1 Конструктивные схемы 1эт. Пром зданий

каркасной схеме. Каркас зд. может быть образован из плоских элементов, работающих по балочной схеме (стропильных конструкций — ригелей, на которые опира­ются плиты покрытия, и колонн, заделанных в фунда­менты), или включать в себя пространственную конструк­цию покрытия (в виде оболочек, опертых на колонны).

Пространственный каркас зд. услов­но расчленяют на поперечные и продольные рамы, каж­дая из которых воспринимает горизонт. и верти­к. нагр.

Основн. элемент. каркаса является поперечная рама, состоящая из колонн, защемленных в фундаментах, ригелей (фермы, балки, арки) и покрытия под ним в ви­де плит. Плиты покрытия привариваются к ригелям не менее чем в трех точках с помощью заклад­ных деталей, швы замонолич., при этом покрытие образует жесткий в своей плоскости диск. Ригели соединяются с колонной шарнирно. Т.о. достигается простота монтажа и независимая ти­пизация ригелей и колонн.

Поперечная рама вос­принимает нагрузку от массы покрытия, снега, стен и обеспечивает жесткость зд. в попереч­ном направлении.

В продольную раму включается один ряд колонн в пределах температур. отсека и продольные конст­рукции: подкрановые балки, вертик. связи, распор­ки по колоннам и конструкции покрытия, обеспечивает жесткость зд. в про­дольном направл. и воспринимает нагрузки от продольного торможения кранов и ветра, действущ. в то­рец здания.

2 В задачу компоновки конструктивной схемы входят:выбор Сетки колонн и внутренних габаритов здания(разм.зд. по высоте); компоновка покрытии; разбивка здания на температурные блоки; выбор схемы связей, обеспечив. пространств. жесткость здания и т.д.

Сетки колонн

Выбор сетки колонн и внутренних габаритов здания. С целью сокращения количества типоразмеров конструк­ций установлены единые унифицированные сетки колонн LXB. Для различных объемно-планировочных решений зданий, выполняемых в железобетоне: для зданий без мостовых кранов: 12X6, 18x12, 24X12 м при высотах здания H = 3,6...14,4 м через 1,2 м; для зданий с мостовы­ми кранами: 18X12, 24x 12, 30X12 м при H = 8,4...18м через 1,2 м.

Сетка колонн увязывается с технолог. процес. и выбирается на основании технико­экономич. анализа; 75 % всех 1-эт произ­в. зд. имеют сетку колонн 18X12 и 24Х12м. Применение пролетов 18..30 м при шаге 12 м поз­воляет организовать техн. процесс для боль­шинства производств. Более крупная сетка оправдана, ко­гда удорожание строит. конструк. компенсиру­ется экономией производств. площ. Если в зд. есть подвесной транспорт, возду­ховоды и т. п., то шаг ригелей уста­навливают с учетом дополнит. затрат, связанных с уст-вом этих конструкц. В этих случаях более экономично- шаг ригелей 6 м.

Приняты следующие привязки к продоль­ным и поперечным координационным (разбивочным) осям:

-колонн крайн. рядов к продольным координац. осям (рис. 11.2, а, б): нулевая привязка — в зд. без мостовых кранов (В = 6...12м) и в зд. с мостовыми кранами при шаге колонн В=6 м, Q≤30t, Н≤ 16,2 м; привязка 250 мм — при В=6 м, Q≥ 30 т, H ≥ 16,2 м и во всех случаях при B> 12 м;

-геометрические оси средних колонн совмещаются с продольными координац. осями;

-привязка колонн в торце зд. и у температурн. шва к координац. оси показана на рис. 11.2, в.

Высота зд. определ. технологич. усло­виями и назначается исходя из заданной отметки верха кранового рельса. Остальные размеры колонны по вы­соте определяются согласно рис. 11.2, г:

полную высоту колонн Н необходимо на­значать с учетом размещения типовых стен. панелей и оконных переплетов по высоте.При наличии ж/б подстроп. конст­р. высота верхней части колонн уменьшается на 600 мм.

3 В задачу компоновки конструктивной схемы входят:выбор Сетки колонн и внутренних габаритов здания(разм.зд. по высоте); компоновка покрытии; разбивка здания на температур. блоки;выбор схемы связей, обеспечив. пространств. жесткость здания и т.д.

Плоские покрытия компону­ют по двум схемам: беспрогонной и прогонной. При беспрогонной схеме плиты покрытия укладывают по ригелям поперечных рам и крепят с помощью сварки заклад­ных деталей. Приварку каждой панели к ригелю произ­водят в трех точках. Длину опирания продольных ребер на несущие конструкции принимают для плит пролетом 6 м — не менее 80 мм, 12 м — не менее 100 мм. Швы меж­ду плитами замоноличивают бетоном.

Такая схема сокращает трудоемкость монтажа и дает экономию бетона и арматуры. При прогонной схеме про­гоны прямоугольного или таврового сечения крепят к ри­гелям, а по ним укладывают железобетонные плиты про­летом 1,5...3м. Последняя схема более трудоемка и при­меняется редко (главным образом при реконструкции или малых объемах работ).

При решении покрытия по беспрогонной схем,е воз­можно поперечное (рис. 11.3, а...в) и продольное (рис. 11.3, г) расположение ригелей.

При поперечном расположении ригелей покрытие мо­жет быть запроектировано без подстроительных конст­рукций (рис. 11.3,а) (ригели укладываются только по колоннам с шагом 6 или 12 м), с подстропильными конст­рукциями (рис. 11.3,6) (ригели с шагом бм укладывают по подстропильным балкам или фермам, имеющим про­лет 12...18 м) и по комбинированной схеме (рис. 11.3, в), при которой крайние колонны имеют шаг 6м и являются опорами для ригелей, средние колонны устанавливают через 12 м и имеют поверху подстропильные конструк­ции для опирания ригелей.

В зданиях с мостовыми кранами и бескрановых зда­ниях без подвесных потолков экономически целесообраз­но применять покрытия без подстропильных конструкций с шагом ригелей (пролетом плит покрытия) 12 м. Покры­тия с подстропильными конструкциями при шаге колонн 12 м применяют главным образом при наличии подвесно­го транспорта или подвесных потолков, а также во всех случаях при шаге колонн 18 м.

При продольном расположении стропильных конст­рукций их укладывают на колонны по продольным осям, а плиты покрытия размером 3X18 или 3X24 м — поперек пролета. Трудоемкость монтажа покрытий такого типа примерно на 20 % ниже, чем при поперечном расположе­нии ригелей.

Тип стропильных конструкций можно выбирать, руко­водствуясь следующими рекомендациями: а) стропиль­ные балки применяют при пролетах до 18 м включитель­но, а в отдельных случаях и при пролете 24 м; б) стро­пильные фермы — при пролетах 18...24 м и допускаются при пролете 30 м; в) стропильные арки — при пролетах 30...36 м и более.

4 В задачу компоновки конструктивной схемы входят:выбор Сетки колонн и внутренних габаритов здания(разм.зд. по высоте); компоновка покрытии; разбивка здания на температурные блоки; выбор схемы связей, обеспечив. пространств. жесткость здания и т.д.

Разбивка зд. на темпертурн. Блоки

Вслед­ствие больших размеров пром. зд. и непрерывности покрытия, представляющего единую же­сткую плиту, изменения температ. воздуха вызывают деформации (удлинения и укороче­ния) поперечных и продольных ригелей, подкрановых балок. Усадка бетона приводит к аналогичным де­формациям элем. Это при­водит к возникновению дополнит. усилий в колоннах (рис. 11.4), которые могут вызвать образование трещин и разрушение части элементов.

Для уменьшения усилий в констр. предусматр. темпер.-усадочные швы, устраи­ваемые на спаренных колоннах с доведением шва до верха фундамента (см. рис. 11.2, б).

Если расстояние между швами не превышает опреде­лен. знач., а ригели покрытия относятся к 3-й ка­тег. по трещиност., то расчет на температ. воздейст. может не производиться. В этом случае макс. допустимое расстояние Itb между швами составл. в отапливаемых 1эт пром. зд. из сборного ж/б 72 м, в неотапливае­мых — 48 м. Иногда оказывается целесообразным рассчитывать каркас на температ. возд. и увеличивать ltb. Это дает экономию за счет уменьшения числа поперечн. рам.

Температурные t и усадочные Ash деформации в пре­делах блока вычисляются по формулам

где альфа dt — коэф. линейной температурной дефор­мации бетона, равный 1 • 10-5 1/град; альфа Sh — коэф. линейной усадки бетона, равный 15-10-5; t0— макси­мальный расчетный перепад температуры.

Когда зд. возводится на площадке с разнородными грунтами, а также, когда его части име­ют различную высоту и т. п. и возможно их неравномер­ное вертикальное смещение, устраивают осадочные швы. Ими разрезают здание, включая и фундаменты, чтобы обеспечить частям здания независимую осадку. Осадоч­ные швы обычно совмещают с температурно-усадочными.

Пространственной жесткостью зд. или сооруж. наз. его способность сопротивляться воздействию горизонтальных нагрузок.

Пространственная жесткость каркаса пром. зд. в поперечном направлении обес­печивается расчетом и конструкцией поперечной рамы. основными факторами, обеспечивающими поперечную пространст­венную жесткость, являются защемление колонн в фун­даментах и достаточная изгибная жесткость колонн.

В продольном направлении обеспеч. вертикальные связи из стального проката (см. рис. 11.1, в), устанавливаемые по продоль­ным рядам колонн в серединах температурных блоков (для снижения температурных усилий в колоннах). Та­кие связи, как правило, не препятствуют технологическо­му процессу. Они устраиваются на высоту от пола до ни­за подкрановых балок и привариваются к закладным деталям колонн. По конструкции вертикальные связи по колоннам бывают крестовые (одноярусные и двухъярус­ные) и портальные, устраиваемые обычно по внутренним рядам колонн.

пространствен­ная жесткость его отдельных элементов (покрытия, фах­верка и т. п.)в торцах темпера­турных блоков между колоннами устраивают вертикаль­ные связевые фермы (из стальных уголков), обеспечива­ющие передачу усилия с покрытия на колонны. Поверху колонны связываются распорками (железобетонными или из уголков). При небольшой высоте h (до 800мм) ригелей на опорах и наличии жесткого опорного ребра допускается вертикальные связевые фер­мы не устанавливать.