Связевая конструктивная схема каркасных зданий

На рисунке (1) представлена конструктивная схема поперечной рамы одноэтажного однопролетного промышленного здания.

Рисунок 1 - Схема поперечной рамы одноэтажного промышленного здания

Пролет рамы L= 24 м, отметка головки рельса h 1 = 12400 мм.

Параметры крана: высота Н кр = 1900 мм; свес В 1 = 260 мм, рельс КР-70.

Определяем расстояние от головки кранового рельса до низа стропильных конструкций покрытия:

где- габаритный размер крана + зазор, второе значение учитывает прогиб ферм и связей;

f - размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия, f = 200 - 400 мм (для больших пролетов - больший размер).

Высота цеха равна:

Размер Н 0 принимается кратным 1,2 м - до высоты 10,8 м и кратным 1,8 м - при большей высоте. Поэтому Н 0 = 16200мм и Н 1 =15000 мм.

Полная высота здания равна:

Рисунок 2 - Конструктивное решение верхней части ступенчатой колонны: а) - с проходом в колонне; б) - с проходом вне колонны

Принимаем схему колонны рисунок 2, а.

Полная высота колонны равна:

Высота верхней части колонны:

где - высота подкрановой балки:

Высота кранового рельса,

Высота нижней части колонны:

где (600…1000) мм - заглубление опорной плиты башмака.

Полная высота колонны равна:

> Определение горизонтальных размеров

Принимаем: привязку а = 250 мм; В 1 = 260 мм - свес кранового моста; с - зазор между колонной и краном, принимается обычно равный 60 -75мм. Принимаем с = 70 мм.

Пролет крана равен:

где L= 30 м- пролет рамы; - расстояние от оси подкрановой балки до разбивочной оси колонны.

Принимаем =750 мм (кратно 250).

Из условий жесткости и устойчивости высоту сечения верхней части колонны принимаем:

Принимаем высоту сечения верхней части колонны= 500 мм, (кратно 250).

Производим высотную разбивку стен и остекления с учетом освещенности и архитектурных требований. Цокольная панель высотой 1,8 м укладывается на фундаментную балку. Низ панели совмещается с отметкой пола. Далее размещается оконный проем высотой 9,0 м. Над проемом устанавливаем две панели-перемычки высотой 1,8 м. Затем размещается оконный проем высотой 3,0 м и устанавливаются две панели перемычки высотой 1,8 м и одна - 1,2 м. Имеется парапет высотой 500 мм. Высотная разбивка стенового ограждения показана на рисунке 1.

> Разработка схем горизонтальных связей в плоскости верхних и нижних поясов стропильных ферм, вертикальных связей между фермами и колоннами

> Разработка схем горизонтальных связей в плоскости верхних и нижних поясов стропильных ферм

В систему связей каркаса входят горизонтальные связи в плоскости верхних и нижних поясов ригеля, вертикальные - между фермами и по колоннам.

Связи в плоскости верхних поясов ферм состоят из поперечных связевых ферм и распорок. Они служат для обеспечения устойчивости верхнего пояса фермы и удобства монтажа.

Рисунок 3 - Связи каркаса в плоскости верхних поясов

Рисунок 4 - Связи каркаса в плоскости нижних поясов

Связи по нижним поясам ферм состоят из поперечных и продольных связевых ферм и растяжек. Они обеспечивают пространственную работу каркаса, неподвижность верхних частей колонн и воспринимают давление ветровой нагрузки от стоек фахверка.

> Разработка вертикальных связей между фермами

Для увеличения боковой жесткости и удобства при монтаже связи устраивают по опорам ферм и в промежутке при пролете 24 м - по 2 шт. Вдоль здания эти связи размещают в плоскости поперечных связей и в промежутке через 3- 4 шага ферм.

Вертикальные связи выполняют в виде треугольной решетки из одиночных уголков с сечением, принятым по предельной гибкости.

Рисунок 5 - Вертикальные связи между фермами

> Разработка вертикальных связей между колоннами

Устойчивость колонн в продольном направлении обеспечивается вертикальными связями между колоннами. Связи располагают посередине здания или температурного отсека, чтобы меньше препятствовать температурным деформациям продольных элементов.

Наиболее простая схема связей крестовая, она применяется при шаге колонн до 12 м. Рациональный угол наклона связей 35-55°, поэтому при небольшом шаге, но большой высоте колонн устанавливают две крестовые связи по высоте нижней части колонны.

Вертикальные связи между колоннами воспринимают усилия от ветра, действующего на торец здания, и продольного торможения крана.

Рисунок 6. - Вертикальные связи между колоннами

> Разработка схем продольного и торцевого фахверков

Продольный фахверк устраивают в том случае, если шаг колонн поперечных рам больше длины панелей стенового ограждения. Длина панелей составляет 12 м. Шаг колонн поперечных рам составляет 15 м. Необходимо устроить продольные фахверки. В данном случае продольный фахверк состоит из системы ригелей. Шаг ригелей зависит от типа стены, его принимают в пределах 3…4 м.

Торцевые фахверки состоят из стоек, располагаемых по всей длине торцевой стены и служащих опорами для ригелей каркаса стен. Опорами стоек сверху служат поперечные связевые фермы. Опирания стойки фахверка производят через листовой шарнир, позволяющий передавать ветровую нагрузку с торцевой стены на стойку, но не препятствовать деформациям ригелей рам. При большой высоте здания, когда до низа ригелей рам более 15…18 м, устраивают промежуточные опоры для фахверковой стойки в виде промежуточной ветровой фермы или балки. совмещаемой обычно с уровнем подкрановой конструкции, что одновременно обеспечивает проход по всему периметру здания на соответствующей отметке. Разбивка стоек в плане зависит от количества и размеров проемов, проездов и конструктивного решения стены. При больших габаритах ворот часть стоек фахверка может оказаться в пределах габарита этого проема и в этом случае низ стойки опирают на горизонтальный надворотный ригель.

Рисунок 7 - Продольный фахверк

Принимаем фахверковые стойки, располагаемые по всей длине торцевой стены. Опорами стоек сверху служат поперечные связевые фермы.

Рисунок 8 - Схема торцевого фахверка

Крестовые связи между колоннами выполняют из прокатных уголков и соединяют с колоннами путем сварки косынок крестов с закладными деталями (рнс.  

Простейшим видом связи при шаге колонн в 6 или 12 м являются крестовые связи из прокатных профилей стали. Крепление связей к железобетонным колоннам (рис. 214, б) осуществляют сваркой элементов связей с дополнительными закладными частями колонн.  

Дальнейшим развитием ребристо-кольцевых куполов является купол Шведлера, отличающийся от вышеизложенных тем, что крестовые связи в нем ставят в каждой четырехугольной ячейке, благодаря чему значительно повышается жесткость купола.  

Охлаждение газа на КС осуществляется в аппаратах воздушного охлаждения 2АВГ - 75, АВЗ-Д-9, 2АВГ - 100 и др. Холодильники АВГ-75 доставляют на монтажную площадку отдельными узлами, представленными в табл. 15: металлоконструкции (панели П-1, П-2, крестовые связи между панелями); двигатель ВАСО 16 - 14 - 24 мощностью 37 кВт; колесо вентилятора; диффузор с коллектором; трубные секции АВО.  

При проведении строительно-монтажных работ должны предусматриваться мероприятия, предохраняющие каркас здания от потери устойчивости. Для этого в одном из крайних пролетов температурного блока должны быть установлены крестовые связи на хомутах или струбцинах. Связи могут быть демонтированы после приварки плит покрытия, за-моноличивания швов между ними и монтажа стен.  

Для электрифицированных промышленныхТдорог с грузоподъемностью подвижного состава 3 - 4 т брутто сооружают балочные эстакады из стали с П - образными стойками. Стойки и ригель опор этой эстакады выполняют из широкополого двутавра, они имеют крестовые связи в плоскости рамы опоры. Продольной балкой эстакады служит сварной рельс-балка двутаврового сечения. Эстакады для подвесной автоматической дороги устраивают и на крыше промышленного здания, все цехи которого расположены в одном моноблоке.  

По окончании сварки сферическую оболочку с помощью манипулятора приподнимают и демонтируют временную кольцевую опору и кронштейны. Затем оболочку опускают в проектное положение, оголовки опор приваривают к оболочке и устанавливают крестовые связи между опорами. После этого демонтируют манипулятор.  

По окончании сварки сферическую оболочку с помощью манипулятора приподнимают и демонтируют временную кольцевую опору и кронштейны. Затем оболочку опускают в проектное положе ние, оголовки опор приваривают к оболочке и устанавливают крестовые связи между опорами. После этого демонтируют манипулятор.  

При прогонной системе в крайних пролетах температурного блока (часть здания, расчлененная температурным швом) по всей ширине здания устраивают горизонтальные крестовые связи, располагаемые под прогонами покрытия. Таким способом усиливают жесткость покрытия, которая в горизонтальной плос кости оказывается несколько меньшей, чем при беспрогонной системе.  

При раздельном монтаже балок и тормозных конструкций тормозные фермы изготавливаются шестиметровыми отправочными марками со съемными параллельными поясами. При монтаже балок блоками, совместно с тормозными конструкциями и в зданиях с тяжелым режимом работы в расположенных 3 м от опоры поперечных вертикальных плоскостях устанавливаются крестовые связи, развязывающие нижние пояса балок.  

Горизонтальные связи устраивают у торцовых стен для образования пространственного блока из двух несущих конструкций покрытия. Такой пространственный блок воспринимает ветровую нагрузку, действующую на торцовую стену. Крестовые связи из прокатной стали располагают в плоскости нижнего (иногда и верхнего) пояса. Связи по нижнему поясу ригеля рамы образуют так называемую ветровую ферму, опорные давления которой передаются распоркам вертикальных связей и далее - на все колонны и фундаменты температурного блока. Если ограждающими конструкциями покрытия являются сборные железобетонные плиты, соединенные с верхними поясами ферм или балок сваркой закладных деталей, то эти плиты обеспечивают устойчивость сжатого пояса несущих конструкций покрытия и без связей по верхнему поясу. При малой ширине верхнего сжатого пояса ригеля в покрытиях с фонарями может оказаться недостаточной горизонтальная устойчивость верхнего пояса ригеля против изгиба в своей плоскости в пределах ширины фонаря. Горизонтальные связи по верхнему поясу в этом случае устраивают в пределах фонаря в крайних пролетах температурного блока и соединяют их по коньку стальными тяжами или железобетонными распорками, работающими соответственно на растяжение или сжатие.  

Связевая схема отличается от рамной тем, что в ней конструктивные узлы могут иметь не только неподвижное – жесткое, но и подвижное – шарнирное решение, причем все горизонтальные усилия полностью передаются на систему дополнительных связей жесткости.

Существует три варианта связей жесткости: в виде наклонных(чаще всего диагональных) растяжек с натяжными устройствами (4), жестких косых стержней которые после установки и замоноличивания образуют стенку жесткости (5), сборных стенок или панелей жесткости, монтируемых из ж-б плит, вставляемых между стойками и ригелями каркаса (5) с жестким креплением к ним (на сварке или на болтах) не менее чем в восьми местах – по два крепления на каждой стороне контура панели. В зданиях со связевым каркасом стенки жесткости распологают с интервалами в несколько конструктивных шагов(второй рисунок). Это позволяет при необходимости в каждом этаже выделять большие помещения (с редко стоящими стойками) для научных, проектных организации и др., а также торговых залов универмагов и т. п. Каркасный остов связевого типа имеет широкое применение при строительстве многоэтажных, повышенной этажности, а также высотных жилых и общественных зданий.

В связевом каркасе соединение колонн и ригелей шарнирное, поэтому необходимы вертикальные связи жесткости (крестообразные, портальные и т. п.) или диафрагмы жесткости (специальные железобетонные перегородки). Соединенные между собой плиты перекрытия образуют жесткий горизонтальный элемент здания.

Устойчивость стальных колонн в про­дольном направлении обеспечивается вертикальными связями между колоннами. Связи располага­ют по середине здания или температурного отсека. При длине здания или температурного отсека более 120 м между колоннами ставят две системы вертикальных связей.

Вертикальные связи между стальными колоннами а - связи-распорки; б - крестовые; в - портальные; 1 - ось температурного шва; 2 - связевой блок; 3 - подкрановые балки; 4 - распорки

Наиболее простая схема вертикальных связей кре­стовая. При небольшом шаге, но большой высоте колонн устанавливают две крестовые связи по высоте нижней части колонны. Вертикальные связи ставят по всем рядам здания. При большом шаге колонн средних рядов, а также, чтобы не мешать передаче про­дукции из пролета в пролет, конструируют портальные связи. Связи между колоннами на уровне опорных частей стропильных ферм в связевом блоке и торцовых шагах проектируют в виде фермы, а осталь­ных местах ставят распорки.

Связи по конструкции покрытия здания для обеспе­чения пространственной жесткости каркаса располагают:

В плоскости верхних поясов стропильных ферм - поперечные связевые фермы и продольные распорки между ними;

В плоскости нижних поясов стропильных ферм - поперечные и продольные связевые фермы;

- между стропильными фермами в плоскости конька - вертикальные связи;

По фонарям - горизонтальные связи в уровне верх­них поясов фонарей и вертикальные связи между фона­рями (также как связи между стропильными фермами).

Связи по покрытию: а - по верхним поясам ферм; б - по нижним поясам ферм; в - верти­кальные связи между фермами

Выполняют связи из уголков или швеллеров. Крепле­ние связей осуществляется болтами, а иногда заклеп­ками.

2. Конструирование подвесных потолков.

Подвесной потолок – виды конструкций подвесных потолков. Подвесной потолок из гипсокартона - это не только возможность получить гладкую красивую поверхность, но и потенциал для конструирования сложных многоуровневых форм. Подвесной потолок из гипсокартона отличается легкостью покраски. Для этой цели подходит водоэмульсионная краска. Использовать такие подвесные потолки можно как в жилых, так и в офисных помещениях. В зависимости от условий в помещении, можно подобрать гипсокартон с определенными свойствами. Так для помещений с повышенной влажностью подойдет влагостойкий гипсокартон (ГКЛ) а при условии повышенного требованиях к пожарной безопасности – можно применить специальные гипсокартонные листы, центральный слой которых содержит волокна и добавки, повышающие предел огнестойкости. В помещениях с высокой эксплуатационной нагрузкой будет уместно применение металлических подвесных потолков. Металлические потолки отличаются высокой надежностью и имеют привлекательный внешний вид. Еще одним ценным качеством металлических подвесных потолков является то, что они отвечают высоким требованиям гигиены. Благодаря этому могут использоваться в общественных помещениях, например: ресторанах, аэропортах, больницах и тд.

Металлические потолки бывают:
1. кассетными,
2. реечными,
3. решетчатыми,
4. сетчатыми.

Если приоритетом в помещении для Вас является звукоизоляция, то незаменимым материалом для изготовления подвесного потолка станут плиты из минерального волокна. Кроме хорошей звукоизоляции они имеют хорошую теплоизоляцию, а также имеют способность хорошо отражать свет.

Еще одним видом подвесных потолков применяемых чаще в общественных местах служат ячеистые потолки. Такие подвесные потолки имеют привлекательный внешний вид, а самое главное благодаря своей структуре (металлическая решетка, размеры ячеек от пятнадцати до двухсот миллиметров) обеспечивают естественную вентиляцию. Самое важное преимущество таких подвесных потолков возможность замены отдельной секции без нарушения целостности всей конструкции. Это дает возможность доступа к коммуникациям без особых сложностей. Также можно легко поменять плиты, например, другого цвета или с другими свойствами.
Зеркальные подвесные потолки расширяют пространство. Довольно часто используются в в косметических салонах, в торговых центрах, спортивных комплексах и других помещениях общественного пользования. Материалом для изготовления зеркальных подвесных потолков чаще служат полистирол или металл. И тот и другой материал достаточно устойчив к ударам, воздействию влаги и перепадам температур. Зеркальное стекло используют довольно не часто по причине тяжести и хрупкости материала. Встретить такой материал можно лишь, в эксклюзивном интерьере. Ну и наконец, дерево. Деревянные подвесные потолки имеют привлекательный внешний вид и создают ощущение домашнего уюта. Такие потолки могут быть использованы не только в домах и квартирах, но и в офисах, в небольших кафе и ресторанчиках.

Монтаж подвесных потолков в интерьерах зданий

1 Технические требования
СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия
П1-01 к СНиП 2.08.02-89 Проектирование и устройство подвесных потолков, перегородок и гипсокартонных листов, звукопоглощающих и декоративных плит.

1.1 Предельные отклонения:

величины уступов между плитами и панелями и рейками подвесных потолков - 2 мм;
плоскости всего поля отделки по диагонали и горизонтали (от проектной): на 1 м длины - 1,5 мм на всю поверхность не более 7 мм.

1.2 Крепление листов и панелей к основанию должно быть прочным, без зыбкости (при легком конструировании деревянным молотком не должно наблюдаться коробления изделий, разрушения их кромок и смещения листов).

1.3 Швы должны быть равномерными и строго прямолинейными

1.4Плоскость облицованной поверхности должна быть ровной, без провесов в стыках.

1.5Не допускаются трещины, воздушные пузыри, царапины, пятна на поверхности облицовки