ГлавнаяСтатьи

Каркасы одноэтажных зданий

Элементами каркасов одноэтажных зданий являются вертикальные опоры — колонны и горизонтальные элементы — ригели в виде балок или ферм, образующие рамы. Такие несущие конструкции называют линейными. В отдельных случаях ригели рам одноэтажных зданий выполняют ломаного и криволинейного очертания. Кроме того, имеются одноэтажные .здания с вертикальными несущими конструкциями, пролеты между которыми перекрыты пространственными конструкциями — оболочками.

Наиболее распространены одноэтажные промышленные здания с каркасом из сборных железобетонных или стальных линейных конструкций. Применяют и смешанный каркас, в котором отдельные элементы выполняют из различных материалов. Такие здания возводят из типовых унифицированных конструкций, по различным конструктивным схемам, в зависимости от принятого шага колонн.

Если шаг колонн здания во всех рядах 6 м, то балки и фермы, перекрывающие пролеты, укладывают также с шагом 6 м. Если шаг колонн принят 12 м, то балки и фермы укладывают по-разному. В одном случае фермы располагают также с шагом 12 м и по ним укладывают плиты покрытия длиной по 12 м. Другое решение — в направлении 12-метрового шага колонн на них укладывают балки или фермы, называемые подстропильными, а стропильные балки и фермы, перекрывающие пролет, располагают с шагом 6 м.

При таком решении стропильные балки и фермы через одну опираются или на колонны, или на подстропильные балки либо фермы. В этом случае 12-метровый шаг колонн принимают только для внутренних рядов колонн, а колонны наружных рядов устанавливают с шагом 6 л и по наружным рядам все стропильные фермы и балки опирают только на колонны.

Пространственная жесткость и устойчивость таких зданий, состоящих из поперечных рам, обеспечиваются защемлением колонн в фундаменты здания, скреплением между собой рам в продольном направлении обвязочными и подкрановыми балками, дисками покрытия, а также постановкой связей жесткости по рядам колонн и между стропильными фермами.

Унифицированные типовые железобетонные колонны одноэтажных промышленных зданий изготовляют сплошными квадратного или прямоугольного сечения и сквозными двухветвевого сечения. Для зданий без мостовых кранов, без подвесного и с подвесным транспортом при высоте зданий от пола до низа несущих конструкций покрытия 10,8 я применяют гладкие (бесконсольные) колонны квадратного сечения. Небольшие консоли имеют только колонны средних рядов для лучшего опирания на них несущих конструкций покрытий. При шаге 12 м, пролетах до 24 м и высоте до 10,8 м применяют колонны прямоугольного сечения (500X600 мм).

Для зданий, оборудованных мостовыми кранами, в зависимости от высоты колони, величины шага между ними и пролета, а также грузоподъемности мостовых кранов используют сплошные колонны прямоугольного сечения с консолями для опирания подкрановых балок и сквозные двухветвевые. Кроме этих колонн, в серию унифицированных колонн одноэтажных зданий входят сплошные и сквозные колонны для торцовых и продольных фахверков, а также сквозные колонны для зданий без мостовых кранов.

Рис. 1. Опирание балок покрытия на подстропильные балки: 1 — колонна, 2 — подстропильная балка, 3 — балка покрытия, 4 — плита покрытия

Рис. 2. Сборные железобетонные колонны одноэтажных промышленных зданий: а — сплошная крайних рядов для зданий без мостовых кранов, б — то же, средних рядов, а — сплошная крайних рядов для зданий с мостовыми кранами, г — то же, средних рядов, д — сквозная двухветвевая крайних рядов, е — то же. средних рядов

Рис. 3. Сборная железобетонная колонна крайнего ряда со стальными закладными деталями: 1 — стальной лист с анкерами для крепления ригеля, 2 — закладная деталь для крепления верха подкрановой балки, 3— отверстие с трубкой для строповки колонны, 4 — стальной лист с анкерами для крепления подкрановой балки, 5 — закладные детали .тля крепления элементов стенного ограждения

Рис. 4. Сборные железобетонные балки покрытий одноэтажных здании: а — одно- и двускатные пролетом, б — односкатная пролетом 12 м, в — с параллельными поясами пролетом 12 м, г — двускатная пролетом 18 м.. О — с параллельными поясами пролетом 18 м

Стыки колонн с фундаментами выполняют стаканного типа, а для опирания па колонны ригелей (балок и ферм) покрытия и подкрановых балок, а также для закрепления на колоннах элементов стенового ограждения в них закладывают плоские стальные детали и листы с анкерами. На рис. 90 показана сплошная колонна крайнего ряда с подкрановой консолью, оснащенная закладными деталями.

Линейными несущими конструкциями покрытий (ригелями) одноэтажных каркасных зданий являются, как указывалось выше, стропильные балки и фермы. Кроме того, при больших пролетах иногда применяют арки. К несущим конструкциям покрытий одноэтажных каркасных зданий относятся также подстропильные балки и фермы.

Унифицированные сборные железобетонные балки покрытий применяют пролетом 6, 9, 12 и 18 м при шаге 6 м. Балки пролетом 6 и 9 м изготовляют одно- и двускатными таврового сечения. Пролетом 12 м выпускают балки односкатные, двускатные и с параллельными поясами, а пролетом 18 м двускатные и с параллельными поясами, а также односкатные с ломаным нижним поясом.

Уширенной опорной частью балки укладывают на стальные листы, заложенные в оголовках колонн, и закрепляют анкерными болтами, выступающими из опорных листов колонны и проходящими через опорный лист, который приварен к опоре балки, с последующей сваркой опорных листов.

Рис. 5. Деталь узла опирания балок покрытия на колонну: 1 — стальной лист с анкерами, ’2 — опорный лист балки

Унифицированные сборные железобетонные фермы покрытий применяют пролетами 18, 24 и 30 м при шаге в 6 и 12 м. По очертанию фермы бывают сегментными с ломаным верхним поясом и с параллельными поясами. Сегментные фермы применяют при скатных покрытиях, а с параллельными поясами — при плоских покрытиях.

Рис. 6. Сборные железобетонные фермы покрытий: а — сегментные с верхним ломаным поясом, б —с параллельными поясами, устанавливаемые на колонны, в — то же, устанавливаемые на подстропильные фермы по обоим концам, г — то же, устанавливаемые одним концом на колонну, другим — на подстропильную ферму

Рис. 7. Сборные железобетонные подстропильные конструкции: а — балка для зданий со скатной и плоской кровлей, б — ферма для зданий со скатной кровлей, в ~ то же, для зданий с плоской кровлей

Рис. 7. Сборная железобетонная арка покрытия пролетом 30 м

Рис. 8. Схемы связей между железобетонными колоннами: а — крестообразная (крестовая), о — портальная

Фермы пролетами 18 и 24 м доставляют на стройки в готовом виде, а пролетом ’30 м — в виде двух половинок, которые перед установкой на место укрупняют -в целую ферму. Опирание ферм на колонны выполняют так же, тж опирание балок.

В унифицированные конструкции включены сборные железобетонные подстропильные балки и фермы пролетом 12 м.

Подстропильные балки предназначаются для зданий как со скатной, так и с плоской кровлей. Подстропильные фермы, показанные на рис. 6,б, предназначаются для зданий только со скатной кровлей, а подстропильные фермы, показанные на рис. 6, в, —для зданий с плоской кровлей. Закрепление подстропильных балок и ферм на колонны выполняют сваркой. Для опирания стропильных балок и ферм на подстропильные последние имеют опорные плиты с анкерными болтами.

При больших пролетах (30 м и более) иногда вместо ферм применяют сборные железобетонные арки. На рис. 95 показано перекрытие пролета железобетонной аркой двутаврового -сечения с затяжкой из предварительно напряженного железобетона.

Рис. 9. Сборные железобетонные подкрановые балки: а — таврового сечения, 6 – двутаврового сечения

Рис. 10. Конструкция крепления подкрановых балок и рельсов

При возведении зданий из сборных железобетонных конструкций применяют различные связи. Конструкции их зависят от высоты и пролетов зданий, наличия в зданиях мостовых кранов, фонарей в покрытиях и других конструктивных характеристик зданий.

Связи между колоннами в зданиях с железобетонными сборными каркасами ставят при высоте их более 7—8 м. Эти связи делают из стальных уголков крестообразными или портальными. Их располагают по линиям колонн здания в середине каждого температурного блока. Связи закрепляют с колоннами путем сварки косынок крестов связей с закладными деталями в колоннах. При наличии в одноэтажных промышленных зданиях мостовых (опорных) кранов подкрановые балки, несущие нагрузку от кранов, одновременно являются связями по колоннам в продольных рядах.

Унифицированные сборные железобетонные подкрановые балки изготовляют таврового сечения с утолщенной на опоре вертикальной стенкой, а также с уширенным нижним поясом в виде двутавровой балки. Балки выпускают для пролетов 6 и 12 м под различную нагрузку от кранов грузоподъемностью от ,10 до 30 т. Высота балок при этом бывает 0,8; 1,0 и 1,4 м. Применяют железобетонные сборные балки и для кранов большей грузоподъемности — до 200 т. При этом высота балок для пролета 6 м составляет до 1,2 м, а для пролета 12 м — до 2,0 м. Чаще под такие краны применяют стальные балки.

Подкрановые балки закрепляют на консолях колонн, на анкерных болтах, пропущенных через опорный лист, который приварен на опорной части балки, с последующей обваркой. Вверху полка балки прикрепляется к стволу подкрановой части колонны плоской стальной вертикальной планкой, привариваемой к закладным деталям балки и колонны, а промежуток между балкой и колонной заполняют бетонной смесью.

Рельсы путей мостовых кранов укладывают на поверхности подкрановых балок на упругой прокладке из прорезиненной ткани толщиной 8—10 мм и закрепляют через каждые 75 см по длине балки прижимными лапками.

Прижимные лапки ставят также на упругих прокладках и крепят к балке болтами с шайбами и зашплинтованными гайками через вертикальные отверстия с закладными втулками, имеющимися в верхней полке балки.

Стальные каркасы применяют преимущественно при больших пролетах и значительной крановой нагрузке. В отдельных случаях при больших пролетах (30 м и более) каркасы выполняют из смешанных конструкций — железобетонных колонн и стальных ферм.

Рис. 11. Конструкции стальных колонн: а — сплошная постоянного сечения, б — сплошная переменного сечения. 6’ — сквозная переменного сеченич, г — сквозная с раздельными ветвями постоянного сечения

Стержень колонны выполняют различно в зависимости от нагрузки, приходящейся на колонну, и ее высоты. На рис. 11, показана сплошная колонна постоянного сечения из прокатного или сварного двутавра. Для опирания подкрановой балки имеется сварная консоль. На рис. 11,6 изображена сплошная колонна переменного сечения, (надкрановая часть которой выполнена в виде двутавра, а подкрановая часть — сложной формы.

На рис. 11, в приведена сквозная колонна переменного сечения, надкрановая часть которой имеет двутавровое сечение, а подкрановая состоит из двух ветвей — наружной, шатровой, швеллерного сечения и внутренней, подкрановой, двутаврового.

Ветви подкрановой части колонны соединены между собой решеткой из уголков, а иногда и горизонтальными диафрагмами из листовой стали, а вверху под подкрановой балкой — траверсой. Колонны такой конструкции, предназначенные для установки в среднем ряду, с опи- ранием подкрановых балок с двух сторон имеют обе ветви подкрановой части двутаврового сечения, соединенные между собой решеткой из уголков и траверсой под подкрановыми балками. Надкра- новая часть колонны двутаврового сечения в этом случае опирается на середину траверсы.

На рис. 11, г показана сквозная колонна, имеющая раздельные ветви — постоянного сечения шатровую и подкрановую, соединенные между собой горизонтальными планками из листовой стали.

Рис. 12. Конструкции баз стальных колонн: а — с закреплением анкерными болтами опорных. плит, о — с анкерными траверсам)! для закрепления болтами; 1 — накладка, 2 — опорная поверхность фундаментов, 3 — отверстия для анкерных болтов, 4 — анкерные болты. 5 — верхние листы траверс, 6 — ребра жесткости (консоли) траверс

Базы колонн выполняют различно в зависимости от размеров и конструкций колонн, а также от характера действующих на колонну нагрузок. Наиболее распространены базы с опорными плитами, приваренными к нижнему торцу колонны, непосредственно закрепляемыми на фундаменте с помощью анкерных болтов и с приваренными к полкам ветвей колонны консольными анкерными траверсами. В первом случае верхняя поверхность фундамента располагается ниже уровня пола на 40 см, во втором — на 100 см. После установки, выверки и закрепления колонн на фундаментах их базы обетонируют, чтобы предохранить от коррозии.

Стальные стропильные фермы покрытий зданий применяют различного очертания в зависимости от перекрываемого ими пролета, -применяемого кровельного материала, принятого объемно-планировочного решения и других условий.

Широко используют фермы полигонального и треугольного очертания. Применяют фермы и с параллельными верхними и нижними поясами. Пояса и решетку (раскосы и стойки) ферм изготовляют сварными из парных прокатных стальных уголков различных сечении. В узлах элементы решетки с поясами и между собой соединяют на фасонках (косынках) из листовой стали. Пары уголков, из которых состоят пояса и решетки, через определенные расстояния по длине соединяют на сварке плоскими стальными прокладками.

Чаще применяют унифицированные полигональные стальные фермы пролетом 24, 30 и 36 м с одинаковой высотой лх на опорах 2,2 м и с шагом 6 и 12 м. Расстояния между узлами верхнего пояса ферм 3 м, а при использовании в покрытиях железобетонных плит шириной 1,5 м фермы изготовляют с дополнительными элементами решетки — шпрепгелями, показанными на рис. 101,а пунктиром. Уклон верхнего пояса таких ферм 1 : 8.

На стальные и железобетонные колонны фермы устанавливают опорным узлом нижнего пояса и закрепляют па болтах. При опирании на наружный ряд колонн к ферме на болтах прикрепляют надопорную стойку двутаврового сечения, соединяемую одновременно болтами с оголовком колонны.

Рис. 13. Стальные стропильные фермы: а — полигональная, б — треугольная, в — полигональные унифицированные

На опорах по средним рядам колонн сходящиеся на них фермы закрепляют также опорными узлами нижнего пояса болтами на колонне, соединяют друг с другом болтами по верхнему и нижнему поясам и над опорой между этими поясами устанавливают на болтах надопорную стойку крестового сечения из двух уголков. Такое крепление ферм на колоннах не является жестким.

Фермы доставляют на стройку половинками (отправочными марками) и перед установкой укрупняют до целых. Соединяют половинки сначала на болтах, а затем сваркой А стыках.

В тех случаях, когда шаг между фермами принимают 6 м, а шаг между колоннами внутренних рядов составляет 12 м, используют подстропильные стальные фермы и на них в середине 12-метрового шага опирают стропильные фермы.

Подстропильные фермы выполняют аналогично стропильным, но с параллельными поясами и высотой 2,68 м. На колоннах подстропильные фермы прикрепляют нижним поясом сбоку к стальному надколоннику высотой 0,7 м, а верхними поясами скрепляют друг с другом. Стропильные фермы в этом случае спирают через одну опорными частями на надколенники, закрепленные на колоннах, и на столики, имеющиеся на подстропильных фермах.

Треугольные стропильные фермы с уклоном верхнего пояса 1 : 3,5 предназначаются для перекрытия однопролетных бесфонарных, неотапливаемых помещений с кровлей из асбестоцементных листов. Такие фермы изготовляют пролетом 18, 24, 30 и 36 м с передачей на них нагрузки по узлам ферм через 1,5 м от стальных прогонов покрытия, к которым крепятся кровельные асбестоцементные листы.

Связи для придания пространстве«ной жесткости и устойчивости стальных каркасов одноэтажных зданий устанавливают также по продольным рядам колонн, как и в зданиях с каркасами из сборных железобетонных конструкций, а также по плоскостям верхнего и нижнего поясов ферм и в продольных плоскостях между фермами.

Унифицированные стальные подкрановые балки имеют профили поперечных сечений двух типов. В зданиях с шагом колонн 6 м и мостовыми кранами грузоподъемностью до 75 т применяют двутавровые балки несимметричного профиля с развитым в ширину верхним поясом, воспринимающим не только вертикальные нагрузки от кранов, но и горизонтальные тормозные усилия.

Для больших пролетов и грузоподъемностей кранов устанавливают балки симметричного профиля с одинаковой шириной полок верхнего и нижнего поясов. При таких балках горизонтальные тормозные усилия от кранов воспринимаются тормозными балками или фермами, расположенными горизонтально в плоскости верхнего пояса.

Рис. 14. Стальные подкрановые балки и детали крепления па них рельсов: а—общий вид балки, б—поперечные сечения балок несимметричного и симметричного профилей, в — крепление железнодорожного рельса, г — то же, рельса специального профиля; 1 — верхний пояс балки, 2 — то же, нижний, 3 стенка балки (вертикаль), 4 — поперечные ребра жесткости, 5 — опорное ребро, 6 — железнодорожный рельс, 7 — крепежные крючья, 8 — рельс специального профиля, 9 — крепежная лапка

На консоли колонн подкрановые балки опирают строгаными нижними кромками опорных ребер и закрепляют анкерными болтами, пропущенными через плиту опоры и нижний пояс балки. Верх балок на опорах закрепляют с помощью накладок или конструкций тормозных балок или ферм. Между собой на опорах балки скрепляют болтами через отверстия, имеющиеся на листах опорных ребер.

При пролетах более 12 м подкрановые балки делают решетчатыми в виде ферм.

Железнодорожные рельсы крановых путей крепят к верхним поясам подкрановых балок с помощью крючьев диаметром 22 мм, а рельсы специального профиля — лапками, прикрепляемыми болтами к верхнему поясу через 75 см.

Иногда в покрытиях одноэтажных каркасных зданий в качестве несущих элементов покрытий применяют линейные конструкции из дерева. Такими конструкциями бывают деревянные балки и фермы, а также деревянные конструкции в сочетании с отдельными элементами их из стали.

При небольших пролетах деревянные конструкции покрытий выполняют из клееных балок, а также клееныхдвутавровых балок со стенками из фанеры. Клееные деревянные конструкции весьма прогрессивны. Из них выполняют также верхние пояса металло-деревянных ферм и деревянные клееные арки с металлическими затяжками. Встречаются и другие конструкции деревянных несущих элементов покрытий каркасных зданий. Иногда применяют также и деревянные стойки в каркасных зданиях. От возгорания деревянные конструкции защищают огнезащитными составами.

Рис. 15. Плоские несущие деревянные конструкции покрытий: а — клееная двускатная балка прямоугольного сечения, б — клееная двутавровая балка с фанерной стенкой, s — металло-деревянная ферма с клееным верхним поясом, г — клееная арка с металлической затяжкой и подвеской


Читать далее:
Полы в здании
Каркасы многоэтажных зданий
Естественные и искусственные основания
Классификация зданий
Конструкции лестниц
Общие сведения о лестницах и лифтах
Ворота производственных и складских зданий
Двери гражданских и промышленных зданий
Окна гражданских и промышленных зданий
Заполнение оконных, дверных и воротных проемов



Ваш отзыв