В рамном каркасе основные несущие функции выполняет система колонн и ригелей, расположенных в двух направлениях. Ригели жестко соединены с колоннами и образуют пространственную систему, состоящую из плоских рам. Рамы воспринимают всю совокупность действующих на здание вертикальных и горизонтальных нагрузок с передачей х на фундаменты. Усилия в плоскости дисков перекрытий
возникают только между |
разножесткими рамами, и как правило, они |
|
плоскихки перекрыт я воспр н мают действующие на здание горизонтальные |
||
невелики. |
|
|
СВ связевом каркасе основные несущие конструкции образуются сис- |
||
темой колонн, гор зонтальных дисков - перекрытии и вертикальных |
||
|
д афрагм жесткости ДЖ сплошного или стержневого сечения. |
|
|
б |
|
Роль перекрыт й в с стеме несущих конструкций связевого каркаса зна- |
||
чительно возрастает. Помимо основной работы на вертикальные нагруз- |
||
силы |
передают х п лонам. При больших расстояниях между пи- |
|
лонами |
ли между крайними пилонами и торцами здания усилия в плос- |
|
кости перекрытий могут |
ыть довольно большими. Кроме восприятия |
|
внешних горизонтальных нагрузок, перекрытия воспринимают усилия,
возникающие при погрешностях в монтаже колонн, изменениях темпера- |
|
туры конструкций, а также перераспределяют усилия между ДЖ в зонах |
|
|
Д |
изменения их схемы или соотношения жесткостей, участвуют в совмест- |
|
ной работе надземнойАчасти здания с фундаментами. |
|
Каркасы одноэтажных промышленных зданий выполняют преиму- |
|
щественно из сборного железобетона и стали, значительно реже на моно- |
|
литного железобетона, кирпича (колонны), алюминия, древесины и пла- |
|
стмасс. |
И |
|
|
При выборе материала для элементов каркаса учитывают: размеры пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер нагрузок, действующих на каркас, параметры и агрессивность воздушной среды производства, район строительства, требования огнестойкости и долговечности и технико-экономические факторы.
Железобетонные конструкции отличаются высокой долговечностью, несгораемостью и незначительной деформативностью. Применение их позволяет экономить сталь и для содержания требуются небольшие эксплуатационные затраты. Недостатки железобетонных конструкций: большая масса, значительная трудоемкость стыковых соединений, затруднительность устройства монолитных конструкций зимой, сложность работ по усилению, перестройке и разборке конструкций.
21
Стальные конструкции, по сравнению с железобетонными, обладают относительно малой массой, большей несущей способностью, меньшими габаритами, высокой индустриальностью, лучшей транспортабельностью и малой трудоемкостью монтажа. Сталь отличается большим постоянством свойств, однородностью и надежностью. Усиление стальных конструкций производится с меньшими затратами.
К недостаткам стальных конструкций относятся: подверженность корроз сн жен е несущей способности под воздействием высокой
температуры. |
|
способности |
|
Алюм евые конструкции отличаются легкостью при высокой не- |
|
Ссущей |
; они относительно стойки против коррозии (без за- |
щитных покрыт й). По сравнению со сталью алюминий менее хрупок |
|
кий коэфф ц ент температурного расширения, невысокая жаропрочность трудоемкость разования соединений.
при низк х температурах, не о разует искр при ударе по нему твердыми предметамижелезобетонных. Отр цательные свойства алюминиевых конструкций высошевле и стальных конструкций, менее трудоемки в
Деревянные конструкции имеют малую массу, незначительный коэфф ц ент температурного расширения, высокую стойкость в различных химических средах и хорошую транспортабельность. Они де-
Существенные недостаткиАдеревянных конструкций: подверженность загниванию, возгораемостьД, значительная деформативность под воздействием нагрузок и вследствие усушки или разбухания древесины.
изготовлении.
Каменные конструкции в качестве несущих элементов применяют редко, главным образом в мелкопролетных зданиях без мостовых кра-
нов, при небольшой нагрузке на опоры. |
И |
К преимуществам каменных конструкций относятся долговечность, огнестойкость и большие залежи природного камня, к недостаткам большая трудоемкость обработки и сложность возведения в зимнее время.
Несущие конструкции из пластмасс - применяют в основном в ограждениях зданий. Отличительные качества этих конструкций: легкость, индустриальность, коррозионная стойкость, но не высокая огнестойкость, повышенная деформативность и быстрое старение.
Несущие конструкции промышленных зданий массового строительства, как правило, монтируют из сборного железобетона.
Применять сталь в одноэтажных зданиях допускается в следующих случаях для стропильных и подстропильных конструкций в отапливаемых зданиях с пролетами 30 м. и более; в не отапливаемых зданиях с ас-
22
боцементной кровлей (с пролетами до 12 м. включительно при грузоподъемности подвесных кранов более 2 т. и пролетом 18 м. при грузоподъемности подвесных кранов более 3,2 т.) и в зданиях с пролетами 24 м и более.
тальные конструкции можно применять: в не отапливаемых зданиях с рулонной кровлей с пролетами 30 м и более;. в многопролетных зданиях с пролетами ≥ 18 м; в зданиях с подвесными кран-балками (монорельсами) грузоподъемностью более 5 т; в зданиях строящихся в особых услов ях сейсм ки просадочных грунтов и др.; в зданиях с развитой
сетью подвесного конвейерного транспорта или с коммуникациями, раз- |
|
мещаемыми в межферменном пространстве; для зданий, возводимых в |
|
С |
|
труднодоступных районах. |
|
Несущ е стальные конструкции перекрытий целесообразно приме- |
|
нять в здан ях с ольш ми динамическими нагрузками (копровые цехи, |
|
взрывные отделен я т. |
.); над горячими участками цехов с интенсив- |
ным тепло злучен ем |
температуре нагрева поверхности конструк- |
при |
|
ции более 100°С (холодильники прокатных цехов, отделения нагрева- |
|
тельных колодцевб, печные и разливочные пролеты и т. п.); в тех случаях, когда колонны зданийАприняты стальные.
Стальные колонны можно предусматривать в зданиях, возводимых в труднодоступных районах (если отсутствует база производства железобетонных конструкций); в других случаях при высоте от пола до низа ферм 6олее 18 м; при наличии мостовых кранов грузоподъемостью 50 т и более независимо от высоты колонн, а так же меньшей грузоподъемности кранов при весьма тяжелом режиме работы; когда шаг колонн превышает 12 м; при двухъярусном расположении мостовых кранов.
Как правило наиболее часто одноэтажные здания выполняют со |
|
сборным железобетонным каркасом, что позволяет экономить до 50-60% |
|
стали. |
Д |
Сборная железобетонная |
конструктивная система одноэтажного |
промышленного здания состоит из поперечногоИсвязевого каркаса, объединенного в пространственную систему плитами или прогонами покрытия, связями и другими элементами. Под поперечными рамами в данном случае понимают жестко защемленные в фундаменты колонны и шар- нирно-опирающиеся на них стропильные конструкции – балки и фермы
(рис. 6).
23
Си
Рис. 6. Конструктивныебэлементы одноэтажного здания с железобетонным каркасом
1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – подстропильная ферма; 4 – стропильная ферма; 5 – светоаэрационный фонарь; 6 – плита покрытия; 7 – пароизоляция; 8 – утеплитель; 9 – выравнивающий слой; 10 – кровельный ковер; 11 – воронка внутреннего водостока; 12 – ендова средняя; 13 – то же, пристенная; 14 – стеновая панель; 15 – оконная панель; 16 – подкрано-
вая балка; 17 – крановый рельс; 18 – вертикальные связи между колоннами; 19 – фунда- |
|
А |
|
ментная балка; 20 - отмостка. |
|
Помимо фундаментов, колонн, ригелей и связей в сборный железо- |
|
|
Д |
бетонный каркас одноэтажного здания входят фундаментные балки, подкрановые (при наличии мостовых кранов) и обвязочные (при стенах из мелких элементов), а также под стропильные Иконструкции, если шаг колонн больше шага стропильных контрукций.
Фундаменты и фундаментные балки.
Колонны каркаса, как правило, опирают на отдельные железобетонные фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены - на фундаментные балки (рис. 7). Ленточные фундаменты под ряды колонн или сплошные под здания (за исключением фундаментных плит в универсальных зданиях) устраивают редко - на слабых или просадочных грунтах и при больших ударных воздействиях на грунт технологических агрегатов.
24
По способу возведения фундаменты могут быть монолитными, сборными, свайными и т.п.
В целях сокращения числа типоразмеров колонн, верх фундаментов, как правило, располагают на отметке -0,15 м., причем независимо от их глубины заложения. Это позволяет монтировать колонны при засыпанных котлованах и «пазух» после устройства подготовки под полы и прокладки подземных коммуникаций.
тены каркасных зданий опирают на железобетонные фундаментные балки, укладываемые между подколонниками фундаментов на бе-
тонные столб ки (пр л вы) сечением 300х600 мм. Отметку верха стол- |
|||||
их |
|||||
биков фундаментов пр нимают: -0,35; -0,45; -0,5 и -0,65 м при высоте |
|||||
Сфундаментных балок соответственно 300, 400, 450 и 600 мм. |
|||||
|
Для предохранен я |
алок от деформации при пучении грунтов снизу |
|||
и с |
боков делают подсыпку из шлака, крупнозернистого песка или |
||||
кирпичного |
щебня |
||||
|
. |
|
|
||
|
В отапл ваемых зданиях при расположении рабочих мест около на- |
||||
ружных стен нео ход мо утеплять пристенную зону пола цеха на ши- |
|||||
рину до 2 м (напр мер, шлаком). По периметру здания устраивают от- |
|||||
|
|
|
|
А |
|
мостку из асфальта или |
етона шириной 0,9-1,5 м с уклоном от стены не |
||||
менее 1 : 12. |
|
|
|
||
|
Несущие стены в ескаркасных зданиях или с неполным каркасом |
||||
опирают на фундаменты, выполняемые, как и в гражданских зданиях, из |
|||||
сборных элементов. |
|
Д |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
25