные закладные детали.

Вертикальные связи в покрытии не ставят, если здание имеет скатную кровлю, а высота несущих конструкций покрытия составляет на опорах не более900 мм или когда покрытие решено с подстропильными конструкциями. В этом случае действующие горизонтальные нагрузки передают непосредственно через опорные части несущих конструкций покрытия или их воспринимают подстропильные конструкции. Когда высота балок или ферм на опорах более 900 мм, в покрытии устанавливают вертикальные связи в крайних ячейках температурного блока здания по продольным осям в местах опор несущих конструкций покрытия.

Вертикальные связи представляют собой стальные фермы с параллельными поясами пролетом, равным шагу колонн каркаса. Горизонтальные связи устанавливают по верхним и нижним поясам основных несущих конструкций покрытия. Роль горизонтальных связей по верхнем у поясу поперечных ферм и рам при беспрогонном решении выполн крупнопанельные плиты покрытия, прикрепленные через закладные стальные детали сваркой к ригелям. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами тяжелого режима работы, для восприятия действующих на покрытие горизонтальных поперечных сил устраивают стальные крестовые горизонтальные связи, при этом плиты покрытия работают только как распорки. Горизонтальные связи по нижнему поясу несущих конструкций покрытия устанавливают в зданиях, оборудованных мостовыми кранами с тяжелым режимом работы, или в тех случаях, когда имеется технологическое оборудование, которое вызывает колебание конструкций. Горизонтальные связи, располагаемые по нижнему поясу несущих конструкций покрытия, выполняют в виде крестовых элементов из прокатной стали, образуя ферму с параллельными поясами, называемую ветровой.

СТАЛЬНЫЕ КАРКАСЫ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

Применение стальных конструкций для каркасов одноэтажных промышленных зданий особенно целесообразно в отдаленных районах нашей страны (Дальний Восток, Крайний Север, Сибирь и др.), труднодоступных и сейсмических районах.

Стальной каркас одноэтажного промышленного здания имеет конструктивную, схему аналогичную железобетонному каркасу.

Стальные колонны каркаса в зависимости от их поперечного сечения разделяют на сплошные постоянного и переменного сечения, решетчатые (сквозные) переменного сечения, раздельные переменного сечения Нагрузку от колонн на фундаменты передают через башмаки, которые крепят к фундаментам анкерными болтами. Размеры башмаков определяют расчетом; они зависят от величин нагрузок, передаваемых колоннами. Башмаки располагают на 500- 600 мм ниже уровня пола. Во избежание коррозии башмак обетонивают. Фундаментные балки при стальных каркасах выполняют железобетонными.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Размещено на http://www.allbest.ru/

Каркас - несущая основа здания, которая состоит из поперечных и продольных элементов. Поперечные элементы - рамы воспринимают нагрузки от стен, покрытий, перекрытий (в многоэтажных зданиях), снега, кранов, ветра, действующего на наружные стены и фонари, а также нагрузки от навесных стен. каркас здание железобетонный фундамент

Основные элементы каркаса - рамы. Они состоят из колонн и несущих конструкций покрытий - балок или ферм, длинномерных настилов и пр. Эти элементы соединяют в узлах шарнирно с помощью металлических закладных деталей, анкерных болтов и сварки. Рамы собирают из типовых элементов заводского изготовления. Другие элементы каркаса - фундаментные, обвязочные и подкрановые балки и подстропильные конструкции. Они обеспечивают устойчивость рам и воспринимают нагрузки от ветра, действующего на стены здания и фонари, а также нагрузки от кранов.

Каркасы проектируют железобетонными, металлическими и смешанными. При строительстве промышленных зданий в большинстве случаев применяют железобетонные каркасы.

Каркас одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий состоит из поперечных рам, образованных колоннами и несущими конструкциями покрытия (балки, фермы, арки и др.), и продольных элементов: фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, подстропильных конструкций, плит покрытия и перекрытия и связей. Если несущие конструкции покрытий выполняют в виде пространственных систем - сводов, куполов, оболочек, складок и других, то они одновременно являются продольными и поперечными элементами каркаса. Каркасы промышленных зданий монтируют в основном из сборных железобетонных конструкций, стали и реже из монолитного железобетона, древесины и пластмасс. Выбирая материал, надо учитывать размеры пролетов и шаг колонн, высоту зданий, величину и характер действующих на каркас нагрузок, параметры воздушной среды производства, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические предпосылки.

Рис. 1. Общий вид сборного железобетонного каркаса: 1-- колонна; 2 -- подкрановая балка; 3 -- ферма; 4-- плиты покрытия; 5 - стальные рама фонаря; связи

Для строповки элементов каркаса при их транспортировании, складировании и монтаже в процессе изготовления в них закладывают монтажные (подъемные) петли из мягкой арматурной стали (класса А-1) или устраивают специальные отверстия. Сборку железобетонных элементов в каркас производят путем сварки стальных закладных деталей. На рис. 1 приведен общий вид сборного железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.

Фундаменты . Под колонны каркаса зданий устраивают отдельно стоящие железобетонные фундаменты ступенчатой формы, имеющие в верхней части стакан, в который устанавливают колонны (рис. 2). В промышленных каркасных зданиях с шагом колонны 6 и 12 м фундаментные балки служат для опирания на них самонесущих стен и передачи от них нагрузок на фундаменты. Балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонны 6 м--4950 мм, при шаге 12 м-- 10700 мм.

Рис. 2. Опирание колонны на фундамент: 1 -- колонна; 2 -- фундамент

Балки, укладываемые у торцов здания и температурных швов, где шаг колонн уменьшен, на 500 мм короче основных --4450 и 10 200 мм. Толщина балок для кирпичных стен--250, 380 и 510 мм, блочных --380 и 510 мм, панельных --200, 240, 300 и 400 мм. Высота фундаментных балок 400 и 600 мм.

Балки длиной 6 м изготовляют без предварительного напряжения, длиной 12 м--предварительно напряженными.

Рис. 3. Фундаментная балка

Балки опирают непосредственно на ступени фундаментов или на бетонные столбики (рис. 4), выложенные по этим ступеням с таким расчетом, чтобы верхняя грань балок была расположена на отметке --0,030, т. е. на 30 мм ниже уровня чистого пола. Зазоры между торцами балок, а также между концами балок и колоннами заполняют бетоном марки 100.

Рис. 4. Опирание фундаментной балки: 1 -- фундаментная балка; 2 -- бетонный столбик; 3 -- фундамент

Колонны. В одноэтажных промышленных зданиях сборные Железобетонные колонны применяют сплошные прямоугольного сечения (рис. 5, а, б) и сквозные двухветвевые (рис. 5, в). В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, колонны имеют консоли для опирания на них подкрановых балок, на которые укладывают рельсы для передвижения крана. Унифицированные колонны имеют высоту, кратную модулю 600 мм. Проектная высота колонны (Н) исчисляется от уровня чистого пола помещения, т. е. от отметки 0, 000 до верха колонны без учета ее нижнего конца длиной 900--1350 мм, заделываемого в фундамент.

Рис. 5. Типы сборных железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий: а -- для бескрановых зданий; б--крановые прямоугольного сечения; в -- крановая двухветвевая для средних рядов

Часть колонны, расположенную выше консолей, называют над-крановой, ниже -- подкрановой. Надкрановую часть колонны, поддерживающую элементы покрытия, называют надколонником. В двух-ветвевых колоннах надколонник выполняют из одной ветви, вследствие чего для опчрания подкрановых балок создаются уступы. Верхний торец колонны имеет стальной закладной лист с анкерными болтами для крепления несущих элементов покрытия. Стальные закладные детали предусматривают также в местах установки подкрановых балок и связей и, кроме того, в боковых плоскостях крайних колонн (для крепления стен). Подкрановые балки служат для передвижения по ним мостовых кранов и являются продольными связями между колоннами каркаса. Балки устанавливают на железобетонные колонны при их шаге 6 и 12 м. Подкрановые балки имеют тавровое или двутавровое сечение.

Стропильные балки . Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (рис. 6).

Односкатные балки (рис. 6, а) применяют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 6--12 м, с шагом колонн 6 м и наружным водостоком. Двускатные балки (рис. 6, б) используют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий при пролетах 6--18 м, шаге колонн 6 и 12 м с наружным и внутренним водостоком. Балки с параллельными поясами (рис. 6, в) применяют в покрытиях промышленных зданий с плоской кровлей при пролетах 12 и 18ми шаге колонн 6 и 12 м. Стропильные балки имеют тавровое или двутавровое сечение. В целях уменьшения массы балок и пропуска коммуникаций в их стенках устраивают отверстия различного очертания. Одно- и двускатные балки можно собирать из отдельных блоков с последующим натяжением пропущенной через них арматуры.

Балки устанавливают на железобетонные колонны или на несущие стены с устройством железобетонных подушек, а балки пролетом 18 м также на подстропильные балки. К колоннам балки покрытия прикрепляют анкерными болтами, выпущенными из колонн и проходящими через опорный лист, приваренный к закладной детали балки. Опорный лист балки прикрепляют к листу, заложенному в колонну.

Рис. 6. Железобетонные балки: а -- односкатные; б -- двускатные; в -- с параллельными поясами

Подстропильные фермы и балки применяют в покрытиях одноэтажных многопролетных промышленных зданий наряду со стропильными фермами и балками (рис. 7),

Подстропильные фермы и балки применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда их шаг составляет 6 м, а шаг колонн средних рядов -- 12 м.

Подстропильные фермы (балки) устанавливают вдоль здания непосредственно на колонны, с которыми их скрепляют путем сварки закладных деталей.

Рис. 7. Подстропильные железобетонные предварительно напряженные конструкции: а -- балка; б -- ферма; в--деталь опиравши ферм покрытия на подстропильную ферму; 1 -- подстропильная ферма; 2 -- стропильные фермы; 3 -- плиты покрытия; 4-- закладные детали для крепления ферм; 5 -- то же, для крепления плит

Связи. Жесткость сборного железобетонного каркаса в поперечном направлении (поперек пролетов) обеспечивается жесткостью самих колонн и их закреплением в фундаментах. В продольном на-правлении (вдоль пролетов) в зданиях с мостовыми кранами и без них при высоте более 9,6 м жесткость каркаса обеспечивается уста, новкой продольных вертикальных стальных связей(рис. 58), которые располагаются в каждом продольном ряду колонн у середины каждого температурного блока. Их выполняют из прокатных профилей и приваривают к специальным закладным деталям колонн.

Рис. 58. Вертикальные связи между колоннами: а -- крестовые; б -- портальные; 1 --железобетонные колонны; 2 -- подкрановые балки; 3 -- балки (или фермы) покрытия; 4 -- вертикальные связи

Несущий каркас чаще всего выполняют целиком из железобетона или стали и смешанным. Устройство железобетонного каркаса в сравнении со стальным дает возможность экономить до 60% стали. Элементы каркаса подвергаются силовым и несиловым влияниям. Силовые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок. В связи с этим элементы каркаса должны отвечать требованиям прочности и устойчивости. Под воздействием несиловых влияний и внутренней среды в виде положительных и отрицательных температур, тепловых ударов, жидкой и парообразной влаги, воздуха и содержащихся в воздухе химических веществ элементы каркаса должны отвечать требованиям долговечности.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

презентация , добавлен 20.12.2013

презентация , добавлен 05.08.2017

Компоновка сборного железобетонного каркаса здания с установлением геометрических параметров. Определение нагрузок на раму и ее статический расчет. Конструирование фундамента под колонну. Расчет предварительно напряженной безраскосной фермы пролетом 18 м.

курсовая работа , добавлен 13.12.2009

Изучение этапов монтажа сборного железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания. Состав монтажных процессов и работ. Затраты труда и времени работы крана на монтаж каркаса. Выбор крана по техническим параметрам. Выбор транспортных средств.

курсовая работа , добавлен 22.07.2010

Расчет железобетонного каркаса одноэтажного трехпролетного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки железобетонных конструкций. Основные элементы железобетонного каркаса: плоские поперечные рамы.

курсовая работа , добавлен 12.07.2009

Технология выполнения работ по монтажу сборного железобетонного каркаса. Потребность в материально-технических ресурсах, подбор и спецификация монтажных элементов. Выбор оптимального варианта монтажного крана по технико-экономическим показателям.

курсовая работа , добавлен 25.09.2012

Объемно-планировочное решение промышленного здания. Определение глубины заложения фундаментов. Спецификация железобетонных изделий. Стальные подкрановые балки. Система связей железобетонного каркаса. Железобетонные ребристые плиты покрытия здания.

курсовая работа , добавлен 18.07.2011

Обоснование района строительства. Номенклатура выпускаемых изделий. Объемно-планировочное и конструктивное решение. Основные элементы каркаса здания. Фундаменты железобетонных колонн. Теплотехнический расчет толщины наружной стены. Расчет состава бетона.