Одноэтажные производственные здания. Конструктивные схемы. Компоновка.

Доля ОПЗ составляет 70% в объеме промзданий.

Здания с железобетонным каркасом составляют 85% ОПЗ.

Особенности ОПЗ - крупная сетка колонн и высокий потолок, это позволяет:

· свободно размещать производства с тяжелым оборудованием на собственном фундаменте;

· обеспечивать большую маневренность при перестройке технологического процесса;

· проще и экономичнее решать транспортные и грузоподъемные устройства (мостовые краны).

Области применения опз из железобетона:

• Небольшая высота (Н ≤ 20 м);

• Небольшие пролеты (L ≤ 30 м);

• Небольшая грузоподъемность мостового крана (Q ≤ 50 т).

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РЕШЕНИЯ ОПЗ

• Прямоугольный план;

• Равные пролеты;

• Отсутствие перепадов высоты

Несущие конструкции ОПЗ зданий делят на поперечные и продольные.

Основу каркаса ОПЗ составляют поперечные рамы - они воспринимают практически все нагрузки - от покрытия, снега, кранов, ветра, действующего в створ рам, а при навесных стенах – нагрузки от стен. Рамы обеспечивают жесткость каркаса в поперечном направлении.

Продольные конструкции здания обеспечивают устойчивость поперечных рам и воспринимают продольные нагрузки от торможения кранов и от ветра, действующего на торцовые стены здания.

В отдельных случаях каркас рассчитывается на восприятие других нагрузок и воздействий, например сейсмических.

Элементы поперечных рам ОПз

• Поперечные рамы ОПЗ состоят из колонн и ригелей.

• Ригели бывают сплошные – стропильные балки или решетчатые – стропильные фермы.

• Колонны и ригели – могут сопрягаться между собой при шарнирно или жестко. В практике отечественного строительства ригели ОПЗ опираются на колонны сверху, шарнирно – такое решение является наиболее технологичным в монтаже.

• Колонны жестко защемлены в фундаментах.

объединение поперечных рам в каркас

Рамы в продольном направлении соединяются:

- на уровне покрытия:

• жестким диском покрытия;

• подстропильными конструкциями;

• продольными вертикальными связями в уровне опорных частей ригелей;

• горизонтальными связями.

- по колоннам:

• распорками;

• вертикальными связями между колоннами.

• в зданиях с мостовыми кранами - подкрановыми балками.

Виды одноэтажных промышленных зданий (ОПЗ)

• Однопролетные и многопролетные;

• С фонарями и бесфонарные;

• Со скатной кровлей (1: 12) и малоуклонной(1: 30) кровлей;

• Бескрановые (50%), с подвесными кранами (15%) и опорными мостовыми кранами (35%)

Конструктивные схемы одноэтажных каркасных зданий промышленного (а, б, в) и сельскохозяйственного (г, дтипов

1 – балка; 2 – колонна; 3 – плита покрытия; 4 – стеновая панель; 5 – фонарь; 6 – мостовой кран; 7 – стропильная ферма; 8 – вертикальная стеновая панель; 9 – подвесной кран; 10 – рама

Компоновка конструктивной схемы каркаса

Включает:

• Выбор сетки колонн и внутренних габаритов здания;

• Разбивка здания на температурные блоки;

• Компоновка покрытия;

• Выбор системы связей;

• Назначение размеров поперечного сечения ригелей и колонн.

Компоновку выполняют с обеспечением максимальной унификации и типизации элементов каркаса.

11. Пространственная работа каркаса. Системы связей одноэтажных производственных связей.

Под пространственной жесткостью понимают способность каркаса сопротивляться горизонтальным нагрузкам. Пространственная жесткость каркаса ОПЗ обеспечивается:

• в поперечном направлении поперечными рамами – жестким защемлением колонн в фундаментах и жесткостью колонн в плоскости рам;

• в продольном направлении - системой связей по каркасу (по покрытию и по колоннам) и жестким диском покрытия;

Система связей. Кроме обеспечения пространственной жесткости каркаса связи предназначены для:

• Обеспечения устойчивости верхних поясов ригелей поперечных рам;

• Восприятия ветровых нагрузок на торец здания;

• Восприятия усилий от торможения мостовых кранов

Связи делятся на: связи по покрытию; связи по колоннам.

• Связи выполняются из стальных уголков, которые привариваются при монтаже к закладным деталям колонн.

• В железобетонных каркасах ввиду небольших пролетов, малых нагрузок и жесткости железобетонных элементов каркаса связи выполняются частично.

Связи по покрытию. Вертикальные (ВС) и горизонтальные связи (ГС) по покрытию обеспечивают жесткость и неизменяемость покрытия и здания в целом. ВС и ГС ставятся по необходимости в зависимости от конструктивного решения и жесткости покрытия. Для восприятия ветровых нагрузок на торец здания, и создания жесткого пространственного блока ВС и ГС выполняются на торцевых пролетах каркасов.

• Распорки выполняются по всей длине здания и связывают гибкие элементы каркаса, а также перераспределяют нагрузки на колонны продольных рам.

Горизонтальные связи по покрытию

• ГС по верхним поясам ригелей при беспрогонном жестком покрытии не предусматриваются;

• ГС по нижним поясам ригелей воспринимают и передают на продольные рамы горизонтальные ветровые нагрузки и нагрузки от торможения крана и выполняются в зданиях: оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью свыше 30 т; в зданиях большой высоты Н > 20 м.

Вертикальные связи по покрытию

ВС ставят при высоте опоры ригелей более 900 мм. При высоте опоры ригелей 800 и 900 мм, ВС в уровне верха колонны и опорных частей балок и ферм не ставят.

В этом случае изгибающий момент от горизонтальной силы, передаваемой с небольшим плечом, воспринимается анкерными болтами крепления балок или ферм к колонне и закладным листом.

Вертикальные связи по колоннам

• Относятся крестовые или портальные связи по колоннам и распорки, располагаемые вдоль продольных осей, на разных уровнях по высоте колонн;

• Связи по колоннам создают жесткость, геометрическую неизменяемость продольных рам здания, собирают все горизонтальные усилия с покрытия и продольных рам здания и передают их на фундаменты.

• Связи по колоннам устанавливают в каждом ряду в середине температурного блока.