НАЧАЛО 8-й темы

Тема 8. Каркасы одноэтажных производственных зданий.

Конструктивные решения каркасов.

Мк-2-8. Ключевые слова и понятия

8.1. Поперечная рама.

8.2. Продольные элементы каркаса

8.3. Расчетный блок

8.4. Бескрановые здания

8.5. Подкраново-подстропильная ферма

8.6. Решетчатый ригель

8.7. Шедовыепокрытия

8.8. Рамно-связевой каркас

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» расчет элементов конструкций;

• из курса «Металлические конструкции, часть 2» общая характеристика каркасов одноэтажных производственных зданий.

Основное, что необходимо изучить в данной теме – особенности конструктивных решений, методы компоновки каркаса одноэтажных производственных зданий, принципы выбора решения поперечной рамы, узловых соединений и схем размещения элементов.

Необходимо обратить внимание, что основными особенностями являются:

– наличие большого разнообразия конструктивных решений каркасов одноэтажных производственных зданий;

– наличие жестких и шарнирных узлов соединения ригеля с колонной;

– взаимосвязь геометрии ригеля с типом ограждающих конструкций покрытия;

– связь конструктивного решения поперечной рамы с типом и грузоподъемностью кранового оборудования;

– существенное отличие каркасов одноэтажных производственных зданий от каркасов многоэтажных зданий.

Для облегчения изучения темы необходимо сравнивать методы компоновки каркаса одноэтажных производственных зданий с каркасами рабочих площадок.

2. Содержание темы.

2.1. Структура содержания темы.

2.2. Изложение тематического содержания МК-2-8: Конструктивные решения каркасов.

2.2.1. Конструктивные схемы каркасов.

2.2.2. Работа каркаса

2.2.3. Конструктивные решения поперечных рам.

2.2.4. Рамы с решетчатым ригелем

2.2. Конструктивные решения каркасов.

2.2.1. Конструктивные схемы каркасов.

Каркасы производственных зданий в большинстве случаев проектируются так, что несущая способность и жесткость поперек здания обеспечивается поперечными рамами (8.1),а вдоль — продольными элементами каркаса, кровельными и стеновыми панелями.

Поперечные рамы (см. рис. 8.1) каркаса состоят из колонн (стоек рамы) и ригелей (в виде ферм или сплошностенчатых элементов).

8.1. Поперечная рама (блок 4) Поперечная рама – это основная несущая конструкция каркаса, которая состоит из ригелей и колонн. Каркасы производственных зданий в большинстве случаев проектируются так, что несущая способность и жесткость поперек здания обеспечивается поперечными рамами. Вернитесь к тексту.

Продольные элементы каркаса (8.2)— это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны (или ребра стальных кровельных панелей).

8.2. Продольные элементы каркаса (блок 4) Продольные элементы каркаса — это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны, ребра стальных кровельных панелей и другие элементы, которые помимо своих несущих функций обеспечивают: 1. Соединение поперечных рам в продольном направлении. 2. Передачу продольных нагрузок. 3. Закрепление колонн рам из плоскости. Вернитесь к тексту.

Кроме перечисленных элементов в составе каркаса обязательно имеются конструкции торцевого (а иногда и продольного) фахверка, площадок, лестниц и других элементов здания.

Конструктивные схемы каркасов достаточно многообразны. В каркасах с одинаковым шагом колонн по всем рядам наиболее простая конструктивная схема — это поперечные рамы, на которые опираются подкрановые конструкции, а также панели покрытия или прогоны (рис. 8.1, а, б). Такое конструктивное решение обеспечивает выполнение эксплуатационных требований в большинстве машиностроительных цехов, в которых оборудование удобно размещается при относительно небольшом шаге колонн по внутренним рядам (6—12 м). Технологии производств, размещенных во многих цехах металлургического производства (прокатные цехи, цехи раздевания слитков и т.д.), также позволяют использовать эту схему. Такая схема удобна для бесфонарных зданий и зданий с продольными фонарями.

При необходимости освещения с помощью поперечных фонарей их конструкции также могут быть использованы для опирания панелей покрытия (рис. 8.1, я, в). При необходимости больших шагов колонн по всем рядам можно использовать схему с продольным фонарем, несущим часть нагрузки от покрытия (рис. 8.1, г). На конструкции фонаря опираются прогоны, расположенные параллельно фермам. Для опирания другого конца прогонов между колоннами устраивается подстропильная ферма. В случаях повышенных требований по освещенности помещений иногда используются каркасы с шедовым покрытием (рис. 8.1, д), в которых на ригели рам опираются конструкции поперечных фонарей, а на них — прогоны или панели покрытия.

При больших пролетах и шагах колонн эффективно применяются каркасы с пространственным ригелем (рис. 8.1, е). Ригель рамы выполняется в виде коробчатого сквозного сечения с консолями, на которые опираются конструкции фонаря.

При относительно небольших пролетах используются сплошные рамные каркасы (рис. 8.1, ж).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ – необходимость установки подстропильный ферм и подкраново-подстропильных ферм

В цехах, где по средним рядам шаг колонн должен быть больше, чем по крайнему ряду, устанавливаются подстропильные фермы, на которые опираются ригели рам. При кранах большой грузоподъемности и с большим расстоянием между колоннами часто оказывается целесообразным совместить функции подстропильных ферм и подкрановых конструкций и предусмотреть по среднему ряду подкраново-подстропильную ферму (рис. 8.1, б, разрез 2—2), на верхний пояс которой опирается кровля, а на нижний — краны.

Рис. 8.1. Конструктивные схемы каркасов:

а — план каркаса; б и в — схемы поперечных рам; г — план и поперечные рамы каркаса с продольным фонарем; д — то же, с шедовым покрытием; е — схемы каркаса с пространственным ригелем; ж — поперечные рамы сплошностенчатого сечения; 1 — панели покрытия; 2 — фонарь; 3 — ферма.