2. Многоэтажные промышленные здания: конструктивные схемы зданий (железобетонный каркас).
Конструктивные схемы зданий
Многоэтажные промздания служат для размещения различных производств – легкого машиностроения, приборостроения, цехов химической, электротехнической, радиотехнической промышленности, а также базисных складов, холодильников, гаражей.
Высоту промзданий принимают от 3 до 7 этажей, иногда до 12 – 14 этажей. Ширина может быть 18 – 36 м. Высоту этажа принимают кратной модулю 1,2 м и принимают равной 3.6; 4.8; 6 м, для первого этажа 7.2 м. Наиболее распространенная сетка колонн 6×6, 9×6, 12×6 м. Конструктивные схемы промзданий показаны на рисунке 13.1.
Для промстроительства наиболее удобны многоэтажные каркасные здания без специальных вертикальных диафрагм, т.к. они препятствуют размещению технологического оборудования. основные несущие конструкции - ж/б рамы и связывающие их междуэтажные перекрытия. Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении работой многоэтажных рам, в продольном – работой вертикальных стальных связей или вертикальных ж/б диафрагм, располагаемых по рядам колонн и в плоскости наружных стен (по связевой системе). Если в продольном направлении невозможна постановка связей, то их заменяют ригелями, т.е. жесткость и в продольном направлении обеспечивается по рамной системе.
Рисунок 13.1 – Конструктивные схемы многоэтажных производственных зданий
В зданиях с балочными перекрытиями (рис. 3) верхний этаж при наличии мостовых кранов (здания химической промышленности) компонуют из колонн, ригелей и подкрановых балок, конструктивно аналогичных применяемым для одноэтажных промышленных зданий. Ригели устанавливают на консоли колонн с применением ванной сварки выпусков арматуры и обетонированием
Рисунок 13.2 – Здание с межферменными этажами
стыка на монтаже. Для междуэтажных перекрытий применяют ребристые плиты шириной 1500 или 3000 мм. Плиты, укладываемые по линии колонн, служат связями-распорками, обеспечивающими устойчивость каркаса на монтаже.
В таких зданиях возможны два типа опирания плит перекрытий: на полки ригелей таврового сечения (для производства со станочным оборудованием, нагрузки от которого близки к равномерно распределенным); по верху ригелей прямоугольного сечения (главным образом, для зданий химической промышленности с оборудованием» проходящим через этажи и передающим большую сосредоточенную нагрузку на одну опору). В обоих типах опирания плит типовые ригели при пролетах 6 и 9 м имеют одинаковое сечение 800 мм и ширину ребра 300 мм.
Типовые конструкции многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями разработаны под различные временные нагрузки — 5…25 кН/м2.
В зданиях с безбалочными перекрытиями (рисунок 13.3) ригелем многоэтажной рамы в поперечном и продольном направлениях служит безбалочная плита, жестко связанная с колоннами с помощью капителей. Пространственная жесткость здания в обоих направлениях обеспечивается рамной системой. Унификация размеров плит и капителей средних и крайних пролетов безбалочного перекрытия достигается смещением наружных самонесущих стен с оси крайнего ряда колонн на расстояние, равное половине ширины надкапительной плиты.
Рисунок 13.3 - Конструкции многоэтажных промышленных зданий с безбалочными перекрытиями
Многоэтажные промышленные здания с часто расположенными опорами при сетке колонн 6×6 или 9×6 м не всегда удовлетворяют требованиям гибкой планировки цехов, модернизации оборудования и усовершенствования производства без дорогостоящих переустройств. Поэтому применять их следует в случае больших временных нагрузок на перекрытия — более 10 кН/м2.
Особенность конструктивного решения универсальных промышленных зданий с этажами в межферменном пространстве состоит в том, что они имеют крупную сетку колонн - 18×6м, 18×12м, 24×6м. Большие пролеты здания перекрывают безраскосными фермами. При этом в пределах конструктивной высоты этих ферм устраивают дополнительные этажи, в которых размещают инженерное оборудование и коммуникации, бытовые, складские и другие вспомогательные помещения. Высота межферменных этажей может быть 2,4м; 3,0м и 3,6м.
Пример решения конструкций универсального промышленного здания приведен на рисунке 13.2. Здание имеет 6 этажей — три основных и три межферменных. Безраскосные фермы, жестко связанные с колоннами, являются составной частью многоэтажного каркаса и работают как ригели рам.