2.1.2. Конструктивный тип здания.

Обеспечение жесткости и устойчивости.

По конструктивному типу здание каркасное.

Основные колонны сборные железобетонные. Фахверковые колонны стальные.

Фермы стальные, по верхним поясам ферм установлены распорки, по нижнему поясу связи и распорки.

Здание цеха отапливаемое, внутренняя температура t_в = +16° С°.

Стены панельные из ячеистого бетона. Частичное заполнение стен около ворот выполнено из кирпича.

Подкрановые балки стальные.

Плиты покрытия сборные железобетонные.

Здание разбито температурным швом на два температурных отсека.

Температурный шов предусмотрен по оси 11-11.

Цех в каждом пролете оборудован двумя мостовыми кранами грузоподъемностью Q = 50т.

Режим работы кранов 7К.

Жесткость и устойчивость здания цеха обеспечивается надежным закреплением колонн в фундаментах, системой связей, сопряжением конструкций каркаса между собой.

В поперечном направлении колонны и фермы образуют устойчивые поперечные рамы. Соединение колонн с фундаментом жесткое, колонн и ферм покрытия шарнирное.

В продольном направлении, система колонн защемленных в фундаментах, связи, подкрановые балки, фермы, плиты покрытия (прогоны) образуют продольные рамы.

Для обеспечения устойчивости продольных рам предусмотрена система вертикальных связей.

Связи приняты по осям А-А, В-В портальные связи при шаге колонн - 6 м, по оси Б-Б принимаем портальные связи. При стальном каркасе в торцах температурных отсеков и в местах постановки вертикальных связей между стальными стропильными фермами предусмотрены вертикальные связевые фермы вдоль осей А-А, Б-Б, В-В.

2.2. Подбор конструктивных элементов здания, их сопряжение.

Фундаменты здания - монолитные железобетонные, выполнены из тяжелого бетона класса В20, арматура фундамента А-III (А400), Вр – I (В500).

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта d_f определяется по формуле

d_f=d_fn×k_h=1.4×0.6=0.84м, (1)

где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения принимается по табл. 1, СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»;

d_fn – нормативная глубина промерзания грунта, м; определяется по карте нормативных глубин промерзания (см. Р. И. Трепененков, Альбом чертежей [6]; стр. 42).

Глубина заложения фундаментов окончательно принимается с учетом геологии площадки строительства, конструктивных требований и расчетной глубины сезонного промерзания грунта, определенной по формуле (1).

Считаем, что на момент монтажа каркаса работы нулевого цикла выполнены.

Фундаменты под железобетонные колонны стаканного типа.

Отметка верха фундаментов под железобетонные колонны принимается – 0,150 (см. рис. 3).

Под фундаментами выполняется бетонная подготовка, из бетона .

В5 толщиной t = 100 мм.

Колонны крайних рядов (А-А, В-В).

В проекте приняты сборные железобетонные колонны для зданий с мостовыми кранами марки 2КД168; V_бет = 5,8 м³; m = 14,5 т (рис.4).

Привязка колонн крайних рядов:

продольных осей (буквенных) осей – 250 мм.;

поперечных (цифровых) осей – нулевая привязка.

Крайние колонны в торцах здания (и у температурного шва) смещены от поперечных осей на 500 мм.

Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями, соединёнными распорками. Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное сечение.

Арматура колонн вязаная или в виде сварных каркасов.

В колоннах предусмотрены закладные детали следующего назначения:

• листы М-1 с анкерными болтами для опирания и крепления конструкций покрытия, для опирания подстропильных конструкций лист М-1 того же назначения анкерных болтов не имеет;

• детали М-2 в виде парных коротышей прокатного уголка в колоннах наружных продольных рядов (крайних) для крепления продольных стен;

• листы М-3, к которым привариваются столики, служащие для опирания ненесущих стен. Число деталей М-2 и М-3 и их расположение по высоте колонн уточняются в проекте в зависимости от конструкции стен;

• сквозные трубки М-4 для отрыва колонн от поддона ( при их изготовлении), для погрузки и разгрузки колонн и М-5 для подъёма колонн при монтаже;

• листы М-6 с анкерными болтами для установки и крепления подкрановых балок понизу;

• листы М-7 для крепления подкрановых балок к колоннам поверху.

Колонны, устанавливаемые в средних продольных рядах у торцовых стен, снабжаются дополнительными закладными деталями для крепления приколонных стоек фахверка, а колонны, устанавливаемые в местах расположения вертикальных продольных связей каркаса, - закладными деталями для крепления связей.

При опирании на колонны стальных подкрановых балок или стропильных ферм закладные детали М-1, М-6 заменяются на усиленные.

Колонны изготавливаются из бетона марок М300, М400. Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-III.

Колонны среднего ряда Б-Б.

В проекте приняты сборные железобетонные колонны для зданий с мостовыми кранами марки 2КД168;

V_бет = 5,8 м³; m = 14,5 т (рис.5).

Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями, соединёнными распорками. Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное сечение.

Арматура колонн вязаная или в виде сварных каркасов.

В колоннах предусмотрены закладные детали следующего назначения:

• листы М-1 с анкерными болтами для опирания и крепления конструкций покрытия, для опирания подстропильных конструкций лист М-1 того же назначения анкерных болтов не имеет;

• детали М-2 в виде парных коротышей прокатного уголка в колоннах наружных продольных рядов (крайних) для крепления продольных стен;

• листы М-3, к которым привариваются столики, служащие для опирания ненесущих стен. Число деталей М-2 и М-3 и их расположение по высоте колонн уточняются в проекте в зависимости от конструкции стен;

• сквозные трубки М-4 для отрыва колонн от поддона ( при их изготовлении), для погрузки и разгрузки колонн и М-5 для подъёма колонн при монтаже;

• листы М-6 с анкерными болтами для установки и крепления подкрановых балок понизу;

• листы М-7 для крепления подкрановых балок к колоннам поверху.

Колонны, устанавливаемые в средних продольных рядах у торцовых стен, снабжаются дополнительными закладными деталями для крепления приколонных стоек фахверка, а колонны, устанавливаемые в местах расположения вертикальных продольных связей каркаса, - закладными деталями для крепления связей.

При опирании на колонны стальных подкрановых балок или стропильных ферм закладные детали М-1, М-6 заменяются на усиленные.

Колонны изготавливаются из бетона марок М300, М400. Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-III.

Привязка колонн крайних рядов:

продольных осей (буквенных) осей – нулевая привязка.;

поперечных (цифровых) осей – нулевая привязка.

Фахверковые колонны.

В проекте приняты стальные колонны фахверка.

Колонны устанавливаются с шагом 6 м. и рассчитаны на скоростной напор ветра до 55 Н/м² (кгс/м²) и нагрузку от навесных стен из панелей типов ПСЯ длиной 6 м.

Привязка колонн торцового фахверка нулевая, привязка колонн продольного фахверка определяется привязкой основных колонн каркаса.

Характеристики колонн:

Конструкции стальных колонн фахверка как готовых изделий в типовых чертежах не разработаны.

На чертежах приводятся только технические решения и номера сечений верхней и нижней частей колонн.

Высота колонн фахверка 16.8 м. Крепление шарнирное, по нижнему поясу ферм.

Колонны применяются в зданиях со стальными конструкциями покрытия (независимо от материала основных колонн каркаса). Нижним концом колонна шарнирно соединена с фундаментом, а в уровне нижнего пояса ферм покрытия шарнирно опирается в горизонтальном направлении на горизонтальные связи покрытия. В пределах этой нижней части колонна может иметь сечения разного вида и размера, которые в условиях реального проектирования выбираются в зависимости от высоты здания, ветровой нагрузки и принятой конструкции (массы) стен. Нижнее сечение коробчатое, из двух сваренных прокатных швеллеров.

Верхняя часть колонны размещается в зазоре между торцовой стеной и фермой покрытия, имеет сечение наименьшего размера и соединяется шарнирно с нижней частью колонны и с верхним поясом фермы покрытия. Верхнее сечение также коробчатое.

Фермы:

В проекте приняты стальные стропильные фермы.

Фермы имеют уклон верхнего пояса 1.5% и высоту на опорах 3150 мм. по обушкам поясных уголков. Фермы имеют параллельные пояса.

Расстояние между узлами верхнего пояса ферм (3 м.) равно ширине железобетонных плит настила.

У опор ферм на колонны устанавливаются отдельно изготовляемые опорные стойки СО двутаврового сечения. В крайних рядах наружная линия стойки служит продолжением наружной грани колонны, что обеспечивает удобное крепление наружных стен к каркасу по всей их высоте.

Ширина стоек разных марок для крайних и средних рядов подобрана так, что при всех вариантах опирания ферм на колонны конструктивная длина ферм всегда на 400 мм. меньше ширины пролёта L.

Для пролёта 24 м. подобрана ферма ФС24-11,40;

Сечение поясов (2 уголка) верхнего - 200×14, нижнего - 160×14;

Масса m=6.7 т.

Фермы опираются непосредственно кромкой торцовой фасонки нижнего опорного узла на горизонтальный лист оголовка колонны и крепятся болтами к опорной стойке СО, которая устанавливается рядом с фермой на оголовок колонны и крепится к нему сквозными болтами и сваркой.

В местах опирания стропильных ферм оголовок колонны усиливается вертикальными рёбрами, приваренными к стенке колонны, или толстым листом, приваренным к полке колонны.

В тех случаях, когда необходимо жёсткое соединение фермы с колонной (вместо шарнирного), высоту колонны увеличивают на 3150 мм. Нижний опорный узел фермы опирается на столик, приваренный к колонне, и соединяется с ней болтами.

Верхний опорный узел фермы сначала крепится к колонне болтами, а затем фермы с колоннами соединяются поверху накладками на сварке.