42. Металлические колонны промышленных зданий

Металлические колонны каркаса промзданий подразделяются на сплошные (одноветвевые) для зданий без кранов или для зданий со средними мостовыми кранами и на решетчатые (двухветвевые) для зданий со средними и тяжелыми мостовыми кранами. Соединения элементов колонн выполняют сварными, реже болтовыми или клепаными. Сплошные колонны чаше всего выполняют из прокатных профилей. Сквозные колонны состоят из отдельных ветвей, соединенных решеткой. Сплошные колонны менее трудоемки по сравнению со сквозными, но требуют большего расхода стали.

Нагрузка oт колонн на фундаменты передается через опорные части колонн (опорные листы и траверсы), которые соединяются с бетоном фундаментов анкерными болтами.

42. Фахверковые колонны промышленных зданий

Фахверковые ко­лонны торцовых и продольных стен выполняют обычно из широкопо­лочных двутавров. Внизу их шарнирно опирают на железобетонные фундаменты, а сверху шарнирно крепят к стропильным конструкциям, плитам покрытия или вертикальным связевым фермам. При наличии ветровых ферм, которые располагают через 10—12 м по высоте стены, фахверковые колонны крепят и к ним. Верх фахверковых колонн располагают на 150 мм ниже уровня ниж­него пояса стропильных конструкций. До высоты стропильной конструк­ции колонны наращивают надставками из двутавра, а до высоты па­рапета— насадками из уголков.

Верхние концы колонн к стропильной ферме шарнирно прикреп­лены с помощью изогнутых пластин — листовых шарниров. Листовой шарнир дает возможность передавать ветровые нагрузки на основной каркас и устраняет вертикальные воздействия покрытия на стойки фахверка. В зданиях с кирпичными стенами при тяжелом режиме работы кранов в состав фахверка вводят ригели, выполняемые из швеллеров или двутавров. Места расположения ригелей увязывают с проемами окон и ворот.

42. Подкрановые балки

На подкрановые балки опираются рельсы, по которым передвигаются мостовые краны. Кроме того, эти балки служат продольными элементами каркаса здания и обеспечивают его пространственную жесткость.

Подкрановые балки могут быть сборными железобетонными или стальными. Для кранов грузоподъемностью до 30т с легким и средним режимом работы применяют подкрановые балки из сборного, предварительно напряженного железобетона. При грузоподъемности кранов свыше 30т, шаге колонн 12м и более, а также для кранов с тяжелым режимом работы применяются стальные подкрановые балки.

Сборные железобетонные подкрановые балки могут быть разрезные и неразрезные. Разрезные балки применяются чаще, так как они проще в монтаже. При устройстве неразрезных балок снижается расход арматуры, однако усложняется решение стыка между ними.

В зависимости от положения балок вдоль кранового пути различают балки средние и крайние, располагаемые у поперечных температурных швов и у торцов здания. Балки, расположенные у температурного шва и у торца здания, принимают одинаковых размеров со средними. Отличаются они тем, что на расстоянии 500 мм от торца балок вводятся дополнительные закладные детали для крепления их к колоннам.

Железобетонные балки пролетом 6 м имеют тавровое сечение с утолщением стенки на опорах, а пролетом 12м проектируются двутавровыми с несимметричным профилем (верхняя полка шире нижней).

Верхние полки подкрановых балок служат для крепления к ним крановых рельсов, а также для восприятия горизонтальных инерционных усилий, вызываемых торможением крановой тележки.

Подкрановые балки крепят сваркой закладных опорных щитов к консолям колонн, а к надколеннику вертикально поставленными стальными накладками, приваренными к закладным деталям колонн и подкрановых балок.

Зазоры между торцами балок и между балками и колонной заполняют бетоном класса не ниже В15. Это необходимо для восприятия усилий, возникающих при торможении кранов.

Крановый путь крепят к подкрановым балкам, используя болты, изогнутые петли и специальные крюки. Для пропуска болтов в полках балок через 750 мм предусмотрены отверстия, образуемые газовыми трубками, устанавливаемыми при бетонировании. В целях снижения шума при движении кранов и уменьшения динамических воздействий на балки под рельсы укладывают упругие прокладки, повышающие также долговечность крановых путей. Концы рельсов в пределах температурного блока соединяют при помощи сварки, а у температурных швов - посредством накладок на болтах.

Во избежание ударов мостовых кранов о торцевые стены здания на концах подкрановых путей ставят стальные упоры. Упор для крана состоит из стального каркаса, к верхней части которого прикреплены болтами два дубовых или буковых антисептированных бруса. Стальной каркас упора крепят к подкрановой балке. Энергия удара движущегося крана настолько велика, что запроектировать упор, ударившись о который кран остановился бы и упор остался бы неповрежденным, очень трудно. Поэтому у кранов устраивают концевые выключатели и систему автоблокировки, обеспечивающие отключение и торможение крана у торцов здания.

Стальные подкрановые балки. Комплекс подкрановых конструкций включает в себя подкрановые балки, крепления балок к колоннам, тормозные балки, крановый рельс с креплением его к подкрановой балке и крановые упоры в торцах здания. Основные несущие элементы подкрановых конструкций - подкрановые балки могут быть различными по своей конструктивной форме. Наиболее часто применяются сплошные подкрановые балки как разрезные, так и неразрезные. Для этих балок разработаны типовые чертежи, которые следует широко применять при проектировании промышленных зданий. При легких кранах и больших шагах колонн целесообразны решетчатые подкрановые балки, применение которых позволяет экономить сталь. При больших пролетах и тяжелых кранах часто применяют комбинированные системы, объединяющие в себе подкрановую балку и подстропильную ферму, так называемые подкраново-подстропильные фермы.

Сплошные подкрановые балки имеют двутавровое сечение. При шаге колонн 6 м это сечение принимается несимметричным (с развитым верхним поясом); при шаге колонн 12м - симметричным. Для кранов грузоподъемностью до 10т и пролетах 6м применяют прокатные двутавры с верхним поясом, усиленным листом или уголками для восприятия горизонтальных сил. Для балок больших пролетов и больших грузоподъемностей кранов применяют сварные двутавровые балки с горизонтальной тормозной балкой, которая одновременно служит площадкой для обслуживания подкрановых путей. С этой целью по тормозным балкам (фермам) укладывают настил, а вдоль проходов устраивают ограждение.

Для мостовых кранов применяют специальные крановые рельсы (КР), тип которых для данных кранов указывается в ГОСТах на краны. При кранах грузоподъемностью до 20 т включительно разрешается применять железно-дорожные рельсы. Иногда в качестве кранового рельса применяется квадратная сталь. Способ крепления крановых рельсов к верхнему поясу подкрано­вых балок зависит от вида рельсов.

В торцах здания на подкрановых балках устанавливают крановые упоры, которые ограничивают рабочую зону крана.