Стальные несущие конструкции

Применяют колонны сплошной, сквозной или раздельной конст­рукции. Сплошные колонны обычно имеют двутавровое сече­ние (из сварных или прокатных широкополочных профилей), постоянное или «ступенчатое» (с облегченным надколенником) по высоте. В первом случае опирания подкрановых балок осуществляется на сварные консоли колонны, во втором — на уступ колонны в месте изменения сечения. Ко­лонны сквозной или раздельной конструкции имеют ветви швеллерного или двутаврового сечения. Сплошные колонны постоянного сечения применяют в зданиях с ша­гом колонн до 12, высотой до 9, 6 м при грузоподъемности кранов до 20 т. Широко применяются сквозные колонны, обеспечивающие экономию в расходе стали. Нижняя часть колонны имеет расширение — «башмак». В сквозных и раздельных колоннах чаще используют отдельные опорные плиты под каждую ветвь.

Стальные колонны а — сплошные постоянного сечения; б — сплошные ступенчатые; в — сквозные; г — раздельные Шарнирное соединение стропильных конструкций с колонной осуществляется на анкерных болтах аналогично связям в рамах железобетонного каркаса. Ригели поперечных рам каркаса выполняют в виде стропильных конструкций из балок двутаврового сечения или ферм. Балки применяются для перекрытия пролетов 12 и 18 м. Они имеют прокатное (для пролетов до 12 м) или составное двутавровое сечение. Составные балки проектируют сварными с использованием наиболее экономичных сечений. К ним относятся балки с тонкой (3 — 4 мм) гофрированной для жесткости стенкой (шаг вертикальных гофр 1, 5 мм, высота гофра 35 — 40 мм) и со сквозной стенкой.

Последние выполняют из прокатных двутавров путем зигзагообразной резки стенки, раздвижки, смещения вдоль реза на длину зубца и последующей сварки зубцов. Стальные фермы типизированы для пролетов ]8, 24, 30, 36 м и шагов колонн 6 и 12 м, но применяются и при более крупных параметрах конструктивной сетки здания. Типизированы три очертания ферм: полигональное, с параллельными поясами и треугольное. Треугольные фермы используются при кровлях из стальных или асбестоцементных листов, полигональные и с параллельными поясами — при рулонных кровлях. Решетка ферм раскосная с расстояниями между узлами верхнего пояса 3 и нижнего 6 м. Для большепролетных (60 — 100 м) зданий применяют также фермы сегментного, параболического и треугольного очертания с затяжкой.

Рис. Стальные фермы а — схемы стропильных ферм (пунктиром показаны дополнительные шпренгельные стержни и стойки для устройства прогонного покрытия и подвесных потолков; б — схема подстропильной фермы; в — узел фермы из труб; г — узел фермы из открытых профилей; д — описание фермы на колон-ну; 1 — надопорная стойка; 2 —колонна; 3 — анкерные болты Конструкции ферм — сварные из стержней открытого (уголки, швеллеры, двутавры) или закрытого трубчатого профиля. Стержни открытого профиля соединяют в узлах ферм приваркой к плоским стальным листам — фасонкам.

В фермах из труб применяется бесфасоночное соединение стержней. Конструкции ферм из труб на 10 — 35% экономичней по расходу стали, менее трудоемки в изготовлении и более надежны в эксплуатации, так как не содержат узлов, труднодоступных для антикоррозионной окраски.

Рис..Стальные стропильные балки облегченного типа а — с тонкой гофрированной стенкой; б — сварная из тавровых профилей и тонкого листа; в — холодногнутая замкнутого профиля; г — со сквозной стенкой

Железобетонные несущие конструкции Конструкции фундаментов (сборные или монолитные) представляют собой отдельно стоящие опоры — башмаки ступенчатой формы с гнездом («стаканом») в верхней части для установки железобетонных колонн. Сборные фундаменты выполняют из элементов массой до 12 т — подколонника со стаканом и опорных плит. В целях снижения веса сборных элементов в них могут быть предусмотрены вертикальные пустоты. Об-рез фундамента располагают ниже отметки чистого пола при железобетонных колоннах на 0, 15 м, при стальных — на 0, 6 — 1, 2 м. При слабых и неравномерно деформируемых грунтах основания, а также при устройстве фундаментов глубокого заложения под оборудование фундаменты колонн проектируют свайными из железобетонных забивных или буронабивных свай Монолитный или сборный ростверк свайного фундамента служит одновременно и подколенником каркаса. Фундаментные балки проектируют сборными железобетонными таврового или трапециевидного сечения высотой от 0, 3 до 0, 6 м с пред-варительно напряженным армированием.

Сборные колонны формуют из тяжелого бетона марок М200 — М400. Для наиболее распространенных объемно-планировочных решений зданий с сетками осей до 12 X 36 м железобетонные колонны унифицированы как для бескаркасных зданий с подвесным подъемно-транспортным оборудованием грузоподъемностью до 5 т, так и для зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно.

Колонны крановых зданий имеют утоненную верхнюю часть (надколонник), воспринимающую нагрузки от покрытия, и подкрановую нижнюю часть, передающую фундаменту нагрузки от кранов, надколенника, собственного веса и других нагрузок и воздействий. Надколонники имеют сплошное сечение Для опирания подкрановых балок в колоннах предусматривают консоли или уступы. Размеры поперечного сечения колонн (в подкрановой части) меняются с градацией 100 мм, а по высоте — с градацией 600 мм. В зависимости от расположения в плане здания различают средние и крайние колонны, примыкающие к наружным стенам. Крайние колонны отличаются от средних односторонним расположением консолей (или уступов) для подкрановых балок и конструкций покрытия. Для связей с другими сборными элементами каркаса и ограждающими конструкциями в колоннах предусматриваются стальные закладные детали, монтажные столики и анкерные болты (для рихтовки и крепления подкрановых балок).Жесткий стык колонны с фундаментом обеспечивается глубокой заделкой колонны в стакан (0, 75 м) с замоноличиванием зазоров бетоном на мелком гравии.

Железобетонные несущие конструкции покрытия проектируют из стержневых элементов (ферм, балок, арок или рам) в сочетании с плоскостными (панелями или настилами) либо пространственными в виде монолитных или сборных оболочек, сводов, куполов и др. Наиболее массовыми конструкциями индустриального изготовления являются стержневые и плоскостные. Стержневые — стропильные и подстропильные балки и фермы- проектируют преимущественно предварительно напряженными из бетона марок М 300 — М 500. Балки пролетом 6 и 9 м имеют тавровое, а 12 и 18 м — двутавровое или сплошное сечение. Балки пролетом 18 м устанавливают с шагом 6 или 12 м, балки меньших пролетов — с шагом 6 м. Предусматривают сквозные отверстия, используемые для пропуска коммуникаций. Балки имеют закладные детали для связи с колоннами и с панелями покрытия и крепления для опор подвесного транспорта. Фермы полигональные, сегментные, с параллельными поясами и треугольные служат для перекрытия пролетов в 18, 24, реже 30 м В крайних панелях сегментных ферм уклон покрытия резко увеличивается. Это может ухудшить эксплуатационные качества рулонных кровель, поэтому при их применении уклон покрытия в крайних панелях искусственно уменьшают, применяя фермы со стойками (столбиками, расположенными над верхним поясом фермы), на которые опирают панели покрытия. Балки и фермы крепят к колоннам монтажными анкерами или болтами с последующей привар кой стальных опорных листов к оголовкам колонн.

рис.. Стропильные железобетонные фермы и — сегментная Ферма; б — то же, безраскосная; в — то же, для пологой или плоской кровли г- спараллельными поясами

23 – АРХ – Покрытия промышленных зданий_Выполнить эскизы прогонных и безпогонных покрытий

Покрытия промышленных зданий устраивают как правило безчердачными. Состоят они из несущих и ограждающих конструкций. Несущие устраивают в виде ферм, балок, арок и т. д. Ограждающие конструкции кроме защиты помещения от внешних воздействий, вместе с несущими конструкциями обеспечивают пространственную жесткость. В состав ограждающей части покрытия могут входить:

1. кровля - рулонный ковер.

2. выравнивающий слой - стяжка из цементно-песчаного раствора.

3. теплоизоляционный (термоизоляционный) слой.

4. пароизоляция.

5. несущий настил.

Ограждающие конструкции покрытий делятся на: холодные и утепленные; покрытия по ж/б панелям и настилам. В неотапливаемых производственных зданиях массового строительства в качестве несущих элементов покрытий применяют предварительно напряженные ж/б ребристые плиты, длиной 6 и 12 м, при ширине 1, 5 - 3 м.

В зависимости от профиля: плоские, скатные, шедовые, криволинейные.

Также м.б. вентилируемые, частично вентилируемые, невентилируемые.