26. Конструкции металлического каркаса многоэтажных промышленных зданий.

Металлические каркасы одноэтажных производственных зданий проектируют как плоскостные стоечно-балочные системы, монтируемые из сборных металлических элементов заводского изготовления. Они должны обладать необходимой прочностью и пространственной устойчивостью.

В поперечном направлении прочность и устойчивость обеспе­чиваются системой одно- или многопролетных рам, стойки кото­рых чаще всего жестко защемлены в фундамент, а вверху имеют шарнирную связь с несущими элементами покрытия — ригелями. Шарнирное крепление вверху обуслов­ливается тем, что обеспечить жесткую связь ригеля с колон ной значительно сложнее, чем шарнирную, и, кроме того, возни­кают большие возможности типизации элементов каркаса.

В продольную раму каркаса включаются все колонны попе­речных рам температурного блока, находящиеся на одной оси, с расположенными по ним подкрановыми балками или распор­ками и вертикальными связями, установленными между колон­нами . -На устойчивость каркаса в продольном направлении оказывают влияние высота здания, наличие диска, обеспечивающего равномерное распределение горизон­тальных усилий, возникающих при ветре и торможении мостовых кранов, железобетонные настилы, укладываемые по ригелям рам температурного блока, привариваются к их верхнему поясу. Швы между настилами замоноличиваются.

Конструкции.

Ф ундаменты. В ж.б. каркасе ф-ты проектируют:

6. По глубине заложения: мелкого, глубокого

7. По конструктивному решению ф-ты: отдельностоящие, свайные(для глубокого заложения)

8. По способу возведения: сборные, монолитные

9. Материал: железобетон

10. Заделка колонн в ф-т: пенькового типа(мет.каркас иил смешанный).

Глубина заложения зависит от: грунта основания, наличия или отсутствия подвала, уровня промерзания грунта. Уровня грунтовых вод. Колеблется в пределах 1,35-3,75м. Масса элементов сборного ф-та до 6т. Фундаментная опорная плита укладывается на выравнивающий слой песка или утрамбованного щебня.

В фундаментов пенькового типа соединение обеспечивается путем сварки арматурных выпусков.

Наружные и внутренние самонесущие стены опирают на фундаментные ж.б. балки. которые укладываются между подколонниками ф-та на ж.б. столбики(приливы) размерами 300х600мм.Длина балок зависит от ширины подколонника и места укладки.

Верх фундаментных балок на отм. -0,030м. Поверх ф-тной балки устраивается гидроизоляция из ЦПР или 1-2 слоев рулонного материала на битумной мастике.

К олонны. Стальные колонны каркаса в зави­симости от их поперечного сечения разделяют на сплошные постоянного и переменного сечения (рис. 25.1, а), решетчатые (сквозные) переменного сечения (рис. 25.1, б), раздельные пе­ременного сечения (рис. 25.1, в). Ко­лонны устраивают для бескрановых зданий и для зданий, оборудованных кранами; колонны принимают совмест­но нагрузки от покрытия и от кранов (см. рис. 25.1, а, б). Кроме того, при большой грузоподъемности кранов ко­лонны раздельно воспринимают наг­рузки от покрытия и от кранов (см. рис. 25.1, в). Соединения элементов колонн выполняют сварными, а при особо тяжелых крановых нагрузках — клепаными. Нагрузку от колонн на фундаменты передают через башмаки, которые кре­пят к фундаментам анкерными болта­ми. Размеры башмаков определяют расчетом; они зависят от величин на­грузок, передаваемых колоннами

Обвязочные балки в стальном кар­касе устраивают из одного профиля (швеллера или двутавра) или состав­ного сечения.

Стальные подкрановые балки мо­гут быть разрезными и неразрезными, сплошными и решетчатыми. Разрезные подкрановые балки и фермы (рис. 25.4, а, б), получили наибольшее распрост­ранение. Они просты в конструктивном решении, индустриальны, но по срав­нению с неразрезными имеют несколь­ко больший расход стали. Неразрез­ные подкрановые балки (см. рис.

25.4, б) имеют лучшие условия эксп­луатации подкрановых путей.

На рис. 25.5 представлены подкра­новые балки: сплошные — прокатные из двутавра и составные — сварные или клепаные (рис. 25.5, а), решетча­тые — шпренгельного типа (рис. 25.5, б) и в виде ферм (рис. 25.5, в).

Стальные фермы могут быть раз­личной формы и очертания, выбор ти­па ферм зависит он назначения и объемно-планировочного решения про­мышленного здания. В практике строи­тельства применяют фермы с парал­лельными поясами, полигональные, треугольные, с параллельными пояса­ми с затяжкой, сегментные, парабо­лические и др.

Фермы с параллельными поясами применяют для зданий с плоским по­крытием, а также для устройства под­стропильных конструкций. Их пролет может достигать 60 м и более. Поли­гональные фермы устраивают при по­крытиях с рулонной кровлей при про­летах до 36 м. Треугольные фермы дают возможность осуществить покры­тия с крутыми кровлями из асбесто-цементных или стальных листов, вслед­ствие чего высота ферм в середине пролета достигает значительных раз­меров, а это ограничивает их пролеты величиной 36—48 м.

В массовом промышленном строи­тельстве применяют унифицированные полигональные фермы, пролетом 24, 30 и 36 м с уклоном верхнего пояса 1:8 (рис. 25.8, а) и плоские с парал­лельными поясами (рис. 25.8, б), по которым устраивают рулонные кровли. В отдельных случаях такие фермы уст­раивают для перекрытия 18-метровых пролетов.

Фермы с крутыми скатами (рис. 25.8, в) используют для пролетов 18, 24, 30 и 36 м при кровлях из листовых материалов. Размеры панелей ферм унифицированы и соответствуют ук­рупненным модулям, т. е. 1,5 м. Высо­та полигональных ферм на опорах для всех пролетов принята одинаковой — 2,2 и 0,45 м при крутых скатных кровлях.

Большепролетные фермы (рис. 25.9) могут перекрывать пролеты до 90 м и иметь различные схемы решеток: треугольную, раскосную, крестовую и др. Выбор схемы решетки зависит от характера приложения нагрузки, очер­тания и высоты ферм. _ь

Элементы фермы: верхний и ниж­ний пояса, стойки и раскосы — выпол­няют из прокатных уголков в виде стержней парного профиля. Соеди­няют стержни в узлах сваркой при по­мощи фасонок (косынок) из листовой стали, располагаемых между уголками (рис. 25.10). В целях унификации уз­ловых соединений решетку в типовых полигональных фермах и в фермах с параллельными поясами принимают треугольной.

Стальные рамы предназначены для устройства несущих конструкций по­крытий при больших пролетах. По срав­нению с балочными рамные покрытия имеют меньшую массу, большую жес­ткость в поперечном направлении и меньшую высоту ригеля. Недостатка­ми рамных конструкций являются боль­шая ширина колонн и чувствитель­ность к неравномерным осадкам опор удобные в изготовлении, транспорти­ровании и монтаже (рис. 25.15, а). При больших пролетах в промышлен­ных зданиях целесообразна укрупнен­ная разбивочная сетка вертикальных несущих конструкций. В этом случае прибегают к комбинированному реше­нию, применяя в качестве поперечных несущих конструкций — арки, а в ка­честве продольных конструкций — фермы (рис. 25.15, б). В целях осве­щения внутреннего пространства естественным светом продольные фер­мы опирающиеся на поперечные арки, приподнимают и создают таким обра­зом зубчатый (шедового типа) про­филь покрытия, идущий по очертанию поперечных арок (рис. 25.15, в).

Связи. Пространственную жест­кость и устойчивость ферм, рам, арок и других плоскостных конструкций кар­каса зданий обеспечивают системой связей, устанавливаемых между этими конструкциями (рис. 25.16).

В покрытиях устраивают горизон­тальные (продольные и поперечные) и вертикальные связи, а между колон­нами устанавливают продольные вер­тикальные связи.

Продольные горизонтальные связи располагают вдоль рядов колонн в плоскостях нижнего и верхнего поясов крайних панелей ферм. Они представ­ляют собой продольные связевые фер­мы с параллельными поясами. Попе­речные горизонтальные связи обра­зуют поясами двух смежных стропиль ных ферм и расположенной между ними решеткой. Их устраивают у тор­цов здания, а также с обеих сторон каждого деформационного шва, а при большом расстоянии между деформа­ционными швами — через каждые 60 м.

Горизонтальные поперечные связи по верхним и нижним поясам ферм совмещают в плане.

Если несущую конструкцию ограж­дающей части покрытия выполняют из крупноразмерных железобетонных плит, то они образуют жесткий диск и выполняют функции горизонтальных связей по верхним поясам ферм. При прогонном варианте покрытия устой­чивость верхних поясов ферм, распо­ложенных в промежутках между дву­мя поперечными связевыми фермами, обеспечивают прогонами, а над участ­ками под фонарями — специальными растяжками из уголков.

Вертикальные связи в покрытии служат опорами для поперечных гори­зонтальных связевых ферм и гаранти­руют правильность взаимного распо­ложения в вертикальной плоскости стропильных ферм при монтаже.

Покрытие. Совмещают в себе функции перекрытия и крыши; бесчердачные; из несущих и ограждающих элементов.

Классификация:

3. Плоские: балки, фермы, рамы, арки.

4. Пространственные: оболочки, складки, купола, своды, висячие системы