Лекция № 9
стр.
9. Стальной каркас одноэтажных промышленных
зданий
9.1. Стальные колонны………………………………………121
9.2. Фундаменты и базы стальных колонн…………………122
119
9. Стальной каркас одноэтажных промышленных зданий.
Применять стальной каркас целесообразно в первую очередь для зданий с укрупненной сеткой колонн, большой высоты с мостовыми кранами большой грузоподъемности, а также в тех случаях эксплуатации, когда каркас не является надежным.
Для одноэтажных зданий применяют типовые стальные конструкции следующих параметров: пролеты стропильных ферм_-__18,24,30 и 36 м при длине панели верхнего пояса 3 м; уклон кровли 1,5% - для отапливаемых и 1:3,5 - для неотапливаемых зданий; шаг стропильных ферм 6 м и 12 м; ширина светоаэрационных фонарей 6 м при пролете 18 м, а при пролетах 24,30 и 36 м - 12 м; подкрановые балки - разрезные пролетами 6 и 12 м при грузоподъемности кранов - 1.0 - 50 т с тяжелым и обычным режимом работы.
Стальной каркас одноэтажного здания включает в себя следующие конструкции:_ колонны, стропильные и подстропильные фермы, подкрановые балки, прогоны, элементы фахверка и связи.
Соединение элементов стальных конструкций производится сварке, которая позволяет снизить трудоемкость и. стоимость изготовления конструкций и дает экономию металла от 10 до 20% /по сравнению с клепкой/.
Соединения на заклепках применяют при наличии динамических нагрузок, а также в подкрановых балках тяжелого режима работы /при соединении толстых пакетов/ или в труднодоступных для сварки местах.
Для элементов стального каркаса предусматривают мало-углеродистые, низколегированные и высокопрочные стали. Низко-лигированные строительные стали применяют с целью экономии материала, облегчения конструкции и упрощения конструктивной формы элементов. Большую экономию металла дают_ высокопрочные, особенно термоупроченные стали. Более эффективно их применение в висячих и предварительно напряженных конструкциях в виде тросов и пучков. Экономия металла достигается также в случае применения эффективных профилей /гнутых, трубчатых и др./, предварительного напряжения конструкций и т.п.
9.1. Стальные колонны.
Стальные колонны одноэтажных зданий могут иметь постоянное по высоте сечение и переменное; в последнем случае их называют ступенчатыми. Колонны подразделяют также на сплошные и сквозные. Широко распространены колонны смешанного типа, в которых
121
надкрановая часть сплошная, а подкрановая – сквозная /рис.9.1 а-д/.
Колонны постоянного сечения применяют в зданиях с небольшими крановыми нагрузками /до 20 Т/, когда железобетонные колонны недопустимы по условиям среды производства. В остальных случаях предусматривают ступенчатые колонны.
Колонны сплошного сечения целесообразно применять при центральном сжатии или при малых эксцентриситетах продольной силы. Чаще применяют колонны сквозного сечения требующие меньшего расхода металла, хотя они более трудоемки в изготовлении (см. рис. 9.1 б-г).
Раздельные колонны /рис .9.1, д/ целесообразны в зданиях с тяжелыми мостовыми кранами /125 Т и более/, при двухярусном расположении кранов, а также в пролетах, со стороны которых предусматривают расширение цеха. Раздельные колонны. позволяют усиливать подкрановую ветвь, например, при увеличении грузоподъемности крана, не нарушая конструкции покрытия. По сравнению со ступенчатыми эти колонны, тяжелее.
Сечения сплошных колонн проектируют в виде широкополочного прокатного или сварного двутавра /рис. 9.1, e/. Двутавры составляют из листовой или профильной стали. Колонны изодного прокатного профиля менее трудоемки в изготовлении, но вследствие относительно малой боковой жесткости их применяют редко. Сквозные колонны компонуют из двух ветвей, сечения которых рекомендуется принимать из прокатных профилей /рис.9.1, ж/.
Применяемые для соединения ветвей решетки подразделяют на треугольные, раскосные, крестовые и полураскосные /рис. 9.1, з/. При больших расстояниях между ветвями принимают крестовую или полураскосную решетку. Элементы решетки можно располагать как снаружи, так и внутри ветвей. Внутренняя решетка уменьшает габариты колонн, облегчает их перевозку, но затруднительна в изготовлении.