Железобетонный каркас одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Каркас одноэтажного промышленного здания состоит из фундаментов, фундаментных балок, колонн, несущих элементов покрытия, подкрановых балок и связей ( рис.70).

Рис. 70. Основные элементы одноэтажного промышленного здания: 1 - столбчатые фундаменты; 2 - фундаментные балки; 3 - колонны; 4- подкрановые балки; 5- фермы; 6 - плиты покрытия; 7 - фонарь; 8 - окна; 9 - стены; 10 - связи.

Каркасы выполняют в основном из сборных железобетонных элементов. Монолитный железобетон применяют при наличии соответствующего технологического обоснования. В зданиях с большими пролетами и высотой при грузоподъемности мостовых кранов 50 т и более, а также в особых условиях строительства и эксплуатации допускаются стальные каркасы. В ряде случаев применяются смешанные каркасы.

При выборе материалов необходимо учитывать размеры пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер действующих на каркас нагрузок, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические обоснования.

Каркас промышленного здания подвергается сложному комплексу силовых и несиловых воздействий. Силовые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок (собственная масса конструкций, снег, ветер, люди, эксплуатационное оборудование, грузоподъемные устройства и т. д.). В связи с этим элементы каркаса должны отвечать требованиям прочности и устойчивости.

Несиловые воздействия образуются от влияния внешней и внутренней среды в виде положительных и отрицательных температур, пара, содержащихся в воздухе химических веществ, действия минеральных масел, кислот и т. д.

При стр-ве промышленного здания наибольший расход материалов приходится на несущие элементы здания, составляющие его каркас. Поэтому снижение расхода этих материалов обеспечивает эффективность строительства. Оно может быть достигнуто более полным использованием физико-механических свойств материалов, в основном, бетона и железобетона, так как именно эти материалы являются основными при изготовлении конструкций каркаса. Экономия может быть достигнута и совершенствованием конструктивной формы элементов. Так, например, замена железобетонных колонн прямоугольного сечения на двухветвевые уменьшает расход железобетона на 22.-.26 %, применение пространственных покрытий вместо плоских сокращает расход бетона на 26 % и стали до 34 %. Большую экономию дает использование материалов высокой прочности. Так, повышение классов бетона с ВЗО до В50...В60 позволяет сократить его расход в балках и фермах на 8...10 %, а применение высокопрочной арматуры обеспечивает экономию стали до 36%.

Типовым решением при конструировании сборного железобетонного каркаса ОПЗ является применение поперечных рам из сборных железобетонных колонн и несущих элементов покрытия (балок или ферм) и продольных элементов в виде фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, плит покрытия и связей. Соединение несущих элементов покрытия с колоннами в этом случае принято шарнирным. Это позволяет осуществить независимую типизацию балок, ферм и колонн, так как при шарнирном соединении нагрузка, приложенная, к одному из элементов, не вызывает изгибающего момента в другом. Достигается высокая степень универсальности элементов каркаса, возможность их использования для различных решений и типов несущих элементов покрытия. Кроме того, шарнирное соединение колонн, балок и ферм конструктивно значительно проще жесткого, тем самым облегчается изготовление и монтаж конструкций.

Все элементы сборных железобетонных каркасов унифицированы и при проектировании их подбор производят по специальным каталогам.

В каркасах большой протяженности устраивают температурные швы, расчленяющие каркас на отдельные участки, называемые температурными блоками. Каждый температурный блок должен иметь длину не более 72 м, ширину не более 144м и обладать самостоятельной
пространственной жесткостью.

Многоэтажные промышленные здания проектируют, как правило, каркасными с навесными стеновыми панелями. Типовые конструкции для таких зданий разработаны с балочными и безбалочными перекрытиями.

При балочных перекрытиях (рис. 1) сетка колонн принята 6x6 или 9x6 м. Высоты этажей равны 3, 6; 4, 8; 6 и 7, 2 м. При необходимости верхний этаж предусматривается пролетом 18 м (рис. 1б), в нем возможно расположение мостовых кранов грузоподъемностью 10 т или подвесного транспорта. При устройстве мостовых кранов высота верхнего этажа принимается равной 10, 8 м, а при подвесном транспорте - 7, 2 м. Основными несущими конструкциями в таких зданиях являются (рис. 2): колонны с консолями (табл. 1), по низу жестко заделываемые в фундаментные башмаки стаканного типа, ригели перекрытий (табл. 2) и покрытий, плиты многопустотные или ребристые (табл. 3), навесные панели стен.

Рисунок 1. Поперечный разрез многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями: а - без мостовых кранов; б - с мостовыми кранами в верхнем этаже

В зданиях с безбалочными перекрытиями (рис. 3) железобетонная плита опирается на колонны, имеющие, как правило, капители, уменьшающие рабочий пролет плиты и распределяющие опорную реакцию на значительную поверхность плиты. Такие перекрытия целесообразны в зданиях с большими равномерно распределенными нагрузками и квадратной сеткой колонн (например, 6x6 м). При временной нагрузке на перекрытие 10 кН/м² и более безбалочные перекрытия экономичнее балочных. Их преимущество состоит также в том, что благодаря меньшей конструктивной высоте высота здания и расход стеновых материалов уменьшается. Безбалочные перекрытия применяют в зданиях холодильников, мясокомбинатов, складов и др. Сборные безбалочные перекрытия состоят из капителей, опирающихся по периметру среднего отверстия на выступы колонн, надколенных панелей, укладываемых в обоих направлениях на капители колонн и пролетной панели, опирающейся по контуру на подрезки надколенных панелей (рис. 4).

Рисунок 3. Многоэтажное каркасное здание с безбалочными перекрытиями

Рисунок 4. Фрагмент сборного безбалочного перекрытия с ребристыми панелями

Здание имеет сетку колонн 6x6 м и высоту этажей 4, 8 или 6 м.

Если по функциональным и технологическим требованиям производственное здание должно иметь более крупные пролеты, то принимают сетку колонн 12x6; 18x6; 18x12; 24x6 м. В этих случаях здание, как правило, проектируют с дополнительными межфермеными этажами (рис. 5), в которых размещают оборудование, коммуникации, бытовые, складские и др. помещения. Ригелями здания служат безраскосные фермы или арки, жестко связанные с колоннами. По верхнему поясу ригелей укладывают ребристые плиты (перекрытие основных этажей), а по нижнему - пустотные (перекрытия вспомогательных этажей).

Рисунок 5. Конструкции МПЗ с межфермеными этажами: а - поперечник здания; б - фрагмент и детали перекрытия; в - типы железобетонных ферм ригелей (1 - арка с затяжкой, 2 - безраскосная ферма, 3 - то же, с подкосами в крайних пролетах)

Каркасно-панельные здания проектируют с полным или неполным каркасом. При полном каркасе панели перекрытия опираются по углам на колонны. Колонны и ребра перекрытий образуют пространственный каркас здания. Панели стен и внутренних перегородок - самонесущие и крепятся к стойкам каркасов. При неполном (внутреннем) каркасе крайних колонн нет, а панели наружных стен несущие. Панели перекрытий опираются на несущие наружные стены и внутренние колонны каркаса.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒