Промышленное здание железобетонный и металлический каркас

Обновлено: 02.05.2024

1. Основные виды промышленных зданий и предъявляемые к ним требования.

2. Принципы объемно-планировочных решений одноэтажных промышленны зданий.

3. Принципы объемно-планировочных решений многоэтажных промышленных зданий.

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 (рис.12.3 и 12.4). 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.

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 (рис.13.1). 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.

Одноэтажные промышленные здания с типовыми унифицированными конструкциями с укрупненной сеткой колонн могут иметь конструктивные схемы с применением подстропильных конструкций или без них (рис.13.2).

При выборе каркаса из стальных элементов надо учитывать величину пролетов, режим работы кранов, величину нагрузок от кранов и покрытия и другие факторы. Стальные конструкции элементов каркаса применяют главным образом в цехах заводов, в которых используют краны тяжелого и непрерывного режима работы. При этом надо широко применять легкие конструкции массового изготовления.

Рис.13.2 – Конструктивные схемы одноэтажного промышленного здания:

а – с шагом колонн 6 м; б – то же, с подстропильными конструкциями,

при шаге крайних колонн 6 м

Каркасы многоэтажных зданий устраивают также из унифицированных железобетонных элементов заводского изготовления с балочными или безбалочными перекрытиями (рис.13.3). Балочные перекрытия как более простые и более универсальные применяют чаще. Безбалочные перекрытия используют при больших полезных нагрузках и необходимости получить гладкую поверхность потолка для устройства подвесного транспорта, развязки в разных направлениях коммуникаций, а также для улучшения санитарно-гигиенических качеств помещений.

Рис.13.3 – Каркасы многоэтажных промышленных зданий:

а - балочный, при оперании ригелей на консоли колонн (І - вариант перекрытий с опиранием ребристых плит на полке ригелей; ІІ – то же, с опиранием плит по верху ригелей); б - балочный, при бесконсольном опирании ригелей (ІІІ - перекрытия с ребристыми плитами; ІV - то же, с многопустотными); в - безбалочный с надколонными плитами, расположенными в двух направлениях; г - то же, с надколонными плитами, расположенными в одном направлении; 1 - ригель продольной рамы; 2 – сантехническая панель

Промышленное здание железобетонный и металлический каркас

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Каркас это несущая основа промздания, 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. Продольные элементы каркаса — это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны (или ребра стальных кровельных панелей).

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.

Составные элементы каркаса одноэтажных промышленных зданий

Как пример однопролетное здание, оборудованное мостовым краном (рис.1).

В состав каркаса входят следующие основные элементы:

Колонны, расположенные с шагом Ш вдоль здания; основное назначение колонн поддерживать подкрановые балки и покрытие.

Рис. 1. Каркас одноэтажного однопролетного здания (схема):

а — при одинаковом шаге колонн и несущих конструкций покрытия; б — при неодинаковом шаге колонн и несущих конструкций покрытия; 1 — колонны; 2 — несущие конструкции покрытия; 3 — подстропильные конструкции; 4 —- прогоны; 5 — подкрановые балки; 6 — фундаментные балки; 7 — обвязочные балки; в — продольные связи колонн; 9 — продольные вертикальные связи покрытия; 10 — поперечные горизонтальные связи покрытия; 11 — продольные горизонтальные связи покрытия.

В стальных каркасах обвязочные балки также относят к фахверку (рис. 2, а). Каркас в целом должен надежно и устойчиво работать под действием крановых, ветровых и других нагрузок.

Рис. 2 Схемы фахверка

а - фахверк продольной стены, б - торцовой фахверк, 1 - основные колонны, 2 - колонны фахверка, 3 - ригель фахверка, 4 - ферма покрытия

Вертикальные нагрузки Р от мостового крана (рис.3), передаваемые через подкрановые балки на колонны с большим эксцентриситетом, вызывают внецентренное сжатие тех колонн, против которых расположен в данный момент мост крана.

Рис. 3. Схема мостового крана

1 - габарит крана, 2 - тележка, 3 - мост крана, 4 - крюк, 5 - колесо крана; 6 - крановый рельс; 7 - подкрановая балка; 8 - колонна

Торможение тележки мостового крана при ее движении вдоль кранового моста (поперек пролета) создает горизонтальные поперечные тормозные силы Т1 действующие на те же колонны.

Торможение мостового крана в целом при его движении вдоль пролета создает продольные тормозные силы Т2, действующие вдоль рядов колонн. При грузоподъемности мостовых кранов, достигающей 650 т и выше, передаваемые ими на каркас нагрузки бывают очень велики. Подвесные краны движутся по путям, подвешенным к несущим конструкциям покрытия, и через них передают свои нагрузки на колонны.

Ветровые нагрузки при различных направлениях ветра могут действовать на каркас как в поперечном, так и в продольном направлениях.

Для обеспечения устойчивости отдельных элементов каркаса в процессе его монтажа и совместной пространственной их работы при воздействии на каркас различных нагрузок в состав каркаса вводят связи.

Основные виды связей каркаса одноэтажных зданий

1. Продольные связи колонн, обеспечивающие их устойчивость и совместную работу в продольном направлении при продольном торможении крана и продольном действии ветра, устанавливаются в конце или посередине длины каркаса.

Устойчивость остальных колонн в продольной плоскости достигается креплением их к связевым колоннам горизонтальными продольными элементами каркаса (подкрановыми балками, обвязочными балками или специальными распорками).

Связи этого вида могут иметь различную схему в зависимости от требований, предъявляемых к проектируемому зданию. Самыми простыми являются крестовые связи (рис. 4, а). В тех случаях, когда они мешают установке оборудования или врезаются в габарит проезда (рис. 4, б), их заменяют портальными связями.

В бескрановых зданиях небольшой высоты такие связи не нужны. Работа колонн в поперечном направлении во всех случаях обеспечивается большими в этом направлении размерами их поперечного сечения и жестким креплением их к фундаментам.

Рис.4. Схема вертикальных связей по колоннам. 1 - колонны, 2 - покрытие, 3 - связи, 4 - проезд

2. Продольные вертикальные связи покрытия, обеспечивающие устойчивость вертикального положения несущих конструкций (ферм) покрытия на колоннах, поскольку крепление их к колоннам считается шарнирным, располагаются по концам каркаса. Устойчивость остальных ферм достигается креплением их к связевым фермам горизонтальными распорками.

3. Поперечные горизонтальные связи, обеспечивающие устойчивость верхнего сжатого пояса ферм против продольного изгиба, располагаются по концам каркаса и образуются путем объединения верхних поясов двух соседних ферм в единую конструкцию, жесткую в горизонтальной плоскости. Устойчивость верхних поясов остальных ферм достигается креплением их к связевым фермам в плоскости верхнего пояса при помощи распорок (или ограждающих элементов покрытия) .

4. Продольные горизонтальные связи покрытия, располагаемые вдоль наружных стен в уровне нижнего пояса ферм.

Все три вида связей покрытия имеют целью объединить отдельные плоские несущие элементы покрытия, жесткие только в вертикальной плоскости, в единую неизменяемую пространственную конструкцию, воспринимающую местные горизонтальные нагрузки от кранов, нагрузки от ветра и распределяющую их между колоннами каркаса.

Каркасы одноэтажных промышленных зданий возводят чаще всего из сборного железобетона, стальные конструкции допускаются лишь при наличии особенно больших нагрузок, пролетов или других условий, делающих нецелесообразным применение железобетона. Расход стали в железобетонных конструкциях меньше, чем в стальных: в колоннах — в 2,5-3 раза; в фермах покрытия— в 2-2,5 раза. Виды промзданий в один этаж подробнее здесь.

Однако стоимость стальных и железобетонных конструкций одинакового назначения отличается незначительно и в настоящее время каркасы делают в основном стальные.

Описанный выше комплекс связей в наиболее полной и четкой форме встречается в стальных каркасах, отдельные элементы которых имеют особенно малую жесткость. Более массивные элементы железобетонных каркасов имеют и большую жесткость. Поэтому в железобетонных каркасах отдельные виды связей могут отсутствовать. Например, в здании без фонарей, с несущими конструкциями покрытия в виде балок и настилом из крупнопанельных плит связи в покрытии не делают.

В монолитных железобетонных каркасах (которые в отечественной практике встречаются очень редко) жесткое соединение элементов каркаса в узлах и большая массивность элементов делают все виды связей ненужными.

Связи чаще всего делают металлические — из прокатных профилей. В железобетонных каркасах встречаются и железобетонные связи, в основном в виде распорок.

Каркас многопролетного здания отличается от каркаса однопролетного здания в первую очередь наличием внутренних средних колонн, поддерживающих покрытие и подкрановые балки. Фундаментные балки по внутренним рядам колонн устанавливают только для опирания внутренних стен, а обвязочные — при большой их высоте. Связи проектируются по тем же принципам, что и в однопролетных зданиях.

При сезонных колебаниях температуры конструкции каркаса испытывают температурные деформации, которые при большой длине каркаса и значительном температурном перепаде могут быть весьма существенными. Например, при длине каркаса 100 м, коэффициенте линейного расширения α = 0,00001 и температурном перепаде 50° (от +20° летом до —30° зимой), т. е. для конструкций, находящихся на открытом воздухе, деформация равна 100 • 0,00001 • 50 = 0,05 м — 5 см.

Свободным деформациям горизонтальных элементов каркаса препятствуют колонны, жестко закрепленные к фундаментам.

Во избежание появления в конструкциях значительных напряжений от этой причины, каркас делят в надземной части температурными швами на отдельные самостоятельные блоки.

Расстояния между температурными швами каркаса по длине и ширине здания выбирают так, чтобы можно было не считаться с усилиями, возникающими в элементах каркаса от климатических колебаний температуры.
Предельные расстояния между температурными швами для каркасов из различных материалов установлены СНиПом в пределах от 30 м (открытые монолитные железобетонные конструкции) до 150 м (стальной каркас отапливаемых зданий).

Температурный шов, плоскость которого расположена перпендикулярно к пролетам здания, называется поперечным, шов, разделяющий два смежных пролета — продольным.

Конструктивное выполнение температурных швов бывает различное. Поперечные швы всегда осуществляются путем установки парных колонн, продольные швы выполняются как путем установки парных колонн (рис. 5, а), так и путем устройства подвижных опор (рис. 5, б), обеспечивающих независимую деформацию, конструкций покрытия соседних, температурных блоков. В каркасах, разделенных температурными швами на отдельные блоки, связи устанавливают в каждом блоке, как в самостоятельном каркасе.

Рис.5. Варианты продольного температурного шва

а - с двумя колоннами, б - с подвижной опорой, 1 - балки, 2 - столик, 3 - колонна, 4 - каток

К каркасу относят также несущие конструкции рабочих площадок, которые бывают необходимы внутри основного объема здания (если они связаны с основными конструкциями здания).

Конструкции рабочих площадок состоят из колонн и опирающихся на них перекрытий. В зависимости от технологических требований рабочие площадки могут располагаться на одном или нескольких уровнях (рис. 6).

Рис. 6. Многоярусная рабочая площадка.

Таким образом, при строительстве одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий в качестве несущей принимается, как правило, каркасная система. Каркас позволяет наилучшим образом организовать рациональную планировку производственного здания (получить большепролетные пространства, свободные от опор) и наиболее приемлем для восприятия значительных динамических и статических нагрузок, которым подвержено промышленное здание в процессе эксплуатации.

В промышленных зданиях применение железобетона оказывается рациональным независимо от этажности в случаях, когда имеют место динамические нагрузки (краны, грохота и другие механизмы) и когда требуется обеспечение огнестойкости.

Строительство каркаса

Что касается общественных зданий, то здесь при высоте до 4 — 6 этажей стены могут выполняться из камня. При большей высоте экономичнее применение железобетонного каркаса до 12 — 15 этажей, после-чего может оказаться более уместным металлический каркас.

Обычные цехи промышленных предприятий состоят из нескольких рядов колонн, несущих подкрановые балки и покрытие. Железобетонные колонны одноэтажных цехов связаны в продольном направлении подкрановыми балками и в поперечном — конструкцией кровельного покрытия. Железобетонные подкрановые балки делаются таврового или прямоугольного сечения.

Железобетонные подкрановые балки

Тавровое сечение может быть как с односторонней полкой, так и симметричное (рис. 4). Наличие полки увеличивает боковую жесткость и улучшает условия монтажа и эксплоатации подкранового пути. Нормальный пролет подкрановой балки 5 — 6 м. Высота балки d определяется по расчету и составляет 1/10—1/6 пролета в зависимости от нагрузки.

Ширина ребра b принимается равной от 1/4 до 1/2 высоты. Толщина плиты (полки тавра) 10—15 см. Расчет подкрановой балки производят обычно, как неразрезной балки, несущей равномерно распределенную нагрузку от собственного веса и систему подвижных сосредоточенных грузов — давления бегунков крана (рис. 5).

Кроме того на балку действуют горизонтальные усилия от торможения крана, передающиеся бегунками. В соответствии с этим выполняется армирование подкрановых балок (рис. 6). При расположении арматуры следует руководствоваться характером огибающих эпюр изгибающих моментов и поперечных сил.

Колонны

Колонны цехов, несущие подкрановые балки, могут быть сплошными - либо спаренными (рис. 6). Последние требуют часто меньшего расхода материала и представляют удобство в части расположения труб (между ветвями) и пр.

Покрытие

Покрытия цехов могут быть выполнены из различных материалов (дерево, металл, железобетон). Во всех случаях при расчете рекомендуется учитывать связь колонн с покрытием. Фундаменты под колонны цехов устраиваются по типу описанных выше. Торцевые стены представляют собой фахверк, состоящий из ряда вертикальных элементов (колонн) и горизонтальных (прогонов).

При расчете торцевого фахверка учитывают совместную работу этих элементов как под влиянием вертикальной нагрузки (собственный вес и заполнение), так и горизонтальной (ветер). В случаях небольших пролетов возможно применение покрытия виде железобетонной ребристой плиты или сплошного сборного настила. Тогда ригели совместно со стойками рассматривают как жесткую раму и соответственно армируют (рис. 7).

Расчетом должно быть учтено влияние перекрытия как жесткой диафрагмы на смещения отдельных плоских рам. Большое значение имеют всякого рода вертикальные диафрагмы в виде стенок или подкосов, воспринимающих горизонтальную нагрузку и тем самым дающих возможность считать остальные рамы практически несмещаемыми в горизонтальном направлении.

В одноэтажных цехах особое распространение получил сборный железобетон, что объясняется сравнительно малым расходом материала на квадратную единицу площади здания и возможностью широкой типизации конструктивных элементов. Сборные конструкции должны производиться в заводских и полузаводских условиях, обеспечивающих тщательность их изготовления.

При проектировании сборных конструкций возможно устройство более сложной формы, чем при монолитном железобетоне, благодаря чему достигается наиболее полное использование материала по всем сечениям элемента. На рис. 8 показана конструкция сборной колонны и на рис. 9 — сборной подкрановой балки.

Железобетонные каркасы многоэтажных зданий представляют собой пространственную раму, состоящую из сетки колонн и связывающих их в двух направлениях балок — ригелей. В плоскости каждого этажа проходят железобетонные перекрытия, составляющие одно целое с каркасом (рис. 0).

Заполнение каркаса, образующее стены, осуществляется из легкого малотеплопроводного материала (камни из «теплого» бетона, пустотелый кирпич, обычный кирпич, естественные камни: туф, ракушечник и пр.) и укладывается по бортовым балкам, очертание которых следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить отепление железобетона и по возможности совместить прогон с перемычкой.

Для ускорения производства работ от возможно также применение жесткой арматуры для всех основных несущих элементов каркаса с тем, что вначале производится монтаж металлического каркаса (жесткой арматуры), который затем используется в качестве лесов при бетонировании.

Конструирование элементов железобетонного каркаса выполняется по обычным правилам. Ocобoe внимание должно быть уделено конструированию рам, на которые условно разделяется каркас. Узлы рам должны быть армированы таким образом, чтобы обеспечить жесткое соединение элементов (рис. 1) с учетом характера производства работ. Опирание стоек (колонн) рамы на фундамент чаще всего осуществляется жестким путем — введением арматуры стоек в массив фундамента.

Температурные и осадочные швы

В отдельных случаях (при слабых грунтах) возможно опирание стоек на фундамент делать шарнирным (рис. 2). При большой длине железобетонных зданий их разделяют температурными швами на отдельные «отсеки». Температурный шов, разделяя все здание по высоте, может не иметь места в фундаменте, где значительные колебания температуры исключены. Осадочные швы устраиваются при неравномерных свойствах грунта под зданием, при сильно различающихся нагрузках отдельных частей здания и в других случаях, когда можно ожидать неравномерной осадки здания.

Осадочный шов проходит через все здание по высоте, в том числе и через фундаменты. Обычно осадочные швы сочетают с температурными. Швы выполняют в виде парных колонн (рис. 3), опирающихся на общий фундамент (температурный шов), а также разрезкой плит безбалочного перекрытия (рис. 4) или балок ребристого (рис. 5).

Последние две схемы шва могут быть температурными и осадочными.

Расчет каркаса железобетонного

Для расчета каркаса здание условно разделяют на отдельные плоские рамы, определение усилий в которых производится обычными способами строительной механики. Как указывалось, особому учету подлежат дополнительные связи, вводимые наличием жестких перекрытий — диафрагм.

Перекрытие, жестко связывая «плоские рамы», делает невозможным их независимое перемещение в горизонтальном направлении. Практически можно считать перекрытие неизменяющимся по форме. Тогда деформация отдельных рам в горизонтальном направлении должна происходить таким образом, чтобы перекрытие, их соединяющее, сохраняло перемещаясь свою форму.

Учитывая такое свойство горизонтальной диафрагмы — перекрытия, можно путем введения в отдельные рамы жестких вертикальных элементов передавать на них все горизонтальные усилия, действующие на каркас. Тогда остальные рамы рассчитывают только на вертикальную нагрузку без учета смещения узлов в горизонтальном направлении. Кроме того во всех случаях, даже при отсутствии вертикальных диафрагм, учет связи между рамами в виде перекрытия приводит к упрощению расчетов и, что особенно важно, дает наиболее правильное отражение действительных условий работы конструкции под нагрузкой.

Железобетонные каркасы с успехом применяются для зданий большой этажности в обычных условиях. В условиях же возможных землетрясений, т. е. для антисейсмичных сооружений, применение железобетонных каркасов рекомендуется уже при высоте в 3—4 этажа.

Фундаменты под каркасы антисейсмичесные сооружений должны быть сплошными либо отдельными, но с обязательной связью между ними в виде жестких железобетонных балок (рис. 6).

Для ускорения процесса возведения железобетонных каркасов многоэтажных зданий применяют различные методы, как то: устройство жесткой арматуры, применение подвижной опалубки и монтаж всего каркаса из отдельных, заранее изготовленных сборных элементов. Последний метод (рис. 7) находится еще в стадии опытов, но имевшие место случаи его применения дают возможность сделать вывод о целесообразности его дальнейшего развития.

Устройство лестниц

Сложная форма лестниц и необходимость в большинстве случаев их несгораемости обусловили применение железобетона для их возведения. Железобетонные лестницы выполняются в зависимости от их назначения и условий возведения. Применяются лестницы монолитные, сборные или смешанные.

В монолитной конструкции ступени поддерживаются плитой (рис. 8) и составляют с ней одно целое. Такие лестницы обладают значительным собственным весом и находят применение сравнительно редко. Интересная конструкция монолитной лестницы представлена на рис. 9 она может явиться прекрасной иллюстрацией конструктивных возможностей железобетона как строительного материала.

Наибольшее распространение в промышленных, общественных и жилых помещениях находят лестницы смешанной конструкции: из сборных ступеней по монолитным косоурам. Заранее изготовленные ступени могут быть сплошными или пустотелыми.

Последние предпочтительны в зданиях промышленного назначения. Ступени изготовляются из бетона марки R28 = 110 кг/см2, причем верхняя поверхность (проступь) обрабатывается обычно под мозаику.

Косоуры выполняются в виде наклонных балок прямоугольного сечения, монолитно соединенных с площадочными балками В некоторых случаях косоуры делают изогнутыми, что дает возможность использовать их в качестве несущих балок лестничной площадки. Железобетонные лестницы с успехом применяются не только для простейшей формы (двухмаршевая лестница), но и в случае круглых многоугольных, овальных и других планов.

Сборные лестницы из железобетона весьма рациональны, так как избавляют от необходимости устройства сложных лесов и опалубки, необходимых при монолитной и смешанной конструкциях. Сборные лестницы монтируются из отдельных площадочных балок, косоуров и ступеней. Заслуживает внимания конструкция заготовленных заранее целых лестничных маршей, что упрощает монтаж и ведет к дальнейшей индустриализации строительства.

Сборный каркас

Сборный каркас модулируется в продольном и поперечном направлениях кратно 3 м. Наиболее экономичны размеры композиционной ячейки для многоэтажного здания — 6X6 м, 6x3 м и доборная 3x3-и, которые хорошо увязываются с размерами и формой помещений таких зданий, как школы, детские учреждения, административные здания, столовые, библиотеки и др.

Жилые здания хорошо компонуются в тех же осевых размерах: для продольного шага жилой секции 6+3+6 м для ширины здания 6+6 м. Каркас проектируется по стоечно-ригельной или безригельной схемам. Выбор схемы, а также формы стоечно-ригельного каркаса (продольной или поперечной) связан с вопросами экономического и композиционного порядка.

Поперечный стоечно-ригельный железобетонный каркас

Поперечный стоечно-ригельный железобетонный каркас, решенный в виде жестких рам, не требует в поперечном направлении диафрагм жесткости, тогда как при продольном или безригельном каркасе они обязательны. С другой стороны при безригельном каркасе потолок помещений освобождается от выступающих ригелей и сокращается количество монтажных элементов. Выбор продольного или поперечного стоечно-ригельного каркаса связан также с весом перекрытий и размерами осевой сетки. При поперечном каркасе с сеткой 6X3 м перекрытия имеют пролет 3 м и получаются значительно легче, чем при сетке 6x6 м или при продольном каркасе с любой сеткой (рис. 1).

Рис. 1. Пролеты в сборных перекрытийв каркасном здании

а — при стоечно-ригельном поперечном каркасе с осевой сеткой 6 X 6 м; б — то же, с осевой сеткой 6X3 м; в — при стоечно-ригельном продольном каркасе с осевой сеткой 6X6 м; е — то же, с осевой сеткой 6X3 м

Стойки каркаса изготовляются в один или несколько этажей сечением от 200x200 до 400x400 мм. Ригели могут быть однопролетными и многопролетными сечением от 200x400 до 300x600 мм. При расчете каркаса только на вертикальные нагрузки соединения стоек и ригелей не рассчитываются на восприятие моментов и делаются шарнирными или частично защемленными, при этом возможно применение многоэтажных стоек (рис. 2, а и в),

Более просты в изготовлении и монтаже унифицированные стойки на один этаж с платформенным опиранием ригелей или перекрытий (рис. 2, б и г). При соответствующем расчете и конструировании полного каркаса и его стыков без излишней затраты средств можно иметь жесткие в своей плоскости рамы, вполне обеспечивающие в этом направлении устойчивость здания средней этажности. Неполный каркас в любом случае конструируется со связевой системой устойчивости

Рис.2. Схемы каркасно-панельного здания
а — с полным поперечным стоечно-ригельным каркасом с шарнирным сопряжением элементов; 6 — то же, с платформенным опиранием; в — с неполным поперечным стоечноригельным каркасом; г — то же, с безригельным каркасом; 1 — стойка; 2 — ригель; 3 — перекрытие; 4 — наружные ограждающие панели; 5 — платформенный стык; 6 — частично защемленный стык; 7 — стык стоек; 8 — наружные несущие панели

Для удобства монтажных работ при строительстве железобетонного каркаса соединение многоэтажных стоек делается на 500—600 мм выше верха ригелей с помощью стальных оголовников, привариваемых к арматуре стоек и свариваемых по контуру. Ригелиопираются на выпускные закладные консоли и тоже привариваются к ним и к столикам (рис. 3, а и б).

Платформенный стык осуществляется путем опирания ригелей (при стоечно-ригельном каркасе) или непосредственно перекрытий (при безригельном) на стойки нижележащего этажа и стоек вышестоящих на этот узел сверху. Оголовники стоек свариваются с закладными пластинками элементов перекрытия (рис. 3, в и г).

Внутренние стены, выполняющие роль диафрагм жесткости, ставятся друг на друга по всей высоте здания. Они делаются из железобетона по типу несущих поперечных стен и прочно соединяются с элементами каркаса. Горизонтальные стыки панелей проверяются на действие нормальных и скалывающих напряжений.

Рис.3. Детали каркаса
а — стык стоек; б — частично-защемленный стык ригеля со стойкой; в — платформенный егык в стоёчно-рнгёльном каркасе; s— платформенный стык перекрытий со стойкой в безри-гельном каркасе; 1 — стойка; 2 — ригель; 3 — сварка; 4 — закладные стальные части; 5 — панель перекрытия; 6 — стальной оголовник стойки; 7 — обетоненная консоль из двутавра; 8 — раствор; 9 — обетонка стыка

Ограждающие панели при полном железобетонном каркасе делаются самонесущими или навесными в зависимости от этажности здания, материалов и конструкции панелей. Разрезка стены на отдельные элементы может быть различна по размеру и форме, а сами элементы различаются по материалу, фактуре и цвету.

Рельефно выступающая простеночная панель позволяет полностью или частично скрыть стойки каркаса (рис. 4, а). При панелях на целый шаг каркаса или более стойки делают полностью выступающими в помещение (рис.4, б—г). Материалы и конструкции панелей применяются такие же, как при поперечных несущих стенах. Самонесущие панели устанавливаются с гибкой анкеровкой к элементам каркаса или перекрытиям (рис. 4, б), а навесные — с жесткой анкеровкой (навеской) или непосредственным опиранием на элементы железобетонного каркаса (рис. 4, в и г).

Рис. 4. Детали узлов сопряжений панелей с каркасом
а — решение с пилястрами; б — с самонесущими панелями на комнату (разрез и планов — с навесными панелями на комнату; г — с навесными панелями поясной разрезки; / — панель стены; 2 — стойка каркаса; 3 — панель пилястры; 4 — эффективный утеплитель; Б — ригель каркаса; 6 — легкий бетон; 7 — теплоизоляция; 8 — раствор; 9 — пороизол; 10 — синтетическая мастика; 11 — пароизоляция; 12 — стальные уголки; 13 — стальной анкер; 14 — декомпрессионная полость; 15 — тяжелый бетон; 16 — перекрытие; 17 — сварка; 18 — стальной оголовник стойки; 19 — стальные закладные части; 20 — подклинка; 21 — простенок

Вертикальные швы между панелями и каркасом тщательно уплотняются эффективными теплоизолирующими полосами и покрываются слоем легкого раствора, наносимого для прочности по сетке.

Неполный железобетонный каркас

При неполном железобетонном каркасе для наружных стен применяются несущие панели. Разрезка стены на панели при поперечном стоечноригельном каркасе может быть как на комнату и более, так и с простеночными элементами. При этом нужно иметь в виду, что на опорах ригелей создаются большие сосредоточенные нагрузки, что требует повышенной прочности панелей. При продольном или безригельном каркасе панели делаются не менее чем на комнату, а опирание перекрытий дает нагрузку более распределенную по периметру наружных стен. Несущие панели рекомендуется делать однослойными из легкого бетона, так как в многослойных панелях при опирании ригелей или перекрытий на их железобетонную основу создаются тепловые мостики, ведущие к промерзанию мест опирания.

В одноэтажных зданиях железобетонные каркасы выполняются в виде рам с жестким защемлением стоек в фундаментах и с шарнирным соединением с фермой или балкой покрытия, распертых в продольном направлении.

Фундаменты под сборный железобетонный каркас

Фундаменты под сборный железобетонный каркас делаются в виде отдельных опор стаканного типа (рис.5, а и б), обеспечивающих жесткую заделку колонн.
Сборные фундаментные балки изготовляются трапецеидального сечения шириной по верху 520, 500 и 300 мм и высотой 450 мм. При большей ширине нижней части стены укладываются две узкие балки рядом. Монолитные железобетонные балки в целях экономии бетона имеют тавровое сечение и опираются на уступ фундамента колонны. Верх фундаментной балки устанавливается на 50 мм ниже пола первого этажа.

Колонны сборного железобетонного каркаса

Колонны сборного железобетонного каркаса (рис. 6, а и б) изготовляются прямоугольного сечения одноветвевые и двухветвевые — при больших крановых нагрузках более экономичные и менее деформативные.
Подкрановые, обвязочные и фундаментные балки делаются обычно разрезными. Подкрановые балки выполняются железобетонными или металлическими. Железобетонные подкрановые балки изготовляются тавровогосечения высотой от 800 до 1200 мм для кранов грузоподъемностью от 5 до 30 т пролетом в 6 м; двутавровые или в виде шпренгельной фермы — про­летом 12 м.
Для кранов большей грузоподъемностью сечение железобетонных балок и их вес настолько увеличивается, что они становятся неэкономичными и заменяются стальными, имеющими двутавровый прокатный или сварной профиль с усилением верхней полки.

Крепление железобетонных подкрановых балок(рис. 6, в) осуществляется при помощи закладных деталей, причем на время монтажа устанавливаются съемные болты.

При опирании стальных подкрановых балок на кирпичные столбы они крепятся к столбу и к железобетонной (бетонной) подушке хомутами.
В конце подкранового пути устанавливаются упоры, которые предохраняют кран от падения и защищают стены от ударов крана при запоздалом его торможении.

Обвязочные балки имеют прямоугольное сечение с небольшим выступом для опирания кладки, отепляющей балку.
Установку обвязочных балок по высоте целесообразно согласовывать с расположением окон, чтобы они одновременно могли служить и оконными перемычками. Крепление балки (рис. 6, г) осуществляется при помощизакладных металлических планок и накладок, которые свариваются между собой. На время монтажа устанавливаются съемные болты.

Поперечная жесткость каркаса при воздействии ветровых нагрузок обеспечивается жесткостью колонн, заделанных в фундаментах; кроме того, для обеспечения совместной пространственной работы всех конструкций здания стыки элементов покрытия замоноличиваются с обязательной сваркой закладных деталей балок или ферм.

Рис.5. Сборные железобетонные фундаменты
а — фундамент стаканного типа: план и разрез; 6 — фундамент стаканного типа с опорными плитами; в — схема размещения фундаментных балок; 1 — колонна; 2 — цементный раствор — 50 мм; 3 — петли для подъема; 4 — фундаментная балка; 5 — стена;
6 — бетонный столбик

При проектировании сборных железобетонных каркасов одноэтажных производственных зданий необходимо также обеспечить жесткость и устойчивость конструкции и в продольном направлении. Для этого устраивают специальные связи, используемые для восприятия ветровых нагрузок и тормозных усилий кранов. Связи подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Между колоннами в продольном направлении для обеспечения жесткости каркаса устраиваются крестовые или портальные связи

Крестовые связи применяются при шаге колонн 6,0—12,0 м и высоте до головки подкранового рельса 6,0—14,0 м; портальные — при шаге колонн 12,0—18,0 м и высоте до головки подкранового рельса 8,0—14,0 м. Портальные связи дают возможность устроить ворота для прохода транспорта. Вертикальные связи изготовляют из прокатных профилей на сварке и крепят к колоннам при помощи закладных деталей. Эти связи следует размещать в середине температурного блока, чтобы они не препятствовали температурным деформациям конструкций. В крайних пролетах температурного блока, ограниченного температурными швами или торцом здания, между несущими элементами покрытий устанавливаются вертикальные связи в виде диафрагм, прикрепляемых к поясам балок или ферм покрытия и к верху колонны. Во всех средних пролетах по верху колонн устанавливаются распорки.

Рис. 6. Элементы железобетонного каркаса одноэтажного производственного здания

а — колонна прямоугольного сечения; б — двухветвевая колонна; в — деталь соединения подкрановой балки с колонной; г — деталь крепления обвязочной балки-ригеля к колонне; 1 — фундамент; 2 — колонны; 3 — фундаментная балка; 4 — бетонный столбик под фундаментную балку; 5 — стена; 6 — парапетная плитка; 7 — отмостка; 8 — подкрановая балка; 9 — консоль подкрановой балки-10 — анкерные болты для крепления подкрановой балки; 11 — сварка; 12— обвязочная балка-ригель; 13 — монтажный болт; 14 — стальные накладки, приваренные к монтажным петлям обвязочных балок и к закладным деталям в колоннах; 15 — бетон

Горизонтальные связи устанавливаются по нижнему поясу ригелей поперечных рам, расположенных по торцам здания. Совместно с несущими элементами покрытий и настилами они образуют пространственный блок, воспринимающий ветровую нагрузку на торец здания. Эти связи выполняются из прокатной стали и устанавливаются на двух крайних ригелях покрытия, образуя ветровую ферму.

По верхнему поясу ригелей поперечных рам при беспрогонном покрытии горизонтальные связи не устраиваются, так как крупнопанельные настилы покрытия, прикрепленные сваркой к ригелям, обеспечивают требуемую жесткость конструкции. При прогонной системе покрытия жесткость в горизонтальной плоскости получается меньшей, чем в беспрогонной, поэтому под прогонами по всей ширине крайних пролетов температурных блоков устраивают горизонтальные связи крестовой системы.
Фонарные фермы объединяют в жесткий пространственный блок вертикальными связями по крайним стойкам в плоскости остекления и горизонтальными — в плоскости покрытия фонаря.

Здания с железобетонным каркасом протяженностью больше 60 м

Здания с железобетонным каркасом протяженностью больше 60 м разрезаются на отдельные участки деформационными швами, разделяющими их от верха покрытия до подошвы (осадочные швы) или до верха фундамента (температурные швы). В месте образования деформационного шва шаг колонн уменьшается с 6 ж до 5,5 м, причем на оси шва устанавливаются уже не одна, а две колонны на расстоянии 1 м друг от друга. По колоннам с обеих сторон шва устанавливаются самостоятельные стропильные фермы, на которые опираются прогоны или плиты крупнопанельных настилов с консольными свесами.

Стальные конструкции одноэтажных промышленных зданий

Пространственную систему металлических конструк­ций, образованную колоннами, подкрановыми балками, фермами, прогонами и связями, называют стальным каркасом.Пространст­венная жесткость каркаса обеспечивается укладкой подкрановых балок, прогонов, связей между поперечными рамами.

Элементы каркаса изготовляют из малоуглеродистых и высоко­прочных сталей. Сопряжение элементов стального каркаса осуществ­ляют на болтах, сварке и заклепках (при значительных динамических нагрузках).

Рис. 20. Основные типы стальных колонн:

а — сплошного постоянного сечения для зданий без мостовых кранов;

б — то же двухветвевого сечения; в — сплошного сечения для зданий,

оборудованных мостовыми кранами; г— то же, двухветвевого переменного

сечения; д — то же, раздельного типа переменного сечения

Каркасы одноэтажных промышленных зданий с пролетами 18,24, 30, 36 м и шагом колонн 6 и 12 м возводят из типовых металлических конструкций.

Стальные каркасы допускаются: при высоте одноэтажного зда­ния более 14,4 м; при грузоподъемности кранов 50 т и более; при пролетах здания 30 м и более, а в неотапливаемых зданиях — 18 м и более; при двухъярусном расположении кранов; при высоких дина­мических нагрузках; при строительстве в труднодоступных районах.

Устройство стального каркаса наиболее оправдано для многих цехов металлургической промышленности (мартеновские, прокат­ные и др.) и в цехах тяжелого машиностроения.

Повышение коррозионной стойкости стального каркаса дости­гается нанесением соответствующих защитных покрытий — масля­ных красок, битумных лаков. С этой же целью для работы в агрессив­ной среде следует применять круглые, гнутые, сплошностенчатые конструктивные формы элементов, в которых отсутствуют места скоп­ления влаги и пыли, являющиеся источником развития коррозии.

Защита стальных конструкций от чрезмерного нагрева произво­дится облицовкой огнеупорными материалами (керамикой, бетона­ми) и установкой отражающих экранов при постоянном источнике теплоизоляции (на некоторых участках горячих цехов).

Применение железобетонных настилов по стальным фермам приводит к увеличению расхода металла, поэтому предпочтительно использование легких ограждающих конструкций (профилирован­ный стальной лист, асбестоцементные изделия, эффективный утеп­литель).

Типы стальных колонн. Их опирание на фундамент

В колоннах различают следующие части:

• оголовок, воспринимающий нагрузку от вышележащих конструкций;

• стержень (ствол), имеющий надкрановую и подкрановую части;

• башмак (база), передающий нагрузку на фундамент.

Стальные колонны (рис. 20) различают по следующим призна­кам:

• по местоположению: для крайних и средних рядов;
• по конструкции ствола: постоянного сечения, переменного (сту­пенчатого) сечения;
• по сечению ствола: сплошные, сквозные (из отдельных ветвей, соединенных раскосами или планками), смешанного типа (надкрановая часть сплошная, подкрановая сквозная).

Колонны постоянного сечения представляют собой прокатные сварные двутавры с консолями для опирания подкрановых балок. Их устанавливают в бескрановых или крановых зданиях высотой 8,4-9,6 м (при грузоподъемности кранов до 20 т). Привязка крайних колонн: при Н= 6—8,4 м — нулевая; при Н= 8,4—9,6 м — 250 мм.

Расстояние от уровня пола до верха подколонника 600 мм (для колонн =8,4—9,6 м), 200 мм (для колонн Н = 6—8,4 м).

Рис. 21. Стальные подкрановые балки:

а — сплошного сечения из прокатных двутавров с усилением верхних полок;

б — то же сварные; в — то же, клепаные; г — сквозного сечения;

д — крепление балок к железобетонной колонне; е — то же к стальной;

ж — крепление рельса к балке крюками; з — то же лапками;

1 — тормозная балка; 2 — крепежная планка; 3 — упорный уголок;

4 — стальная фасовка; 5 — подставка; 6 — цементно-песчаный раствор;

7 — опорное ребро; 8 — рельс; 9 — крюк; 10 — стальная лапка

Ступенчатые (двухветвевые) колонны предназначены для зданий с высотой этажа 9,6—18 м, оборудованных кранами грузоподъемно­стью до 125 т. Надкрановая часть колонны (шейка) выполняется из сварного двутавра, подкрановая состоит из двух ветвей, соединен­ных решеткой. Подкрановую часть двухветвевых колонн выпол­няют из прокатных швеллеров и двутавров (при высоте сечения до 400 мм), из гнутых швеллеров и двутавров сварных или прокатных (при высоте сечения 400—650 мм).

Башмаки стальных колонн крепят к анкерным болтам, заделан­ным в железобетонный фундамент. Опирание осуществляют через слой цементно-песчаного раствора или бетона на мелком заполни­теле. Конструкция башмака зависит от сечения колонны, характера нагрузки (центральная, внецентренная). Башмаки колонн сплош­ных и решетчатых (при небольшом расстоянии между ветвями) име­ют общую базу. В зависимости от высоты траверсы нижний торец колонны располагают на отметке 0,6—0,9 м. Заглубленную часть колонны для защиты от коррозии бетонируют.

Подкрановые балки

Двутавровые балки пролетом 6 и 12 м применяют в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 200 т. Сечение балок симметричное или асимметричное (с уширенным верхним поясом), вертикальная стенка сплошная, усиленная двусторонними реб­рами, расположенными через 1,5 м. Высота подкрановых балок 600—2050 мм, их изготовляют из прокатного металла и сварными (рис. 21).

По статической работе подкрановые балки делят на разрезные, имеющие по всей длине постоянное сечение и стыкуемые на опорах; неразрезные, компонуемые из различных сечений, со стыками, расположенными в четвертях пролета.

Тормозные балки и фермы (рис. 22) обеспечивают устойчивость подкрановых балок и воспринимают тормозные усилия мостовых кранов. Их закрепляют к поясам подкрановых балок и сверху при­варивают стальной рифленый лист, используемый для прохода вдоль подкрановых путей. При шаге колонн 6 м верхние пояса подкрано­вых балок связывают тормозными балками только в связевых шагах колонн. При шаге колонн 12 м при устройстве проходов при кранах грузоподъемностью более 75 т по всей длине подкрановых балок устраивают тормозные фермы.

Крановые пути для кранов грузоподъемностью до 20 т устраива­ют из железнодорожных рельсов, закрепленных крюками или план­ками с вертикальными ребрами.

Для кранов грузоподъемностью более 20 т укладывают рельсы от КР-50 до КР-140, закрепляемые болтами с прижимными лапка­ми. Концевые опоры приваривают к подкрановой балке и снабжа­ют брусчатым амортизатором.

Балки опирают на колонны через опорные торцовые ребра и крепят к ним болтами и планками. Между собой балки соединяют болтами, пропускаемыми через опорные ребра. Балки изготовляются средние и крайние. Крайние балки устанавливаются у температур­ных швов и в торцах пролетов, у этих балок одна из опор отодвинута на 500 мм.

При опирании балок на железобетонные колонны под балки устанавливают специальные подставки (рис. 21, д).

Рис. 22. Тормозные элементы подкрановых балок:

а — тормозная балка, соединяющая подкрановые конструкции

на средних колоннах; б — тормозная ферма, соединяющая подкрановые

конструкции на средних колоннах; в — тормозная балка для крайних колонн;

г — тормозная ферма для крайних колонн;

1 — двутавровые подкрановые балки; 2 — стальной рифленый лист,

усиленный снизу ребрами из уголков; 3 — решетка из уголков; 4 — швеллер;

5 — вертикальная решетка тормозной фермы; 6 — стальные уголки,

поддерживающие раскосы тормозной балки

Рис. 23. Схемы стальных стропильных и подстропильных ферм:

а — с параллельными поясами для плоских покрытий;

б — треугольная для неутепленных покрытий; в — подстропильная

с параллельными поясами; г— подстропильная треугольная

Стропильные и подстропильные фермы покрытий

Стальные типовые фермы пролетом 18—36 м применяют в плос­ких и скатных покрытиях. Их изготовляют из углеродистых и низ­колегированных сталей.

Стропильные фермы с параллельными поясами (рис. 23) предна­значены для устройства плоской кровли из железобетонных плит или стального профилированного настила. Шаг ферм 6, 12 м.

Элементы фермы изготовляют из уголков, широкополочныхтав-ров, соединяемых в узлах электросваркой или высокопрочными болтами. Верхний и нижний пояса фермы имеют уклон 1,5%, что компенсирует провисание конструкции в процессе эксплуатации. При креплении путей подвесных кранов фермы усиливают допол­нительными подвесками. У опор ферм на колонны устанавливают опорные стойки двутаврового сечения, поэтому длина ферм, постав­ляемых заводом-изготовителем, будет на 400 мм меньше за счет уко­рочения крайних панелей поясов ферм.

В крайних рядах наружная линия стойки служит продолжением наружной грани колонны, что обеспечивает крепление наружных стен к каркасу по всей высоте.

Фермы шарнирно опирают на колонны. При шаге колонн край­них рядов 6 м, а средних 12 м и более возникает необходимость уста­новки подстропильных ферм.

Решетка ферм определяется целесообразным распределением усилий между раскосами и стойками. При этом расстояние между углами ферм принимают обычно по верхнему поясу 3 м, по нижне­му — 6 м. В фермах пролетом 24, 30, 36 м для удобства устройства монтажного стыка посредине пролета появляется дополнительный вертикальный элемент.

Рис. 24. Установка связей в покрытии (шатре) стального каркаса:

а — в уровне верхнего пояса стропильных ферм; б — в уровне нижнего пояса

стропильных ферм; в — продольный разрез (шатра) в коньке;

г — продольный разрез (шатра) по опорам стропильных ферм;

1 — фермы; 2 — горизонтальные связи; 3 — вертикальные связи

в виде фермы с параллельными поясами; 4 — распорки (в коньковых

узлах фермы); 5 — поперечная связевая ферма (в середине

температурного блока); 6 — продольная связевая ферма;

7 — растяжки (в уровне нижнего пояса фермы)

Связи в стальном каркасе

Конструктивные элементы (связи), установленные между стро­пильными фермами и колоннами, обеспечивают пространственную жесткость каркаса (рис. 24, 25). Вертикальные связи:

между стальными колоннами разделяют на основные и верхние. Основные располагают по высоте подкрановой части колонны в середине температурного блока в каждом ряду колонн. Верхние вертикальные связи (в надкрановой части колонн) располагают по границе температурного блока и в местах расположения вер­тикальных связей между фермами покрытия; между стропильными фермами закрепляют вертикальные крес­товые связи или фермочки с параллельными поясами. Их распо­лагают между опорами ферм по краям и в середине пролета. Горизонтальные связи: • горизонтальные связи по нижним поясам ферм располагают поперек и вдоль пролетов, поперечные — у торцов и температур­ных швов. Если температурный блок 120—150 м и краны боль­шой грузоподъемности, то промежуточные связевые фермы устраивают через 60 м. Продольные горизонтальные связи устраивают по крайним панелям нижних поясов стропильных ферм. В однопролетных — вдоль обоих рядов колонн, в много­пролетных — вдоль крайних и через ряд вдоль средних. Если примыкают два пролета, разных по высоте, продольные связи располагают с обеих сторон колонн; горизонтальные связи по верхнему поясу ферм устанавливают в торцах и у температурного шва. Если длина блоков больше 96 м, то через 42—60 м ставят промежуточные связевые фермы. Распорки устанавливают на участках покрытия под фонарями в коньковых узлах ферм.

Узлы стального каркаса

Опирание подкрановых балок на консоли (рис. 26) или выступы колонн осуществляется нижней строганой кромкой опорных ребер, которые соединяются между собой болтами. Верхнюю часть балок закрепляют стальными планками, приваренными к колоннам.

Сопряжение стропильных ферм с колоннами выполняют шарнир­ным (рис. 27). К надопорной стойке, закрепленной на оголовке колонны, прикрепляют болтами верхний и нижний пояса ферм.

Сопряжение подстропильных ферм на оголовке колонны. Ниж­ний пояс фермы примыкает к надопорной стойке из сварного дву­тавра и крепится к ней болтами.

Рис. 25. Связи в шатре стального каркаса:

1 — колонны; 2 — связи по нижнему поясу ферм;

3 _ связи по верхнему поясу ферм; 4 — распорки;

5 _ вертикальные связи в плоскости конька

Рис. 26. Крепление Рис. 27. Сопряжение

подкрановых балок: стропильных ферм с колонной:

а - к крайней колонне; а - на опоре; б - в пролете

б — к средней колонне; 1 — консоль колонны;

2 — подкрановая балка; 3 — крепежные планки

Сопряжение стропильной фермы с подстропильной осуществляют на опорном столике нижнего пояса (рис. 28).

Смешанные каркасы

Каркас, у которого сжатые и изгибаемые элементы выполнены из различного материала, называют смешанным. Для одноэтажных промышленных зданий целесообразны каркасы следующих видов: колонны — железобетонные, подкрановые балки, несущие конструк­ции покрытия — стальные; колонны — железобетонные, несущие конструкции покрытия — деревянные; колонны — металлические, конструкции покрытия —деревянные.

За счет рациональной работы элементов каркаса: железобетон­ных на сжатие, металлических и деревянных на изгиб — снижается материалоемкость здания. Уменьшение массы покрытия позволяет сократить размеры сечения колонн и подошвы фундаментов.

Рис. 28. Сопряжение стальных стропильных и подстропильных ферм:

а — схема установки ферм; б — сопряжение ферм на оголовке колонн;

е — сопряжение ферм в пролете;

1 — колонна; 2 — надопорная стойка; 3 — стропильные фермы;

4 — покрытие; 5 — подстропильная ферма; 6 — столик для опирания

стропильной фермы; 7 — нижний узел стропильной фермы; 8 — нижний узел

подстропильной фермы; 9 — верхние узлы стропильных ферм

Наиболее распространены каркасы с несущими элементами по­крытия из металла. Металлические фермы устанавливают на желе­зобетонные колонны через опорную плиту. Смонтированные кон­струкции закрепляют анкерными болтами, заделанными в оголов­ке колонны.

Здания из легких металлических конструкций

Несущие конструкции, прочность которых повышена благодаря применению высоких марок металла или эффективных профилей, а ограждающие элементы выполнены из тонколистового металла с эффективным утеплителем, называют легкими.

Из легких металлических конструкций возводят одноэтажные промышленные здания пролетом 18 и 24 м. Шаг колонн в крайних рядах 6 и 12 м, в средних —12 м.

Получили распространение здания со структурным покрытием из прокатных профилей или труб (рис. 29). Колонны в таких зда­ниях — из прокатных или сварных двутавров, из труб диаметром

Рис. 29. Здания со структурными покрытиями из труб

или прокатных профилей:

1 — колонны; 2 — подкрановые балки; 3 — пространственная структура

(из труб или прокатных профилей); 4 — покрытие из стального настила;

5 — зенитные фонари; 6 — прогоны покрытия;

7 _ панели из металлических листов с эффективным утеплителем;

8 _ окно; 9 — цоколь; 10 — стойка стенового фахверка;

11 — ригели стенового фахверка

325-530 мм. Подкрановые балки двутавровые сварные. Покрытие — пространственная структура, собранная из прокатных уголков или труб. Элементы структуры соединяются в узлах с помощью высоко­прочных болтов, сварки, полусфер с внутренней резьбой. Фермы из круглых труб разработаны для устройства по ним легкого покрытия из стального профилированного листа.

Подстропильные конструкции для ферм из круглых труб при шаге колонн 12 м имеют треугольное очертание. Пояса их выполне­ны из круглых труб, а стойки из усиленного местами прокатного двутавра.

Прогоны выполняют из прокатных швеллеров высотой сечения 200-250 мм в зависимости от расчетной нагрузки. В необходимых случаях, особенно в ендовах, прогоны могут применяться усилен­ные или состоять из двух швеллеров. При шаге ферм 12 м прогоны устраивают решетчатого типа. Они имеют треугольную форму, верхний пояс — из парных прокатных швеллеров, а решетки — из одиночных холодногнутых.

Здания из легких металлических конструкций предназначены для предприятий машиностроения, легкой, пищевой и деревообра­батывающей промышленности.

Группы красителей для волос: В индустрии красоты колористами все красители для волос принято разделять на четыре группы.

Что входит в перечень работ по подготовке дома к зиме: При подготовке дома к зиме проводят следующие мероприятия.

Поиск по сайту

Читайте также:

  
• Обработка и сварка металлов
  
• Лом и отходы цветных и или черных металлов
  
• Краска по металлу под дерево
  
• Резать металл под углом
  
• Что такое металлы и неметаллы