20. Основные элементы каркасов современных производственных зданий. Классификация типов поперечных рам.

Состав каркаса

Каркасы производственных зданий в большинстве случаев проектируются так. что несущая способность и жесткость поперек здания обеспечивается поперечными рамами, а вдоль — продольными элементами каркаса, кровельными и стеновыми панелями.

Поперечные рамы каркаса состоят из колонн (стоек рамы) и ригелей (в виде ферм или сплошностенчатых сечений).

Продольные элементы каркаса — это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны (или ребра стальных кровельных панелей).

Кроме перечисленных элементов в составе каркаса обязательно имеются конструкции торцевого (а иногда и продольного) фахверка, площадок, лестниц и других элементов здания.

Типы поперечных рам, их выбор и размеры

Типы рам весьма разнообразны и зависят от особенностей технологического процесса (рис. 9.3). Рамы в основном одноэтажные различаются статической схемой, числом пролетов, соотношением высот. В сов­ременных зданиях наиболее распространены рамы со свободным опиранием ригеля на колонны как при подвесном транспорте, так и при наличии мостовых крапов (рис. 9.3, а). Колонны жестко сопряжены с фундаментами, благодаря чему обеспечивается неизменяемость.

Многие годы применялись каркасы с жестким сопря­жением колонн и ригелей (рис. 9.3, б). В редких случаях применяются двухшарнирные рамы со свободным опиранием колонн на фундаменты (рис. 9.3, в). В лег­ких каркасах находят применение трехшарнирные ра­мы, причем для кранов устраивают отдельные стойки для восприятия вертикальных нагрузок (рис. 9.3, г). В многопролетных зданиях применяются аналогичные схемы, например со свободным опираиием ригелей (рис. 9.3, д). В схеме (рис. 9.3, е) защемляется только средняя колонна, которая и обеспечивает неизменяе­мости всей рамы. Рамы с разной высотой практически повторяют те же статические схемы (рис. 9.3, ж).

20. Генеральные размеры поперечных рам одноэтажных производственных зданий.

Генеральными (основными) размерам поперечных рам являются:

1. Пролет

2. полезная высота

3. шаг рам

4. высота верха покрытия

Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстояние от уровня пола до головки кранового рельса H₁ и от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия Н₂. В сумме эти размеры составляют полезную высоту цеха. Размер H₂ диктуется высотой мостового крана.

Пролет и шаг рам выбираются также в зависимости от назначения здания и его производственных мощностей.

20. Шатёр производственного здания, его разновидности и типы компоновки.

Основными несущими элементами шатра явля­ются ригели (стропильные конструкции). При прогон­ном решении (см. 9.5) на ригели опираются прогоны, на которые, в свою очередь, укладывается либо настил (профилированный или плоский), либо мелкоразмерные кровельные плиты. При беспрогонном варианте на ри­гели кладут крупноразмерные плиты либо стальной профилированный настил. По несущим элементам устра­ивается теплая кровля (для отапливаемых зданий) или холодная (для складов или зданий с избыточным тепловыделением) .

Компоновочные схемы шатра

На компоновку шатра влияют такие факторы, как величина шага колонн и ригелей, наличие коммуникаций и подвесного транспорта, вид кровельных конструкций, метод мон­тажа.

рис. 9,5 компоновочные схемы шатра

Простейшая схема — беспрогонная (рис. 9.5, а). При этом варианте на стропильные конструкции укладывают крупноразмерные каркасные плиты шириной 1,5...3 м, совмещающие несущие и ограждающие функции (железобетонные панели, панели с профнастилом и ребрами из гнутых швеллеров и другие). Шаг ферм (и колонн) связан с возможным пролетом плит. В настоящее время это 6...12 м, имеется тенденция к увеличению шага до 15...18 м. При прогонном решении (рис. 9.5, б) на стропильные конструкции опираются прогоны с шагом 1.5...3 м, на которые укладывают конструкции кровли – стальной профилированный, плоский настил либо мелкоразмерные армоцементные плиты. Возможны случаи, когда по условиям технологии требуется большой шаг поперечных рам — 12, 18 м и более. При этом на колонны в продольном направлении здания опирают подстропильные конструкции, а на них с шагом 4...6 м стропильные (рис. 9,5, в). При шаге стропильных кон­струкций 4...6 м применима еще одна компоновочная схема шатра — непосредственно на верхние пояса ри­гелей опирается стальной профилированный настил (рис. 9.5, г). В зданиях с большими шагами колонн 18 и более метров иногда применяют сложные схемы, состоящие из основных продольных прогонов (ферм или балок) и второстепенных прогонов (рис. 9.5, д).

Вышеприведенные схемы пригодны только для по­элементного монтажа. Появление конвейерно-блочного способа монтажа породило новые схемы. Стропильные фермы на колоннах образуются из двух половинок. На монтаж подаются блоки со стропильными, подстропиль­ными фермами, прогонами и связями (рис. 9.5, е). Не­удобство этого решения в том, что наверху нужно объ­единять стропильные фермы в единое целое. Более удобна схема со сдвинутыми от оси колонн стропиль­ными фермами (рис. 9.5, ж). В этом случае классиче­ской поперечной рамы нет, ригель состоит из двух стропильных ферм, связанных с колоннами с помощью распорок.