5. Каркасы, покрытия и кровли промышленных зданий

5.1. Железобетонные каркасы одноэтажных зданий

В массовом промышленном строительстве применяют преимущественно конструктивную схему с полным каркасом. Она является типовой и обеспечивает экономичные решения одноэтажных промышленных зданий с полной унификацией сборных элементов.

Одноэтажные здания в общем объеме промышленного строительства занимают более 80 %. Они, как правило, экономичнее многоэтажных, потому что при их возведении расход стали сокращается на 25,5%, а бетона – на 4%.

Полный железобетонный каркас одноэтажного промышленного здания состоит из защемленных внизу колонн и шарнирно связанных с ними балок, ферм и плит покрытия. В статическом отношении сборные каркасы представляют совокупность поперечных и продольных рам. Поперечные рамы воспринимают нагрузки от покрытия, снега, кранов, ветра, действующего на продольные стены здания, а также от массы стеновых панелей. Продольные рамы обеспечивают устойчивость поперечных рам и воспринимают ветровые нагрузки и динамические воздействия от торможения кранов.

Унифицированные типовые конструкции из сборных железобетонных каркасов изготовляют заводским способом в соответствии с номенклатурой индустриальных изделий.

Конструктивные элементы одноэтажных зданий приведены на рис. 60.

Вертикальные несущие элементы каркаса промышленных зданий называют колоннами. Железобетонные колонны одноэтажных зданий бывают прямоугольного, квадратного сечения и двухветвевые (рис. 61). По расположению в здании колонны подразделяются на крайние и средние.

Сборные прямоугольного сечения колонны 400х400 мм применяют в одноэтажных зданиях высотой до 9,6 м, не оборудованных мостовыми кранами. Колонны крайних рядов делают без консолей или с одной консолью, а средних рядов - для создания площадки, необходимой для опоры ферм или балок, – с двумя консолями. Марка колонн КП II-1… КП II-22; КП III-28 … КП III-56.

В зданиях высотой от 8,4 до 10,8 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью от 10 до 20 т, применяют колонны прямоугольного сечения 400х600 мм для крайних рядов с одной консолью, для средних – с двумя консолями. Сечения этих колонн ниже консолей, поддерживающих подкрановую балку, делают больших размеров, чем сечение надкрановой части, которая несет меньшую нагрузку. В колоннах предусмотрены закладные детали для крепления подкрановых балок. Марки колонн КП I-1 …. КП I-39.

Двухветвевые колонны, состоящие из двух ветвей сечением не менее 200х400 мм, соединенных распорками, применяют в зданиях высотой от 10,8 до 18,0 м, оборудованных краном грузоподъемностью от 10 до 50 т. Марки колонн КД II-1 ….. КД II-67.

Р ис. 60. Конструктивные элементы одноэтажных промышленных зданий:

а – оборудованных мостовыми кранами; б – без мостовых кранов; 1 – фундаменты под колонны каркаса; 2 – фундаментные балки; 3 – отмостка; 4 – оконный проем; 5 – стеновое ограждение; 6 – обвязочная балка; 7 – пролет торцовой стены; 8 – водоприемная воронка; 9 – плиты покрытия; 10 – несущий элемент покрытия; 11 – подкрановая балка; 12 – цементная стяжка; 13 – утеплитель покрытия; 14 – пароизоляция; 15 – водоизоляционный ковер; 16 – стальной фартук стен; 17 – колонны крайних рядов; 18 – пол; 19 – дверной проем; 20 – консоль колонны; 21 – колонны внутренних рядов; 22 – мостовой кран; 23 – проем ворот; 24 – перегородка; 25 – перемычка; 26 – карнизная плита

Р ис. 61. Сборные железобетонные колонны одноэтажных

промышленных зданий:

1 – закладные детали для крепления стеновых панелей; 2 – то же для крепления несущих элементов покрытия; 3 – то же для крепления подкрановых балок

Балки покрытий (рис. 62) применяют при пролетах 6,9,12 и 18 м. В зависимости от конфигурации поперечного сечения балки бывают: односкатные таврового сечения марки БО–6, БО–9; односкатные двутаврового сечения марки БО–12; двускатные для пролетов 6,9,12 м марки 1Б–6, 1Б–12, 1Б–18; решетчатые прямоугольного сечения и с параллельными поясами для зданий с плоской крышей марки БПП–12, БПП–18.

Фермы в массовом строительстве промышленных зданий применяют при пролетах 18,24 и 30 м. Строительные фермы в зависимости от конфигурации верхнего пояса бывают с параллельными поясами (постоянной высоты), криволинейные (арочные), сегментные и треугольные. Они могут быть железобетонные, металлические и деревянные.

Раскосные сегментные фермы (рис. 63, а) предназначены для скатных покрытий пролетами 18,24 и 30 м; марки ферм: ФС – 18, ФС – 24, ФС – 30.

Бескаркасные арочные фермы используют при устройстве скатных покрытий (рис. 63, б), а с выступающими из верхнего пояса рожками – для плоских покрытий (рис. 63, в).

Фермы с параллельными поясами (рис. 63, г) предназначены для плоских покрытий; марки ферм: ФПП – 18, ФПП – 24.

Подстропильные фермы укладывают вдоль продольного ряда колонн при устройстве плоских кровель при шаге колонн 12 и 18 м (рис. 63, д, е). Плиты покрытий промышленных зданий с шагом колонн 6 м применяют плоские ребристые размерами 6х3 и 6х1,5 м. Марки ПНС 3х6 и ПНС 1,5х6 м (рис. 64).

Рис. 62. Несущие элементы покрытия промышленных зданий:

а, б, в – односкатные балки пролетами соответственно 6, 9 и 12 м; г, д, е, ж – двухскатные балки пролетами 6, 9, 12 и 18 м; з, и – балки для плоских кровель пролетами 12 и 18 м

Рис. 63. Железобетонные фермы:

а – раскосные сегментные фермы; б, в – бескаркасные арочные фермы; г – фермы с параллельными поясами; д, е – подстропильные фермы

При шаге колонн 12 м применяют плоские ребристые плиты марок ПНТП и ПНТП (3х12 м) и (1,5х12 м).