Из центрифугированного железобетона

 

Колонны из центрифугированного железобетона применяются в на­стоящее время в экспериментальном порядке для зданий без опорных кра­нов и с кранами грузоподъемностью до 30 т. Их внедрение позволяет по предварительным расчетам уменьшить расход бетона на 30–50 % и стали – на 20–30 % за счет эффективности кольцевого сечения в статическом от­ношении и повышения прочности центрифугированного бетона в 1, 5–2 раза по сравнению с вибрированным.

Типовое сопряжение железобетонных балок и стропильных ферм с колоннами на стальных прокладных листах, закрепляемых анкерными болтами, связано с изготовлением сложных закладных деталей, требую­щих токарной обработки.

Соединение панели с железобетонной колонной без монтажной сварки производится посредством изогнутого в двух плоскостях крюка из стержня ⌀ 16 мм, заведенного в наклонное отверстие ⌀ 18–20 мм в колонне и паз в панели.

Конец крюка, заводимый в колонну, предварительно смазывается цементным раствором или клеящей мастикой. Паз панели заполняется це­ментным раствором. К стальным элементам каркаса крюк приваривается.

Колонны кольцевого сечения целесообразно устанавливать в произ­водственных зданиях с неагрессивной средой при высоте их от пола до низа несущих конструкций от 3, 6 до 14, 4 м. Пролеты 12, 18, 24 и 30 м. Шаг колонн 6 и 12 м. Колонны представлены на рис. 11.

Наружные диаметры колонн – от 300 до 1000 мм (через 100 мм), толщина стенок – 50–1000 мм, масса колонн – от 1, 2 до 9 т.

В колоннах кольцевого сечения головки выполняют в виде колец из полосовой стали.

Колонны заделывают на глубину 450 мм при их диаметре 300 мм и 1050 мм – при больших диаметрах.

В связи с особенностями конструкций привязка крайней колонны равна радиусу цилиндра.

При железобетонных подстропильных фермах оголовок снижается на 600 мм.

При шаге крайних колонн 12 м подкрановая консоль опускается на 400 мм.

а б

 

Рис. 11. Центрифугированные колонны:

а – для зданий без мостовых кранов (колонна без консолей);

б – для зданий с мостовыми кранами (колонна с консолями)

Колонны кольцевого сечения можно применять в зданиях с мосто­выми кранами и без них.

СТАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ

 

Стальные колонны могут применяться в бескрановых зданиях и в зданиях, оборудованных кранами любой грузоподъемности, при различных вариантах поперечного сечения пролета.

Сечение стальных колонн может быть в виде одного профиля или составное – в виде двух профилей, соединенных решеткой (рис. 12). В зданиях высотой до 8, 4 м, бескрановых или с подвесными кра­нами, применяются стальные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм. В колоннах зданий высотой 8, 4 и 9, 6 м, оборудованных опорными кранами грузоподъемностью до 20 т, высота стенки сварных двутавров принимается 630 мм. Подкрановая балка опирается на приваренную к колонне консоль из двутавра той же высоты. Эти колонны могут выполняться и из широкополочных двутавров, постав­ляемых промышленностью.

В зданиях высотой 10, 8–18, 0 м, оборудованных кранами грузоподъ­емностью до 50 т, устанавливаются типовые двухветвевые колонны сту­пенчатого очертания. Двухветвевая ступенчатая колонна состоит из двух раздельно маркируемых частей: нижней (подкрановой) решетчатой и верхней (надкрановой) – из сварного двутавра. Соединение этих частей осуществляется в зависимости от общей длины колонны заводской или монтажной сваркой. В зданиях высотой более 18 м при кранах грузоподъ­емностью от 75 т и при кранах, расположенных в двух уровнях, применя­ются аналогичные колонны индивидуального проектирования.

По типам сечения ветвей подкрановая часть колонны выполняется в трех вариантах:

1. При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрано­вая ветви из прокатных швеллеров и двутавра.

2. При ширине сечения 400–600 мм – наружная ветвь из гну­того швеллера, подкрановая – из прокатного двутавра.

3. При ширине сечения более 600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из сварного двутавра.

Надкрановая часть колонны – сварной двутавр с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.

Подкрановая часть колонны переходит в базу, непосредственно опи­рающуюся на бетонный фундамент. База состоит из опорной плиты и тра­верс, на которые ложатся плитки с анкерными болтами, утопленными в бе­тон. В связевых колоннах опорная плита дополнительно приваривается к коротышам из швеллеров, заделанных в фундамент.

Решетка подкрановой части колонны двухплоскостная, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости мо­ментов решетчатая часть усиливается диафрагмами, расположенными не реже, чем через четыре раскоса по высоте. В решетчатой части колонны

крайнего ряда, в уровне крепления опорных консолей яруса стеновых па­нелей, вваривается балка из прокатного двутавра, соединяющего наруж­ную и подкрановую ветви. Решетчатая часть колонны завершается одно­плоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью.

Надкрановая часть колонны завершается оголовком, усиленным до­полнительными ребрами и накладками. Дополнительные ребра и накладки расположены в плоскости опорных ребер стропильных и подстропильных ферм.

Сварка двутавров из трех листов для основных сечений колонны вы­полняется в заводских условиях сварными автоматами. Сварка других элементов выполняется в основном при посредстве сварных сварочных полуавтоматов. Ручная сварка применяется в узлах, монтируемых на строительной площадке. Гнутые швеллеры для наружных ветвей колонны изготавливаются на гибочных прессах в заводских условиях.

а

 

б

 

Рис. 12. Стальные двухветвевые колонны:

а – сплошного сечения; б – сквозного сечения

В базе, подкрановой опоре и оголовке – местах передачи значитель­ных сосредоточенных нагрузок – вертикальные элементы своим сечением должны плотно примыкать к опорным плитам. В этих целях кромки от­дельных монтируемых листов пристрагиваются, а сечение ветвей фрезеру­ется.

Колонны монтируются автокранами или посредством фиксирующих их положение кондукторов. Точность установки проверяется геодезиче­скими инструментами. Базы колонн накрываются бетоном при устройстве подстилающего слоя под пол.

 

 

КОЛОННЫ ФАХВЕРКОВ

 

Колонны применяются в торцевых фахверках и фахверках продоль­ных стен одноэтажных промышленных зданий, имеющих самонесущие или ненесущие стены из панелей 6 или 12 м или кирпичные самонесущие стены.

Внутренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм по отношению к наружной грани колонн.

Фахверковые колонны высотой 4, 2–18 м предназначены для крепле­ния стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки. Фахверковые колонны изготовляют из железобетона и стали.

Привязка колонн торцевого фахверка нулевая, привязка колонн про­дольного фахверка определяется привязкой основных колонн каркаса. Схема расположения фахверковых колонн приведена на рис. 8.

Железобетонные колонны имеют сечение 300× 300 до 400× 600 мм; колонны кольцевого имеют диаметр 300 мм. Колонны могут быть как по­стоянного, так и переменно сечения. Верхний конец таких колонн располагается в зазоре между торцевой стеной и пристенной балкой по­крытия и крепится к верхнему поясу балки с помощью монтажной детали.

Нижний конец колонн крепится к фундаменту шарнирно, рис. 13. Для этого поверх фундамента устанавливается строго по осям и по уровню (при помощи анкерных болтов и цементной подливки) стальной лист. Ко­лонна свободно устанавливается на этот лист и приваривается к нему с помощью своих закладных деталей.

Колонны армируются пространственными сварными каркасами.

Колонны изготавливаются из бетона марок B12-B20. Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.

Стальные колонны торцевого фахверка выполняются из сварных двутавров высотой стенки 0, 5 м и с шириной полок от 0, 4 до 0, 55 м. Расчетная схема фахверковых колонн предусматривает их шарнирное опирание по низу на фундаменты, а по верху – на устанавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы. Ветровые балки устанав­ливаются в пролетах с опорными мостовыми кранами на уровне крановых путей и дополнительно используются как ремонтные площадки. Ветровые фермы устанавливаются поверху в бескрановых пролетах и в качестве промежуточных опор реже, чем через 10–12 м и по высоте здания.

Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн – на 150 мм ниже пояса стропильной фермы. В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращива­ются сварными двутаврами высотой сечения 0, 25 м. Эти надставки не до­ходят на 0, 1–0, 3 м до подкровельного настила и в пределах высоты пара­пета продолжаются насадками из прокатных уголков. Полка уголка-на­садки зоводится в вертикальный шов между парапетными панелями. Та­ким образом, колонны торцевого фахверка продолжаются на всю высоту торцевых стен и не пересекаются с конструкциями покрытия.

Верхние концы колонн к стропильной ферме шарнирно прикреп­лены с помощью изогнутых пластин – листовых шарниров (рис. 13). Лис­товой шарнир дает возможность передавать ветровые нагрузки на основ­ной каркас и устраняет вертикальные воздействия покрытия на стойки фахверка.

Низ колонны размещается на отметке минус 0, 150 м. Колонну устанавли­вают на две стальные монтажные прокладки и после выверки закрепляют двумя анкерными болтами.

Приколонная стойка фахверка металлическая и она приваривается к колонне. Выполняется из коробчатого сечения. Фундамент под стойку не устраивается.

 

 

 

 

Рис. 13. Схема расположения фахверковых колонн:

1 – колонна продольного фахверка; 2 – колонна торцевого фахверка;

3 – основная несущая колонна; 4 – приколонная стойка фахверка;

5 – стальная надставка; 6 – стропильная ферма; 7 – стеновая панель;

8 – листовой шарнир; 9 – плита покрытия

 

 

Части колонн, имеющие двутавровое сечение, изготовляются из стали марок ВС3кп2, ВСт3пс6; имеющие коробчатое сечение – из стали марок 09Г2С9.

СВЯЗИ ПО КОЛОННАМ

 

Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении предусматривают систему вертикальных связей между колоннами и в по­крытии. В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом меж­колонные связи ставят только при высоте помещений более 9, 6 м. В целях снижения усилий в элементах каркаса от температурных и других воздей­ствий вертикальные связи располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн.

При шаге колонн 6 м применяют крестовые связи, а при шаге 12 и 18 м – портальные. Рядовые колонны соединяют со связевыми колоннами распорками, размещаемыми по верху колонн, а в зданиях с мостовыми кранами – подкрановыми балками. Связи выполняют из уголков или швел­леров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке.

 

 

Связи по стальным колоннам

 

Продольную устойчивость каркаса обеспечивают связи: надкрано­вые, распологаемые в крайних шагах температурного отсека, и подкрано­вые, располагаемые в среднем шаге температурного отсека.

Для надкрановых связей применяются два типа схем: V-образные и в виде связевых фермочек с параллельными поясами. Последние устанав­ливаются по средним рядам колонн при крановом габарите до 3, 7 м.

При отсутствии проходов надкрановые связи одноплоскостные, рас­положенные в плоскости продольных осей здания; при наличии проходов – двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра – шейки колонны и соединенные решеткой.

Основная схема подкрановых связей – крестовая. По крайним рядам колонн с шагом 6 м при высоте более 8, 5 м крестовина сдваивается. По средним рядам могут применяться портальные связи при необходимости устройства проходов или установки оборудования между колоннами.

Подкрановые связи по двухветвевым колоннам располагаются в плоскости катков крана. Следовательно, по крайним рядам они однопло­скостные, по средним – двухплоскостные с соединительной решеткой из прокатных уголков. Подкрановые связи по колоннам постоянного сечения с высотой стенки менее 900 мм одноплоскостные, расположенные в плос­кости продольных осей здания. При высоте стенки двутавра 900 мм связи двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра и соеди­ненные решеткой.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Технология возведения зданий и сооружений с применением монолитного железобетона