Тема 1.4 Понятие о проектировании гражданских зданий

Лекция № 23 Основные положения проектирования жилых и общественных зданий.

Тема 1.5 Конструкции промышленных зданий

Лекция № 24 Классификация и конструктивные системы промышленных зданий

Вопросы.

1. Классификация промышленных зданий.

2. Конструктивные системы промышленных зданий Промышленно­сти здания подразделяют на четыре ос­новные группы производственные, энер­гетические,

здания транспортно-складского хозяйства и вспомогательные здания или помещения.

К производственным относят здания, в которых осуществляется выпуск готовой продукции или полуфабрикатов. Их подразделяют на многие виды со­ответственно отраслям производства. Среди них механосборочные, термиче­ские, кузнечно-штамповочные, ткацкие, инструментальные, ремонтные и др.

К энергетическим относят зда­ния ТЭЦ (теплоэлектроцентралей), ко­тельных, электрические и трансформа­торные подстанции и др.

К зданиям транспортно-складского хозяйства относят гаражи, склады готовой продукции, пожарные де­по и др.

К вспомогательным зданиям от­носят административно-конторские, бы­товые, пункты питания, медицинские пункты и др.

Характер объемно-планировочного и конструктивного решения промыш­ленных зданий зависит от их назначения и характера технологических процессов.

Здания подразделяют на четыре класса, причем к I классу относят те, к которым предъявляются повышенные требования, а к IV классу — постройки с минимальны­ми требованиями. Для каждого класса установлены свои эксплуатационные качества, а также долговечность и огне­стойкость основных конструкций зданий.

Установлены три степени долговечно­сти промышленных зданий: I степень — не менее 100 лет; II — не менее 50 лет и III — не менее 20 лет.

По степени огнестойкости здания и со­оружения подразделяют на пять степе­ней. Степень огнестойкости, характери­зуемая группой возгораемости и преде­лом огнестойкости основных строи­тельных конструкций, принимается: для зданий I класса — не ниже II степени, для зданий II класса — не ниже III степени. Для зданий III и IV классов степень огне­стойкости не нормируется.

По архитектурно-конструктивным при­знакам промышленные здания подразде­ляют на одноэтажные, многоэтажные и смешанной этажности. Производства, в которых технологиче­ский процесс протекает по горизонтали и характеризующиеся тяжелым и гро­моздким оборудованием, крупногабаритными изделиями и значительными динамическими нагрузками, целесообраз­но размещать в одноэтажных зданиях. В настоящее время в одноэтажных про­мышленных зданиях размещается около 75 % промышленных производств.

В зависимости от числа пролетов одно­этажные здания могут быть одно- и многопролетными (рис. 19.1). Проле­том называется объем промышленного здания, ограниченный по периметру ря­дами колонн и перекрытий по однопролетной схеме. Расстояние между про­дольными рядами колонн называют ши­риной пролета.

В многоэтажных зданиях размещают производства с вертикально напра­вленными технологическими процессами для предприятий легкой, пищевой, радио­технической и аналогичных им видов промышленности (при поверхностных на­грузках на междуэтажные перекрытия 45 кН/м²). Их, как правило, сооружают многопролетными (рис. 19.2). На первых этажах располагают производства, имею­щие более тяжелое оборудование, выде­ляющие агрессивные сточные воды, в верхних — производства, выделяющие газовые вредности, пожароопасные, и др.

По наличию подъемно-транспортного оборудования здания бывают крановые (с мостовым или подвесным транспор­том) и бескрановые.

По материалу основных несущих кон­струкций здания можно разделить: с же­лезобетонным каркасом (сборным, сборно-монолитным и монолитным); со стальным каркасом; с кирпичными стена­ми и покрытием по железобетонным, ме­таллическим или деревянным конструк­циям.

Кроме перечисленных факторов про­мышленные здания классифицируют и по другим признакам: по системе отопле­ния, вентиляции, освещения, по профилю покрытия. Ниже будут рассмотрены осо­бенности проектирования зданий и с уче­том этих признаком.

Лекция № 25 Фундаменты и фундаментные балки.

Вопросы.

1. Классификация фундаментов.

2. Конструктивные решения фундаментов.

3. Фундаментные балки.

1.Классификация фундаментов.

По способу возведения фундаменты делят на монолитные и сборные. Под колонны каркасного здания устраивают, как правило, столбчатые фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены опирают на фундаментные балки. Ленточные и сплошные фундаменты предусматривают редко, как правило, на слабых, просадочных грунтах и при больших ударных нагрузках на грунт технологического оборудования. Унифицированные монолитные железобетонные фундаменты имеют ступенчатую форму с подколонником стаканного типа для заделки колонн (рис.2). 

Сборные фундаменты экономичнее монолитных, но на них больше расходуется стали. Более легкими и экономичными по расходу стали, являются сборные фундаменты ребристой или пустотной конструкции. При близком расположении уровня грунтовых вод (УГВ) и при слабых грунтах устраивают свайные фундаменты. Наиболее распространены железобетонные сваи круглого и квадратного сечений. По верху сваи связывают монолитным или сборным железобетонным ростверком, который служит одновременно подколонником.  Подколонник устанавливают на плиту по слою цементно-песчаного раствора. При действии на фундамент изгибающего момента соединение подколонника с плитой усиливают сваркой закладных элементов, а места сварки заделывают бетоном.

2.Конструктивные решения фундаментов. Ступени плиты всех фундаментов имеют единую унифицированную высоту 300 мм или 450 мм. В верхней части подколонника устроен стакан для установки в него колонны. Дно стакана располагают на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны для того, чтобы компенсировать подливкой раствора неточности в размерах и заложении фундаментов. Колонны с фундаментом соединяют различными способами. В основном с помощью бетона. Для обеспечения жесткого закрепления колонны в стакане фундамента на боковых поверхностях железобетонной колонны устраивают горизонтальные бороздки. Зазор между гранями колонны и стенками стакана поверху составляет 75 мм, а по низу стакана 50 мм (рис.2). Обрез фундамента под железобетонные колонны располагают на отметке -0.15 м, под стальные колонны – на отметках -0.7 м или -1.0 м. Фундаменты под смежные колонны в температурных швах делаются общими, независимо от числа колонн в узле. Для каждой сборной железобетонной колонны в этом случае устраивают о тдельный стакан (рис.3).

Рис. 3. Монолитные фундаменты железобетонных колонн в местах устройства деформационных швов В фундаментах под стальные колонны подколонник делают сплошным (без стакана) с анкерными болтами (рис.4).

Рис. 4. Монолитные фундаменты под стальные колонны: а) б) а) колонны постоянного сечения; б) колонны двухветвевые (сквозного сечения)

4. Фундаментные балки. Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки, укладываемые между подколонниками фундаментов на бетонные столбики необходимой высоты, бетонируемые на уступах фундаментов (рис. 2). Фундаментные балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение (рис.5). Номинальная длина их составляет 6 и 12 м. Конструктивная длина фундаментных балок выбирается в зависимости от ширины подколонника и местоположения балок. Верхняя грань балок располагается на 30 мм ниже уровня чистого пола. 

Рис. 5. Сечения фундаментных балок: а) для шага колонн 6 м; б) для шага колонн 12 м Фундаментные балки устанавливают на подливку из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм. Этим раствором заполняют зазоры между торцами балок и стенками подколонников. По балкам для гидроизоляции стен укладывают 1-2 слоя рулонного водонепроницаемого материала на мастике. Во избежание деформации балок вследствие пучения грунтов снизу и с боков балок предусматривают подсыпку из шлака, песка или кирпичного щебня (рис.6). 

Лекция № 26 Железобетонные конструкции промышленных зданий

1. Железобетонные колонны Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные постоянные и временные нагрузки. Для массового индустриального строительства разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий с опорными мостовыми кранами и для бескрановых зданий.  Железобетонные колонны для зданий с мостовыми кранами имеют консоли для опирания подкрановых балок. Для бескрановых зданий применяют колонны без консолей. По расположению в системе здания колонны делят на крайние (расположенные у наружных продольных стен), средние и торцовые (расположенные у наружных поперечных (торцовых) стен). Для бескрановых зданий высотой от 3 до 14.4 м разработаны колонны постоянного сечения (рис. 7). Размеры сечения колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в крайних или средних рядах) и могут быть квадратными (300х300, 400х400 мм) или прямоугольными (от 500х400 до 800х400 мм). В фундаменты их заглубляют на 750 - 850 мм Для зданий с опорными мостовыми кранами легкого, среднего и тяжелого режимов работы и грузоподъемностью до 300кН разработаны колонны переменного сечения высотой от 8.4 до 14.4 м (рис.8), а для зданий с кранами грузоподъемностью до 500кН – двухветвевые колонны высотой от 10.8 до 18 м (рис.9).  Размеры колонн переменного сечения в подкрановой части составляют от 400х600 до 400х900 мм, в надкрановой – 400х280 и 400х600 мм. Колонны двухветвевые имеют размеры в подкрановой части 500х1400 и 500х1900, а отдельных ветвей – 500х200 и 500х300 мм.

Рис. 8. Типы сплошных железобетонных колонн для зданий с мостовыми опорными кранами. В зданиях с тремя и более кранами в пролете для безопасности персонала, обслуживающего краны и подкрановые пути, предусматривают сквозные проходные галереи вдоль подкрановых путей в уровне верха подкрановых балок размером 0.4х2.2 м (рис.10). 

Рис. 10. Двухветвевые железобетонные колонны. Двухветвевые железобетонные колонны.с проходами в уровне крановых путей В железобетонных колоннах имеются стальные закладные элементы для крепления стропильных конструкций, подкрановых балок, стеновых панелей (в крайних колоннах) и вертикальных связей (в связевых колоннах). В местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок через стальные листы пропущены анкерные болты. В зданиях с подстропильными конструкциями длину колонн принимают на 600 мм меньше (см рис. 8,9,10). Колонны фахверков Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м. Предназначены они для восприятия ветровых усилий и массы стен. Фахверковые колонны шарнирно крепят к фундаменту сваркой закладных деталей колонны и опорного листа, установленного поверху фундамента строго по осям (узел 2, рис.11). Колонны фахверка крепят к конструкциям покрытия с помощью листового шарнира (узел 1, рис.11). Такое соединение обеспечивает передачу ветровых нагрузок на каркас здания и устраняет вертикальные воздействия покрытия на колонны фахверка. Унифицированные железобетонные колонны для торцового фахверка двух типов (I и II) применяются в случаях, приведенных в таблице 1. В остальных случаях применяют стальные колонны фахверков. Конструкции колонн приведены на рис. 11. Колонны типа I имеют постоянное поперечное сечение по высоте (h = 300 мм), что позволяет размещать их верхнюю часть в зазоре между торцовой стеной и пристенной балкой покрытия и крепить их к верхнему поясу балки с помощью листового шарнира (узел 1, рис. 11). Колонны типа II имеют переменное сечение по высоте (Н_в и Н_н, рис. 11) . Верхняя часть колонны (Н_в) имеет такое же сечение, как и колонны типа I (h=300мм) и крепится к верхнему поясу стропильной балки аналогично колоннам типа I (узел 1, рис.11).

Лекция № 27 Стальные конструкции одноэтажных промышленных зданий.

Вопросы.

1. Стальные колонны.

Стальные колонны одноэтажных зданий имеют постоянное и переменное сечения по высоте. Кроме того, колонны делят на сплошного, сквозного и смешанного типов сечений. В смешанном типе колонн надкрановая часть имеет сплошное сечение (в виде одного профиля), а подкрановая – сквозное (в виде двух профилей, соединенных решеткой). В зданиях бескрановых и с кранами грузоподъемностью до 200 кН высотой до 8.4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (рис.1а, б). В бескрановых зданиях высотой Н = 9.6 – 18 м используют колонны двухветвевые (рис.1б).  В зданиях высотой 10.8 – 18.0 м, оборудованных кранами грузоподъемностью до 500 кН используют унифицированные двухветвевые колонны ступенчатого очертания, состоящие из двух частей: подкрановой (решетчатой) и надкрановой (из сварного двутавра) (рис.2). Для зданий, имеющих высоту более 18 м и оборудованных кранами грузоподъемностью 750 кН и более, стальные колонны проектируют индивидуально. Двухветвевые колонны по типам сечения ветвей проектируют в трех вариантах: 1. При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллера и двутавра, соответственно; 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 проектируется из сварного двутавра с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.

постоянного сечения из сварных двутавров для зданий с мостовыми опорными кранами

Рис. 1. Стальные колонны постоянного сечения Для соединения ветвей сквозных колонн применяют решетки различного очертания: треугольные, раскосные, крестовые и полукрестовые. Решетку устраивают двухплоскостной, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетка усиливается диафрагмами, расположенными через четыре раскоса по высоте

Решетчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью, которая выполняется из сварного двутавра. Сплошные колонны применяют при центральном сжатии или при малых эксцентриситетах продольной силы. Чаще используют колонны сквозного сечения, требующие меньшего расхода металла, хотя они и более трудоемки в изготовлении.  В зданиях с кранами тяжелого режима работы и при их двухъярусном расположении, а также при пролетах, со стороны которых предусматривают расширение цеха целесообразно применять раздельные колонны, позволяющие усиливать подкрановую ветвь (например, при увеличении грузоподъемности крана), не нарушая конструкции покрытия (рис.3).  2.Базы стальных колонн В нижней части стальных колонн предусматривают стальные базы (башмаки) для увеличения площади опирания колонны и сопряжения ее с фундаментом. Конструкция базы определяется типом колонн (сплошные, сквозные или раздельные), величиной и характером нагрузки (центрально нагруженная, внецентренно нагруженная), а также способом опирания колонн (шарнирное, жесткое). Базы центрально сжатых колонн рекомендуется устраивать из одной плиты или из плиты, усиленной ребрами жесткости (рис.4).  \

Рис. 4. База центрально сжатой колонны из одной плиты  Для увеличения ширины стержня колонны и усиления плиты базы устанавливают поперечные траверсы из листов (рис.5). Траверсы воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту. Базы внецентренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах делают такими же, как и базы центрально сжатых колонн. При малых расстояниях между ветвями и необходимости увеличения плеча анкерных болтов в сквозных колоннах допускается применять общую базу на обе ветви.

В большинстве случаев для внецентренно сжатых сквозных колонн устраивают раздельные базы (под каждую ветвь отдельную базу по типу баз центрально сжатых колонн, рис.6б).

Рис. 5. База центрально сжатой колонны с траверсами, а б

Рис.6. Базы стальных колонн:

а – под центрально сжатую колонну сплошного сечения б - под внецентренно сжатую двухветвевую колонну Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении. Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов. 3.Стальные стойки фахверка.

Фахверк располагают в плоскости продольных и торцовых стен для восприятия массы стен, ветровых нагрузок и передачи их на основной каркас здания. Устраивают фахверк при шаге колонн 12 м и длине панелей равной 6 м; при высоте пролетов свыше 30 м и в кирпичных зданиях с кранами тяжелого режима работы. Фахверк состоит из стоек (колонн) и ригелей. Их количество и местоположение определяются шагом колонн, высотой здания, конструкцией стен, характером и величиной нагрузок. Изготавливают их из прокатных и составных профилей. Унифицированные стальные стойки применяются в торцовых и продольных фахверках одноэтажных промышленных зданий высотой до 18 м как с мостовыми кранами, так и без них. Стойки устанавливают с шагом 6 м. По конструктивному решению колонны фахверка делят на три типа: постоянного сечения по высоте, составные (основной ствол и шарнирно соединенный с ним оголовок) и ступенчатые (с изменением поперечного сечения в уровне низа конструкции покрытия). Поперечное сечение колонн может быть двутавровым или коробчатым, выполненным из прямоугольных труб или из горячекатаных или холодногнутых швеллеров. К конструкциям каркаса бескрановых зданий стойки фахверка крепятся в уровне покрытия, а в зданиях с мостовыми кранами еще и к тормозным конструкциям подкрановых балок и переходным площадкам.  К покрытию и связям фахверковые колонны крепят с помощью листовых шарниров (изогнутых стальных пластин). Такое крепление обеспечивает передачу ветровых воздействий на основной каркас и исключает вертикальное воздействие покрытия на стойки фахверка. 

На рисунке 7 приводятся узлы крепления фахверковых стоек к стальным фермам покрытия.

Рис. 7. Узлы крепления стоек фахверка к покрытию: а – к верхнему поясу фермы; б – к нижнему поясу фермы 

Рис. 8. Узел крепления стойки

фахверка к фундаменту

В торцах зданий предусматривают при колонные стойк фахверка у колонн основного каркаса. Крепления стоек к основным колоннам по высоте осуществляют с шагом не более 4.8 м. На фундамент стойки фахверка опираются шарнирно (рис. 8). 

Стальные подкрановые балки Стальные подкрановые балки проектируют разрезными и неразрезными. Первые имеют постоянное сечение и стыкуются на опорах, а вторые стыкуются в четвертях пролета и могут иметь различные сечения. Унифицированные типовые балки разрезного типа применяют для зданий с пролетами от 18 до 36 м с кранами обычного и тяжелого режимов работы и грузоподъемностью от 50 до 3200 кН при шаге колонн 6, 12, 18 и 24 м. Балки пролетом 6 и 12 м применяют как в стальных, так и железобетонных каркасах, а пролетом 18 и 24 м – только в стальных. По типу сечения могут быть сплошными и сквозными (решетчатыми). Сплошные балки применяют при шаге 6 м и небольшой грузоподъемности кранов. Сквозные подкрановые балки в виде шпренгельных систем применяют в зданиях с шагом 12 м и более, а также с кранами большой грузоподъемности (≥ 750 кН). Стальная подкрановая балка сплошного сечения представляет собой сварной или прокатный двутавр, имеющий пояса одинаковой ширины или более широкий верхний пояс. Двутавры с одинаковыми по ширине поясами в плоскости верхнего пояса, усиленные тормозными балками или фермами, применяют в основном в зданиях, имеющих мостовые краны грузоподъемностью 500 кН и более и шаг колонн 12 м. В зданиях с кранами грузоподъемностью до 500 кН и шаге колонн 6 м используют балки с развитым верхним поясом, способным воспринимать тормозные усилия от работы кранов.  Размеры сечений стальных подкрановых балок назначают на основе расчета. Унифицированные балки имеют высоту на опоре 0,8 м при шаге колонн 6 м и грузоподъемности крана до 200кН и 1,3 м – при грузоподъемности крана 300 кН и более. Для шага колонн 12 м балки имеют высоту 1,6 м. Для обеспечения устойчивости стенки балки усиливают поперечными двусторонними ребрами жесткости через 1,5 м, а в балках пролетом 18 и 24 м еще и горизонтальным продольным ребром. Элементы сечения балок соединяют сваркой. При большой грузоподъемности кранов или при тяжелом режиме их работы балки выполняют клепаными. На колонны подкрановые балки опирают через выступающие торцовые ребра и крепят с помощью анкерных болтов и планок. Между собой балки соединяют болтами через торцовые ребра. На рисунках 9, 10 приводятся узлы крепления стальных подкрановых балок к стальным и железобетонным колоннам одноэтажных зданий.  а

Рис. 9. Крепления стальных подкрановых балок: а – к стальной колонне; б – между собой 

Лекция № 28 Стены.

Вопросы.

1. Классификация стен.

2. Сопряжения легкобетонных панелей при шаге копонн 6 м

3. Сопряжения легкобетонных панелей при шаге колонн 12 м.

1. Классификация стен.

Стеновые панели предназначены для стен промышленных зданий с различным температурно- влажностным режимом. По положению в стене они подразделяются на рядовые; угловые удлиненные; перемычечные, усиленные для восприятия ветровой нагрузки от оконных заполнений; подкарнизные и парапетные с дополнительными закладными элементами для крепления к покрытию и приварки карнизных плит; простеночные, устанав¬ливаемые между раздельными оконными проемами.

По теплоизолирующим свойствам панели подразделяются на железобетонные для неотапливае-мых зданий и легкобетопные для отапливаемых зданий.

В соответствии с шагом крайних колонн номи-нальная длина всех панелей, за исключением угловых и простеночных, принимается 6 и 12 м.

Железобетонные панели для неотапливаемых зданий с шагом колонн 6 м — плоские толщиной 70 мм, с предварительно-напряженным армированием. Номинальная высота 0,9; 1,2 и 1,8 м. Угловые панели удлиняются на 0,1 и 0,35 м соответственно при привязке стен «0» и «250».

Легкобетонные панели для отапливаемых зданий с шагом колонн 6м — плоские, однослойные из автоклавных ячеистых бетонов марки 35 (объемная масса 700—800 кг/м3), керамзито- или аглопоритобетона марки 30 (объемная масса 900—1200 кг/м3), накрытые с обеих сторон фак-турным слоем цементно-песчаного раствора толщи-ной 20 мм. Толщина панелей 160—300 мм. включая фактурные слои; номинальная высота 0,9; 1,2 и 1,8 м. Парапетные панели выполняются высотой только 0,9 и 1,2 м. Подкарнизные панели имеют дополнительную высоту 1,5 м. Угловые панели удлиняются привариваемыми к ним добор- ными угловыми блоками. Высота и толщина угловых блоков соответствуют размерам основной панели, длина равна толщине панели и величине привязки.

В зданиях высотой до 15 м с шагом крайних колонн 6 м могут быть применены крыши с на-ружным неорганизованным водостоком. Тогда в отапливаемых зданиях карнизы выполняются из керамзитобетонных плит с выносом 0,45 м. Железобетонные панели для неотапливаемых зданий с шагом колонн 12 м — ребристые, с высотой контурных ребер 300 мм и толщиной полки 30 мм. Арматура продольных ребер преднапряжен- ная. Панели формуются из бетона марки 300, 400."

Легкобетонные панели для отапливаемых зда-ний с шагом колонн 12 м — плоские, однослойные, толщиной 200—300 мм, из керамзитобетона марки 75 (объемная масса 1000—1100 кг/м3 в сухом состоянии), накрытые с обеих сторон фактурным слоем цементно-песчаного раствора. Перемычечные панели усилены со стороны примыкания оконных заполнений горизонтальными ребрами.

Из принятых типоразмеров панелей могут вы-полняться две конструктивные схемы стены — навесная и самонесущая. Для первой характерны ленточные проемы остекления, для второй обя-зательны раздельные оконные проемы.

В навесных стенах панели, расположенные над оконными проемами и внизу ярусов на глухих участках, опираются на стальные консоли, приваренные к колоннам. Высота первого яруса, в зависимости от собственной массы и несущей способности панелей, 12—24 м; высота последующих ярусов 4,8—6 м.

Нижняя панель первого яруса опирается на фундаментную балку по слою противокапиллярной гидроизоляции из цементно-песчаного раствора.

Раскладку панелей по высоте следует произво-дить таким образом, чтобы один из горизонтальных швов располагался на 0,6 м ниже верха колонны. Этот шов разделяет панели, крепящиеся к колоннам и к конструкциям покрытия. Панели торцовой стены крепятся к стальным или железобетонным фахверковым колоннам и стойкам тор¬цового фахверка, расположенным между основными колоннами и стеной.

Для размещения полки уголка, образующего консоль, в навесных стенах между колонной и панелями сохраняется зазор 30 мм. Все промежу-точные панели ярусов связаны с колоннами или с конструкциями покрытий креплениями, допускаю-щими небольшие перемещения стены относительно каркаса. Эти перемещения возникают в связи с летне-зимним перепадом температур наружного воздуха, неравномерной осадкой фундаментов и т. п.

Заполнение швов панельных стен, в особенности в помещениях с повышенной влажностью воздуха, осуществляется упругими синтетическими прокладками шириной 60—80 мм и герметизирующими мастиками. Толщина швов фиксируется жесткими прокладками 200 X 200 мм, размещенными по краям панели. Синтетические материалы и герметизирующие мастики компенсируют возможное изменение толщины межъярусных швов. При отсутствии синтетических материалов швы заполняются цементно-песчаным раствором. Однако в связи с работой кранов и температурными деформациями панелей цементный раствор со временем выкрашивается.

В случае применения панелей в зданиях с агрессивной средой и при относительной влажно-сти внутреннего воздуха более 60% предусматри-ваются меры антикоррозионной защиты панелей и креплений. Взамен цементного раствора для внутреннего фактурного слоя панели применяется бе¬тон марки 200 на мелком гравии. На внутренние поверхности наносится лакокрасочное покрытие. Стальные крепежные элементы и поверхности за-кладных деталей оцинковываются. В 12-метровых железобетонных панелях толщина полки увеличивается с 30 до 40 мм.

1. Сопряжения легкобетонных панелей при шаге копонн 6 м

Навесные панели в пределах ярусов крепятся к закладным элементам в железобетонных колон¬нах или непосредственно к стальным колоннам гибким стальным прутком с шайбой — фиксатором положения внутренней грани панелей. В стальных колоннах двутаврового сечения необходимая для крепления плоскость образуется приваренными к полкам уголками. Гибкость прутка допускает не-большие вертикальные перемещения панелей отно-сительно каркаса.

При непосредственном примыкании элементов покрытия к стенам (надопорные стойки ферм, опорные грани железобетонных балок и т. п.) конструкция креплгения панелей аналогична ука-занной выше. При разрыве между элементами по-крытия и стеной на величину привязки к прутку приваривается жесткий посредник из уголка.

Парапетные панели и карнизные плиты могут быть связаны с плитами покрытия и посредством сцепа из крюка и петли., выполненных из арматур-ной стали. Доборньге железобетонные плиты, перекрывающие образуемый величиной привязки разрыв, опираются на полку сквозного уголка, при-стрелянного к парапетной панели, или ложатся на карнизные плиты.

Опорные консоли из уголков, привариваемые к колоннам на уровне надоконных и межъярусных швов, подразделяются на раздельные (марка РК) с диафрагмой, попадающей в шов между панелями, и транзитные (марка ТК) — без диафрагмы. Транзитные консоли устанавливаются на колоннах, смещенных с оси здания у торцовой стены и у поперечных деформационных швов.

Внедряемые в настоящее время в практику со-пряжения панелей с железобетонными колоннами без монтажной сварки показаны на листах.

2. Сопряжения легкобетонных панелей при шаге колонн 12 м

В связи с большой массой панелей опорные консоли выполняются из уголков усиленного про-филя. Крепление панелей в пределах яруса к каркасу здания образуется соединением из двух уголков, допускающим температурно-осадочные деформации в вертикальной плоскости.

Лекция № 29 Покрытия. Фонари

Вопросы

1. Классификация плит покрытия.

2. 2.Рубероидные кровли по стальному профилированному настилу.

3. Фонари.

Железобетонные ребристые плиты для по-крытия промышленных зданий изготавливаются длиной 6 и 12 м и шириной доборные—1,5 м и основные — 3 м в каждой длине. Плиты снабжены продольными ребрами высотой 0,3 м при длине 6 м и 0,45 м при длине 12 м и поперечными реб¬рами высотой до 0,15 м, расположенными через ,5 и через 1 м в зависимости от снеговой нагруз¬ки и ширины. Плиты размером ЗХ 12 м имеют в середине одно ребро усиленного профиля.

Торцовые поперечные ребра плит снабжены ву- тами, обеспечивающими жесткость контура. Тол-щина полки 30 мм. В зданиях с агрессивной средой толщина полки увеличивается на 5 мм и плиты окрашиваются изнутри защитным лакокрасочным покрытием.

Плиты армируются стержневой, проволочной или прядевой напрягаемой арматурой и каркасами и сетками, расположенными в ребрах и полке. На- • тяжение арматуры может производиться «на форму» — электротермическим способом и «на упоры» — механическим способом. Плиты формуются из бетона марок 400 и 500.

При установке плиты привариваются не менее чем в трех точках к стропильным конструкциям. Швы между ними заполняются бетоном марки 200 на мелком заполнителе. В зданиях с агрессивной средой швы изнутри накрываются герметиком.

Плиты с отверстиями в полке применяются в местах пропуска вентиляционных шахт, при уста-новке зенитных фонарей и над участками с взры-воопасным производством для легкосбрасываемой кровли. Отверстия для пропуска вентиляционных шахт предусматриваются диаметром от 0,4 до 1,45 м; на участке их расположения полка плиты утолщается до 100 м.

В плитах с отверстиями для зенитных фонарей общая прочность компенсируется дополнительным армированием. Стальной стакан фонаря сваривается с закладными элементами, расположенными у углов отверстия в полке плиты. Плиты 1,5 м шириной с отверстиями для легкосбрасываемой кровли укладываются с интервалами 1,5 м. Между плитами привариваются распорки из уголков. Для обеспечения пространственной работы диска покрытия по контуру температурного отсека устанав¬ливаются плиты без отверстий. В зданиях, оборудованных опорными кранами, плиты без отверстий

укладываются в 2 ряда вдоль основных колонн, а плиты с отверстиями располагаются без интервала.

Количество и местоположение плит с отверстия-ми и интервалов между ними в перекрытиях определяются потребной площадью вышибных отвер-стий и расположением в здании взрывоопасных производств.

2.Рубероидные кровли по стальному профилированному настилу.

Рубероидные кровли по железобетонным плитам.

В промышленных зданиях в основном приме-няются кровли из рулонных материалов с битумной пропиткой: рубероида, пергамина и т. п., на-клеиваемых на битумных кровельных мастиках. Многолетняя практика эксплуатации таких кровель показала, что при скатах с уклоном более 8% они быстро теряют свои водоизоляционные свойства в связи со стоком размягчающихся в жаркую погоду мастик.

В настоящее время повсеместное распростране-ние получают малоуклонные кровли с уклоном 1,5—5%. Такой уклон исключает сток мастик, но обеспечивает сток воды к водоприемникам.

"Основанием для кровли служат замоноличен- ный настил из ребристых железобетонных плит и стальной профилированный настил. Гофрированные профили выполняются из стального оцинко¬ванного и покрытого слоями пластика листа толщиной до 1 мм. Профили поставляются длиной от 2 до 12 м в комплекте с самонарезающими болтами, служащими для крепления настила к стальным прогонам, и комбинированными заклепками, предназначенными для соединения листов между собой. Для упрощения монтажа стальной профилированный настил можно укладывать на фермы в виде плит с каркасом из холодногнутых профилей, с нанесенным в заводских условиях слоем пенополиуретана.

Рубероидную кровлю при обоих указанных ос-нованиях составляют:

защитный слой гравия светлых тонов толщиной 25 мм, фракцией 5—15 мм, втопленный в битумную мастику. Защитный слой гравия исключает меха-нические повреждения при хождении по кровле и сбрасывании снега;

трех-четырехслойный водоизоляционный рубе-роидный ковер, наклеенный кровельной битумной мастикой, подогретой до 160—190°.

Рис. 1 Плиты покрытия.

3. Световые фонари

Световые — зенитные — фонари из оргстекла выполняются в точечном (купол) и протяженном (своды) варианте. Они позволяют равномерно и активно освещать естественным светом располо-женные под нкми помещения. Светопроницаемые купола устанавливаются над отверстиями в плитах покрытия; своды — над отверстием, образованным пропуском плиты.

Фонари состоят из стального стакана трапецие-видного сечения, установленного над отверстием в покрытии; деревянной опорной рамы, зазеденной в верхнюю часть стакана, и светопроницаемого ограждения в виде двуслойных куполов или сводов. Теплоизоляционные свойства покрытия сохраняются за счет герметизированной воздушной прослойки, расположенной между оболочками из оргстекла.

Светоаэрационные фонари при кровле по железобетонным плитам

Светоаэрационные фонари шириной 6 и 12 м с одним ярусом переплетов высотой 1,8 м либо с двумя ярусами переплетов высотой 2Х 1.2 м (только для ширины 12 м) предназначены для проветривания помещений с избыточным тепловыделением и для освещения средних пролетов. Фонари шириной 6 м устанавливаются над 18-метровыми про¬летами; шириной 12 м — над пролетами 24—368 м. Они располагаются по оси пролетов и своими торцами не доходят на один шаг до торца и поперечного деформационного шва здания. Разрыв фонаря, устраиваемый при необходимости в пределах температурного отсека здания, также равен шагу ферм.

Фонари представляют собой П-образную над¬стройку над проемом в крыше. Вертикальные пло¬скости фонарей над бортом высотой 0,6 м от уров¬ня кровли заполнены открывающимися . перепле¬тами. Плоская крыша аналогична по констр\кши малоуклонной крыше всего здания. Доступ на кры¬шу фонаря — по расположенной в торце откидной стальной стремянке.

В целях вентиляции фонари используются как вытяжные и приточные устройства. В первом слу¬чае они должны быть незадуваемы (заслонены от ветра любого направления). Механизмы реечного типа для открывания продольных переплетов работают в автоматическом режиме от датчиков, установленных в аэрационных проемах. Закрывая наветренную сторону, они обеспечивают незадувае- мость фонаря. Переплеты в торцах фонарей открываются вручную только при протирке стекол. При этом стальная стремянка откидывается.

Лекция № 30 Окна, двери, ворота.

Вопросы.

1. Оконные заполнения из стекора и стеклоблоков

2. Двери.

1. Оконные заполнения из стекора и стеклоблоков.

Светопроницаемые ограждения из стекора (стекло коробчатое) и стеклоблоков предназначены для заполнения глухой части оконных проемов. В открывающейся части применяются створ¬ные стальные оконные панели или отдельные переплеты, остекленные листовым стеклом. По тепло-изоляционным свойствам ограждения из стекора швеллерного типа приравниваются к одинарному остеклению; из стекора коробчатого типа и стек-лоблоков — к двойному. Отсюда в неотапливаемых зданиях применяется стекор швеллерного типа; в отапливаемых — стекор коробчатого типа на высоту не менее 2,4 м от пола (выше может быть применен стекор швеллерного типа); в герметиче-ских зданиях с искусственным климатом — только стекор коробчатого типа.

Стекор швеллерного и коробчатого типов при¬меняется в зависимости от прочностных свойств при ленточном остеклении и остеклении проемов соответственно высотой 1,8—3,6 м и 2,4—6 м. При необходимости сплошного остекления оконных проемов высотой до 15,6 м в заполнение вводится стальной фахверк из горизонтальных ригелей, расположенных между ярусами остекления и составленных из холодногнутых профилей и вертикальных составных тяжей, связывающих ригели между колоннами.

Отдельные стекоры швеллерного или коробчатого типа крепятся к стеновым перемычечным па-нелям или стальным ригелям в горизонтальных обоймах. Обоймы образуются непрерывным на-ружным обрамляющим уголком и отдельными внутренними уголками, скрепленными винтами. Сопряжение уплотняется прокладками из морозо-стойкой резины и защищается от увлажнения гидроизоляционной мастикой. Вертикальные швы между стекором и простеночными блоками такйе уплотняются в стальных обоймах из гнутых угол-ков, пристрелянных дюбелямй к бетону.

Вертикальные швы между отдельными стеко- рами герметизируются прокладками из морозо-стойкой резины и защищаются от увлажнения гидроизоляционной мастикой. Сечение прокладок специфично для каждого профиля.

Горизонтальные стальные ригели опираются на опорные консоли и прикрепляются к уголкам- упорам, применяемым для крепления стеновых панелей.

Стеклоблоки номинальным размером 0,2 X X 0,2X0,1 м представляют собой две склеенные по контуру стеклянные коробочки. Для лучшего рассеивания световых лучей желобчатые днища коробочек расположены взаимно перпендику-лярно. Для связи с раствором поверхности бо¬ковых граней стеклоблоков придана шероховатость.

Стеклоблоки заполняют оконный проем в виде кладки со сквозными швами на безусадочном це-ментном растворе, армированном стальной сеткой из стержней диаметром 6 мм. Отдельные стекло-блоки могут быть укрупнены в светопрозрачные панели с обвязкой из безусадочного бетона. При Установке таких панелей по контуру проема пре-дусматриваются эластичные прокладки, исклю-чающие передачу касательных усилий.

Лист 7.С6. Деревянные окна для промышленных зданий

Деревянные окна для промышленных зданий состоят из оконных блоков-коробок с навешенны-ми на петли створками, с наружным или внутрен-ним открыванием. В одноэтажных зданиях приме-няются оба направления открывания; в много-этажных — только внутреннее.

Окна с наружным открыванием створок изго-товляются без наплава, с одинарными или спа-ренными переплетами; с внутренним открыванием — только с наплавом и со спаренными пере¬плетами (наплав — выступ створок за грань коробки, уплотняющий притвор).

Оконные блоки заполняют отдельные проемы шириной 1,5; 3 и 4,5 м и высотой 1,2—7,2 м, с интервалом 0,6 м, а также ленты той же высоты. Ленты с внутренним открыванием разделены соосными колоннам доборными простеночными па¬нелями шириной 0,5 м.

Оконные блоки, заполняющие отдельные прое-мы, крепятся к заложенным в боковые грани про-стеночных панелей деревянным пробкам; заполня¬ющие ленты — к колоннам и стальным или дере¬вянным импостам, связанным с перемычечными стеновыми панелями. Высота горизонтальных и ширина вертикальных стыков между блоками фиксируется деревянными антисептированными прокладками, располагаемыми соответственно около вертикальных или горизонтальных брусков ко-робок.

В стыки между оконными блоками с двойными створками заводятся теплоизолирующие прокладки с наружной и внутренней стороны. Стыки накрываются нащельниками.

Для отвода конденсирующейся влаги в нижних брусках коробок с внутренним открыванием ство-рок устраиваются прорези шириной 16 мм на расстоянии 50 мм от, вертикальных брусков и импостов.

2. Двери.

В зависимости от назначения и конструкции деревянные двери подразделяются на внутренние— глухие или остекленные с притвором з четверть, остекленные с качающимися полотнами; наружные — глухие ЕЛИ остекленные с притвором в четверть.

В соответствии с направлением открывания глухие и остекленные двери с; притвором в четверть могут изготовляться правыми или левыми. Наружные двери изготовляются с порогом или без порога; внутренние — только без порога.

Двери поставляются собранными в блоки, со-стоящие из полотен, вложенных в коробки и наве-шенных на петли. Коробки без порога следует расшить монтажной доской.

Полотна внутренних дверей высотой 2,3 м и шириной более 0,7 м навешиваются на три петли, остальные — на две петли. Крайние петли уста-навливаются в 250 мм от 'грани полотна, сред¬ние петли — на середине высоты полотка.

Полотна наружных дверей могут изготовлялл с дополнительной обшивкой рейками или отделкой шпоном из древесины тверды^ пород. Нижняя часть полотна экранируется с обеих сторон полоса¬ми из декоративного бумажно-слоистого пластик.

Лекция № 31 Перегородки, полы и прочие конструкции зданий

Вопросы.

1. Перегородки из стекора.

2. Перегородки из бетонных панелей.

3. Стальной каркас разделительных перегородок.

Перегородки из стекора.

Перегородки из стекора коробчатого и швел-лерного сечения предназначены для помещений, не находящихся на путях эвакуации. Установка стекора производится поштучно после монтажа верхней и нижней обвязок. Под установленное ко-робчатое стекло подводятся фиксирующие прокладки.

Обвязки выполнены из стальных холодногну-тых профилей и крепятся к цокольной панели вы-сотой 0,6 м и потолку самонарезающими болтами. Швы между коробчатыми стеклами уплотняются прокладками из поливинилхлорида и резины. Для герметизации воздушной полости и для защиты торцов стекора применяются резиновые насадки. Швы сопряжений с обвязкой покрываются герме-тизирующей мастикой. Дверные коробки констру-ируются из стальных профилей, применяемых в обвязках перегородок. Универсальные выгораживающие перегородки выполняются из стальных щитов номинальной шириной 0,5 и 1 м и высотой 2,8 м. Обвязка щитов сваривается из прокатных уголков. Нижняя часть заполняется стальными или алюми-ниевыми листами, приклепываемыми к каркасу; верхняя — стальной сеткой либо обычным или ар-мированным стеклом В комплект входят рядовые щиты шириной 498 и 998 мм, щиты для примыкания к стойкам шириной 973 мм, щиты с раздаточ¬ными окнами и двупольными и однопольными дверями.

При установке щиты прикрепляются к полу ан-керными болтами и сбалчиваются между собой. В пересечениях и у раздаточных окон между щи¬тами устанавливаются стойки-вкладыши площадью сечения 50 X 50 мм, свариваемые из уголков 45 X X 4 мм. Через каждые 6 м на глухих участках и по обеим сторонам дверных щитов устанавли¬ваются несущие стойки площадью сечения 50 X X 112 мм, свариваемые из уголков 100 X 63 X Х5 мм с обрезанной полкой и опирающиеся на глубине 0,2 м стальной траверсой на бетонный фундамент.

Стальной каркас разделительных перегородок.

Перегородки из бетонных панелей в нижней части и асбестонементных листов или фибролито-вых плит в верхней части по расположению в про-лете подразделяются на продольные и поперечные. Продольные разделительные перегородки на-вешиваются на основные колонны зданий и расположенные между ними стальные фахверковые колонны; поперечные — только на расположенные с шагом 6 м фахверковые колонны.

Монтаж и демонтаж каркаса и ограждений перегородок осуществляются без нарушения основ-ных конструкций зданий. Панели прислоняются к колоннам. Со стороны крепления панелей фахверковые колонны продольных^ перегородок повторяют очертания основных колонн. Базы фахверковых колонн располагаются на отметке —0,15 м.

Рис.1 Перегородки из бетонных панелей.