58. Железобетонные и металлические подкрановые балки и фермы.

Подкрановые бал­ки с уложенными по ним рельсами образуют пути движения мостовых кранов. Они придают зданию также дополнительную пространственную жесткость.

Железобетонные подкрановые балки могут иметь тавровое или двутавровое сечение (рис. XI-7, а, б). Первые предусматри­вают при шаге колонн 6 м, вторые - при шаге 12 м.

Железобетонные подкрановые балки устанавливают под краны грузоподъемностью до 32 т.

Развитая по ширине полка балки служит для усиления сжатой зоны; _она воспринимает поперечные горизонтальные крановые нагрузки, а также упрощает крепление крановых рельсов. Высота балок 800, 1000 и 1400 мм, ширина полок 550, 600 и 650 мм.

Для изготовления подкрановых балок применяют бетон класса В22,5-В40, сварные каркасы, а для нижнего пояса - преднапряженные стержни, пакеты струн или пряди из высокопрочной проволоки. В балках преду­смотрены закладные элементы для крепления к колоннам (стальные пластины), для крепления рельсов и троллей (трубки).

К колоннам балки крепят сваркой закладных элементов и анкерными болтами (рис. XI-7, в}. Гайки анкерных болтов после выверки балок зава­ривают. Рельсы с подкрановыми балками соединяют парными стальными лапками, располагаемыми через 750 мм (рис. XI-7, г). Для уменьшения динамических воздействий на балки и снижения шума движущихся кра­нов под рельсы укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани толщиной 8-10 мм.

Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фахверка здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры с амор­тизаторами - буферами из деревянного бруса (рис. XI-7, д).

Применение железобетонных подкрановых балок следует ограничи­вать. Это связано с их большой массой, сравнительно небольшим сроком службы, поскольку они испытывают динамические нагрузки, и слож­ностью рихтовки подкрановых путей.

Обвязочные балки служат для опирания кирпичных и мел­коблочных стен в местах перепада высот смежных пролетов, а также для повышения прочности и устойчивости высоких самонесущих стен. В по­следнем случае расстояние между балками по высоте определяют расче­том в зависимости от высоты, толщины и материала стены, наличия в стене проемов и их размеров. Стены второго и последующего ярусов -навесные (нагрузки от них передаются на колонны, тогда как первый ярус стены, опирающийся на фундаментную балку, является самонесу­щим. Обвязочные балки обычно располагают над оконными проемами, и они выполняют функции перемычек. Такие балки имеют прямоугольное сечение со стороной 585мм, ширина их 200, 250 и 380 мм, длина 5950 мм. Изготавливают обвязочные балки из бетона В15 и армируют сварными каркасами с рабочей арматурой из стали класса A-III. Балки укладывают

стальные опорные столики-консоли со скрытым ребром жесткости и крепят к колоннам стальными планками (рис. XI-8).

Стальные подкрановые балки по статической схеме подразделяют на разрезные и неразрезные. Преимущественно распространены разрезные балки, так как они просты по конструкции, менее чувствительны к осад-

_кам опор, несложны в монтаже, но по сравнению с неразрезными имеют большую высоту и более металлоемки. Неразрезные балки сложнее мон­тировать и перевозить.

По сечению подкрановые балки подразделяют на сплошные и решетчатые. Балки сплошного сечения, устанавливаемые при шаге колонн 6 м и не большой грузоподъемности кранов, изготавливают из прокатного двутавра с усилением верхнего пояса стальным листом и угалками.

Для зданий или открытых крановых эстакад с пролётами 18, 24, 30, 36 м и

шагом колонн 6,12м с мостов электр кранами г.п. 5-50т, прим балки сплошн сеч в виде сварн двутавров. Высота балок на опоре сост 700-1450 мм, шир верхн пояса 320,400мм, нижнего 200,250. Исп сталь ВСт3Гпс5-1 с толщ листа для верхн поясов 10,12,14,16мм для нижн 10мм и для стенок 6,8,10,12 мм. Стенки балок усил попер рёбр жестк, располагаемыми через 1,2 и 1,5 м. Подкрановые балки, предназначенные для кранов грузоподъемностью 50 т и более, выполняют клепанными из низ­колегированной стали (рис. XI-13, в). Для восприятия горизонтальных усилий, возникающих при торможении кранов, предусматривают тормоз­ные балки или фермы.

Решетчатые подкрановые балки в виде шпренгельных систем более экономичны по сравнению со сплошными, так как стали требуется на 20% меньше. Их можно устанавливать в здан «к с шагом колонн более 6 м под краны среднего и легкого режимов работы (рис. XI-13, г).

Подкрановые балки опирают на консоли колонн и крепят анкерными болтами и планками (рис. XI-13, д, е). Между собой балки соединяют болтами, пропущенными через опорные ребра. В уровне подкрановых путей при кранах тяжелого режима работы предусматривают площадки для сквозных проходов шириной не менее 0,5 м, ограждаемые по всей длине. В местах расположения колонн проходы устраивают сбоку колонн или через лазы в них.

Стальные рельсы под краны крепят к балкам парными крюками или лапками (рис. XI-13, ж, з). Расстояние между парами креплений по дли­не пути принимают 750 мм. На концах подкрановых путей устраивают упоры - амортизаторы, как и при железобетонных балках, исключающие удары кранов о торцевые стены здания.

Пути для движения подвесных кранов монтируют из специальных или обычных двутавровых (реже тавровых) балок и крепят к несущим конструкциям покрытия или междуэтажным перекрытиям хомутами, сваркой закладных элементов, скобами и т.п. Пролеты подвесных путей принимают 6 и 12 м (возможны пролеты 18 и 24 м). Подвесные балки следует крепить в узлах стропильных ферм (рис. XI-14, а, б). При внеуз-ловой подвеске балок (рис. XI-14, в) нижние пояса ферм в местах креп­ления путей усиливают металлическими подвесками или перекидными балками.

59. Крепление подкрановых балок к колоннам каркаса. Использование: для крепления подкрановых балок к колонкам на уровне верхнего пояса балок. Сущность изобретения: узел крепления подкрановой балки к колонне включает соединительный элемент, прикрепленный к колонне подвижно в вертикальной плоскости и жестко - к верхнему поясу балки. Соединительный элемент выполнен с отверстиями на примыкающей к колонне части. К колонне жестко прикреплены болты со стопорными устройствами на свободных концах для создания напряжения в болтах и шайбами. Болты пропущены через отверстия в соединительном элементе . Шайбы расположены по обе стороны соединительного элемента. Между каждой шайбой и соединительным элементом размещен слой антифрикционного материала. 

60. Обвязочные балки. Крепление обвязочных балок к железобетонным колоннам. Обвязочные балки служат для опирания кирпичных и мел­коблочных стен в местах перепада высот смежных пролетов, а также для повышения прочности и устойчивости высоких самонесущих стен. В по­следнем случае расстояние между балками по высоте определяют расче­том в зависимости от высоты, толщины и материала стены, наличия в стене проемов и их размеров. Стены второго и последующего ярусов -навесные (нагрузки от них передаются на колонны, тогда как первый ярус стены, опирающийся на фундаментную балку, является самонесу­щим. Обвязочные балки обычно располагают над оконными проемами, и они выполняют функции перемычек. Такие балки имеют прямоугольное сечение со стороной 585мм, ширина их 200, 250 и 380 мм, длина 5950 мм. Изготавливают обвязочные балки из бетона В15 и армируют сварными каркасами с рабочей арматурой из стали класса A-III. Балки укладывают

стальные опорные столики-консоли со скрытым ребром жесткости и крепят к колоннам стальными планками (рис. XI-8).

61. Конструктивные решения фундаментов железобетонных колонн. . Фундаменты под сборные железобетонные колонны устраивают в основ­ном в виде отдельных опор с отверстиями стаканного типа. Ленточные фундаменты по продольным рядам колонн или сплошную фундаментную плиту под все здание применяют в исключительных случаях, когда фун­даменты в виде отдельных опор не обеспечивают необходимую прочность и устойчивость или когда это целесообразно по условиям обеспечения "гибкости" и универсальности размещаемого производства.

Конструкции фундаментов относятся к числу материалоемких эле­ментов здания. На их устройство требуется до 20% общего расхода бето­на, а стоимость их возведения составляет от 5 до 20% от стоимости зда­ния.

Фундаменты под колонны в виде отдельных опор по способу возве­дения подразделяют на монолитные и сборные.

Монолитные фундаменты более предпочтительны, так как располага­ют лучшими возможностями получения нужных форм и размеров, дикту­емых нагрузками и местными условиями строительства. В большинстве своем они экономичнее сборных вследствие меньшего расхода стали и затрат на транспортирование и монтаж.

Монолитный фундамент состоит из подколенника с отверстием (ста­каном) для заделки колонн и ступенчатой плитной части (рис. XI-5, а). В целях ограничения типоразмеров опалубочных элементов, а также для более четкой градации арматурных изделий, все опалубочные размеры фундаментов унифицированы.

Высота унифицированных фундаментов составляет 1,5 и от 1,8 до 4,2 м с градацией через 0,6 м, размеры их подошв в плане от 1,5x1,5 до 6,6x7,2 м с модулем 0,3 м, а размеры подколонников в плане - от 0,9x0,9 до 1,2x2,7 м (через 0,3 м). Высоту ступеней принимают 0,3 и 0,45 м с сов­мещением уступов, обеспечивающих уклон 2:1.

Сборные фундаменты под колонны применяют, когда их можно сде­лать из одного блока ограниченной массы (обычно не более 6 т). В слу­чае необходимости сборные фундаменты могут быть установлены на опорные плиты (рис. XI-5, б). Размеры сборных фундаментов подчинены тем же модулям, что и монолитные.

Под спаренные колонны в местах деформационных швов устраивают монолитные фундаменты с двумя раздельными стаканами (рис. XI-5, в). Установлены следующие размеры стаканов: глубина 0,8, 0,9 и 1,25 м; раз­меры по верху и дну соответственно на 150 и 100 мм больше размеров се­чения колонн (рис. XI-5, е). После установки колонн стаканы заливают бетоном класса В20 или В25 на мелком гравии. На изготовление монолитных и сборных фундаментов используют бетоны классов В10 и В15. Под монолитные фундаменты делают подготовку толщиной 100 мм из бетона класса В7,5 или из щебня с проливкой цементным раствором. Это предотвращает вытекание цементного

молока из бетонной смеси и перемешивание бетонной смеси с грунтом.

При наличии слабых грунтов под фундаменты устраивают свайные основания (рис. XI-5, г). В практике промышленного строительства наи­большее применение получили забивные и буронабивные сваи.

Железобетонные забивные цельные сваи сплошного квадратного се­чения рекомендуются к преимущественному применению. Их выполняют с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой длиной от 3 до 20 м с размерами сечения 300x300; 350x350 и 400x400 мм. Головки свай после за­бивки (допускается разница в их уровне 1-2 см) заделывают в ростверк на глубину не менее 150 мм.

Буронабивные сваи изготавливают непосредственно в грунте. Для этого в пробуренную скважину устанавливают арматурный каркас и укла­дывают бетонную смесь. В зависимости от инженерно-геологических ус­ловий и особенностей передаваемых на фундамент нагрузок буронабив-ные сваи армируют на всю длину или только в верхней части для связи с ростверком. Буронабивные сваи изготавливают длиной от 2 до 50 м вра­щательным бурением без закрепления или с закреплением стенок сква­жин. Диаметры ствола скважин составляют от 500 до 800 мм (без учета уширения в нижней части). Сваи такого типа целесообразны: при боль­ших нагрузках на фундаменты; на территориях с просадочными и слабы­ми фунтами; в стесненных условиях строительной площадки, на которой невозможна забивка свай или когда недопустимы динамические воздей­ствия на рядом расположенные объекты; при необходимости усиления фундаментов существующих зданий.

В целях унификации и сокращения числа типоразмеров колонн верх монолитных и сборных фундаментов располагают на 150 мм ниже отмет­ки +0.000. Это позволяет монтировать колонны при засыпанных котлова­нах, после устройства подготовки под полы и прокладки подземных ком­муникаций.

Фундаментные балки из сборного железобетона разработаны под кир­пичные, блочные, панельные самонесущие и панельные навесные вари­анты исполнения наружных стен.

В зависимости от веса наружных стен и шага колонн фундаментные балки имеют тавровое и трапециевидное сечение. Балки таврового сече­ния (рис. XI-6, а) применяют при кирпичных стенах толщиной 380 и 510 мм, также при блочных толщиной до 500 мм и панельных самонесу­щих стенах толщиной до 300 мм при шаге колонн 6 м. Балки трапецие­видного сечения (рис. XI-6, б, в), применяют при шаге колонн 6 и 12 м. Их выполняют при кирпичных стенах толщиной 250 мм, панельных са­монесущих стенах - 200 и 240 мм и панельных навесных - 160, 200, 240 и 300 мм.

Фундаментные балки опирают на бетонные столбики (приливы), уст­раиваемые сечением 300x600 мм (рис. XI-6, г, д) в пределах подколен­ников. Отметка верха столбиков зависит от высоты фундаментных бало и может составлять -0,350; -0,450 и -0,650 мм. Длина фундаментных б лок согласуется с шагом колонн, размерами подколенника и местом ук­ладки. Так, при шаге колонн 6 м длина балок может быть 5 4750, 4400 и 4300 мм, а при шаге 12 м - 11950, 10750, 10400 и 1

Верх фундаментных балок располагают на 30 мм ниже уровня чисто­го пола (отметка - 0,030). На этом уровне устраивают гидроизоляцию из одного-двух слоев рулонного материала на мастике. Допускается выпол­нять гидроизоляцию из цементно-песчаного раствора (1:2) толщиной

О мм. Для предохранения балок от деформации при пучении грунтов снизу или с их боков делают подсыпку из шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня (рис. XI-6, д). В отапливаемых зданиях в целях утепления пристенной рабочей зоны ширина подсыпки из утепли­теля может составлять -1...2 м.

По периметру здания устраивают отмостку из асфальта или бетона шириной 0,9-1,5 м с уклоном от стены не менее 1 : 12. Несущие стены в бескаркасных зданиях или с неполным каркасом опирают на фундамен­ты, выполняемые, как и в гражданских зданиях, из сборных элементов.

62. Конструктивные решения фундаментов стальных колонн. Фундаменты под стальные колонны устраивают монолитными столбча­того типа без отверстия (стакана). Их размеры принимают такими же как и для сборных железобетонных колонн. Верхний обрез фундаментов рас­полагают на отметке -0,7 или -1,0 м, что позволяет заглубить базы сталь­ных колонн (с траверсами) ниже уровня пола с последующей заделкой их слоем бетона. Для стальных колонн, у которых траверсы отсутствуют, от­метку верха подколонника принимают на 300 мм ниже уровня пола. Базы крепят к фундаментам анкерными болтами (рис. XI-12, а-е).

Базы колонн сплошного сечения бескрановых зданий можно распо­лагать на уровне подстилающего слоя конструкции пола. Такое решение применяют для опирания стальных фахверковых колонн.

Стены, как и в зданиях с железобетонным каркасом, опирают на фундаментные балки, укладываемые на уступы фундаментов или бетон­ные приливы (рис. XI-12, ж).