НАЧАЛО 9-й темы

Тема 9. Каркасы одноэтажных производственных зданий.

Общая характеристика каркасов.

Мк-2-9. Ключевые слова и понятия

9.1. Разбивочныеоси

9.2. Привязка к продольным разбивочным осям.

9.3. Привязка поперечным разбивочным осям

9.4. Деформационные швы

9.5. Компоновка поперечной рамы

9.6. Покрытие производственного здания

9.7. Прогоны

9.8. Связи между колоннами

9.9. Связи по покрытию

1. Входная информация.

Приступая к изучению данной темы необходимо восстановить в памяти знания из изучавшихся ранее дисциплин и предыдущих тем:

• из курсов «Сопротивление материалов» теоретические основы работы и расчетов элементов конструкций из различных материалов;

• из курса «Строительная механика» об основах расчета комплексов строительных конструкций;

• из курса «Строительные конструкции. Металлические конструкции» принципы расчета по предельным состояниям;

• из курса «Архитектура промышленных зданий» принципы строения зданий с металлическим каркасом.

• из курса «Металлические конструкции, часть 1» общую характеристику и конструктивные решения каркасов одноэтажных производственных зданий.

Основное, что необходимо изучить в данной теме – принципы расстановки колонн в плане, методы компоновки поперечной рамы для зданий с различным крановым оборудованием, состав и назначение элементов связевой системы по покрытию и колоннам.

Необходимо обратить внимание, что основными особенностями являются:

– различные принципы привязки колонн к продольным и поперечным разбивочным осям;

– привязка вертикальных размеров рамы к отметкам расположения кранового оборудования;

– схема связей по покрытию зависит от размеров здания и группы режимов работы мостовых кранов;

– схема связей по колоннам принципиально одинакова для различных типов каркаса и включает связи над уровнем подкрановых балок и ниже уровня подкрановых балок;

– компоновка покрытия и связей системы влияет на расчетную схему рамы и решетчатого ригеля.

Для облегчения изучения темы необходимо сравнивать методы компоновки каркасов одноэтажных производственных зданий с компоновкой каркасов легких рамных зданий.

При изучении темы необходимо пользоваться СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».

2. Содержание темы.

2.1. Структура содержания темы.

2.2. Изложение тематического содержания МК-2-9: Компоновка каркасов.

2.2.1. Размещение колонн в плане.

2.2.2. Компоновка поперечной рамы в бескрановых зданиях и с подвесными кранами.

2.2.3. Компоновка поперечной рамы с мостовыми кранами.

2.2.4. Компоновка конструкций покрытия.

2.2.5. Связи

2.2.1. Размещение колонн в плане.

Основные параметры здания — пролет, высоту, длину назначают в соответствии с эксплуатационными и архитектурными требованиями. В производственных зданиях, кроме того, необходимо учитывать габариты технологического оборудования, расположение и грузоподъемность подъемно-транспортных средств.

Для унификации типоразмеров и типизация строительных конструкций для возможности многократного применения одних и тех же типовых размеров в объектах различного назначения вводится единая модульная система в строительстве (ЕМС), которая представляет совокупность правил координации размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий и сооружений на базе модуля 100 мм. Дальнейшее сокращение типоразмеров элементов и конструкций основано на применении укрупненных модулей, например 6 м для пролетов и шагов колонн, 0,6 м — для высот помещении. Требования по унификации изложены в главе СНиП II-А.4-62 «Единая модульная система. Основные положения проектирования», в нормах проектирования отдельных типов зданий и в государственных стандартах, например в ГОСТ 23837-79. «Здания промышленных предприятий одноэтажные. Габаритные схемы».

Сетка колонн

В плане колонны зданий расставляют по модульной сетке разбивочных(координационных)осей (9.1)(см. рис. 9.1, а). Размеры пролетов принимают кратными 6 м (12, 18, 24, 30, 36 м и т.д.). Шаг колонн назначают также кратным 6 м и принимают: для наружных рядов 6 или 12 м, для внутренних рядов, в соответствии с технологическими или эстетическими требованиями, — 6, 12, 18 м и более (см. рис. 9.3, б). Вопрос о назначении шага колонн крайних рядов решают на основе технико-экономического сравнения вариантов. Обычно для зданий больших пролетов (l > 30 м) при значительной высоте здания (H > 14 м) с кранами большой грузоподъемности (Q> 50 т) выгоднее шаг 12 м. Наоборот, для зданий с меньшими параметрами экономичнее оказывается шаг колонн 6 м. Если шаг колонн превышает шаг ферм, то устанавливают подстропильные фермы, на которые опирают фермы покрытия.

9.1. Разбивочные оси (блок 4) Разбивочные оси – это основные оси здания к которым осуществляется привязка колонн и поперечным рам в здании. В плане колонны зданий расставляют по модульной сетке. Размеры пролетов принимают кратными 6 м (12, 18, 24, 30, 36 м и т.д.). Шаг колонн назначают также кратным 6 м и принимают: для наружных рядов 6 или 12 м, для внутренних рядов, в соответствии с технологическими или эстетическими требованиями, — 6, 12, 18 м и более. Вернитесь к тексту.

Привязка к продольным разбивочным осям (9.2).Привязка колонн крайних рядов к продольным модульным разбивочным осям должна соответствовать указанной на рис. 9.1, а (нулевая привязка) или на рис. 9.1, б (привязка 250 мм, привязка 500 мм), в зависимости от объемно-планировочных параметров и конструктивного решения.

9.2. Привязка к продольным разбивочным осям (блок 4) Привязка к продольным разбивочным осям равна расстоянию от наружной грани колонны до разбивочной оси. Привязка равно 0, если в здании нет мостовых кранов и в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 м. Привязка равна 250 мм в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте от 8,4 до 18 м. Когда требуется увеличить высоту сечения верхней части колонны из условий жесткости или размещения прохода в теле колонны и не удается при этом выполнить привязку 250 мм, можно использовать привязку 500 мм. Вернитесь к тексту.

Наружные грани колонн крайних рядов и внутренние поверхности стен (с учетом зазора е, необходимого для размещения деталей крепления стен) совмещают с продольными разбивочными осями (рис. 1.9, а), если в здании нет мостовых кранов и в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 м.

Рис. 9.1. Привязка колонн к продольным разбивочным осям

Наружные грани крайних колонн и внутренние поверхности стен (вместе с зазором е) смещают с продольных разбивочных осей на 250 мм (рис. 9.1,б) в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте от 8,4 до 18 м. Когда требуется увеличить высоту сечения верхней части колонны из условий жесткости или размещения прохода в теле колонны и не удается при этом выполнить привязку 250 мм, а также в других обоснованных случаях, можно использовать привязку 500 мм.

Колонны средних рядов (рис. 9.1, в), за исключением колонн, примыкающих к продольному температурному шву, и колонн, установленных в местах перепада высот пролетов одного направления, располагают так, чтобы оси сечений колонн (для ступенчатых колонн их надкрановых частей) совпадали с поперечными и продольными разбивочными осями.

При решении продольных температурных швов между парными колоннами в зданиях с пролетами одной высоты предусматривают две разбивочные оси со вставкой между ними (рис. 9.3, г). Привязку колонн к этим осям осуществляют, как указано выше.