- •Лекция 7. Конструктивные системы и конструктивные элементы производственных зданий
- •7.1. Основные сведения о промышленных зданиях
- •7.2. Конструктивные схемы промышленных зданий
- •7.3. Каркасы промышленных зданий
- •7.3.1. Железобетонный каркас одноэтажных зданий из сборных элементов
- •7.3.2. Стальной каркас одноэтажных зданий
- •7.3.3. Смешанный каркас одноэтажных зданий
- •7.3.4. Железобетонный каркас многоэтажных зданий из сборных элементов
- •7.3.5. Деформационные швы
- •7.4. Стены промышленных зданий
- •7.4.1. Кирпичные и крупноблочные стены
- •7.4.2. Стены из крупных панелей
- •7.4.3. Стеновые ограждения из листовых материалов
- •7.5. Окна, двери, ворота, фонари
- •7.5.1. Остекленные поверхности стен
- •7.5.2. Фонари
- •7.5.4. Двери и ворота
- •7.6. Покрытия
- •7.6.1. Настилы
- •7.6.2. Водоотвод с покрытий
- •7.7. Полы
- •7.8. Прочие конструкции промышленных зданий
- •7.8.1. Перегородки и специальные внутрицеховые конструкции
- •7.8.2. Лестницы
- •7.8.3. Противопожарные преграды
7.3.2. Стальной каркас одноэтажных зданий
Стальной каркас одноэтажных зданий состоит из тех же элементов, что и железобетонный (рис. )
Рис. Стальной каркас здания
В стальных колоннах различают две основные части: стержень (ветвь) и базу (башмак) (рис.73) .
Рис. 73. Стальные колонны.
а – постоянного сечения с консолью; б – раздельного типа.
1 – подкрановая часть колонны; 2 – надколонник, 3 – добавочная высота надколонника; 4 – шатровая ветвь; 5 – подкрановая ветвь; 6 – башмак; 7 – подкрановая балка; 8 – подкрановый рельс; 9 – ферма покрытия.
Башмаки служат для передачи нагрузки от колонны на фундамент. Башмаки и нижние части колонн, соприкасающиеся с землей, во избежание коррозии обетонивают. Для опирания стен между фундаментами крайних колонн устанавливают сборные железобетонные фундаментные балки.
Стальные подкрановые балки бывают сплошные и решетчатые. Наибольшее применение получили сплошные подкрановые балки, имеющие двутавровое сечение: несимметричное, применяемые при шаге колонн 6 метров, или симметричное при шаге 12 метров.
Основными несущими конструкциями покрытий в зданиях со стальным каркасом являются стропильные фермы (рис. 74).
Рис. 74. Стальные фермы:
а – с параллельными поясами; б – то же; в – треугольная; г – полигональная; д – конструкция полигональной фермы.
По очертанию они могут быть с параллельными поясами, треугольные, полигональные.
Фермы с параллельными поясами применяют в зданиях с плоскими крышами, а также в качестве подстропильных.
Треугольные фермы применяют в зданиях с кровлями, требующими больших уклонов, например из асбоцементных листов.
Жесткость стального каркаса и восприятие им ветровых нагрузок и инерционных воздействий от кранов обеспечивается устройством связей. Между колоннами в продольных рядах ставят вертикальные связи – крестовые или портальные. Горизонтальные поперечные связи ставят в плоскостях верхнего и нижнего поясов, а вертикальные – по осям опорных стоек и в одной или нескольких плоскостях посередине пролета.
7.3.3. Смешанный каркас одноэтажных зданий
Смешанным называют каркас, вертикальные элементы которого выполняют из железобетона или кирпича, а несущие элементы покрытия – из стали или дерева.
Стальные фермы при железобетонных колоннах применяют для перекрытия пролетов 30 метров и более при скатных крышах и 24 метра и более при плоских, а также в горячих цехах и в зданиях с динамическими нагрузками.
Основным направлением применения древесины в промышленном строительстве является ее использование для несущих и ограждающих конструкций в холодных помещениях цветной металлургии, химической и других отраслей промышленности, где в условиях агрессивной среды древесина является более долговечной, чем металл и железобетон. Так же целесообразно применять деревянные перекрытия в одноэтажных бесфонарных зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом и наружным водоотводом с крыш, а также в зданиях вспомогательного назначения и в сборно-разборных зданиях.
7.3.4. Железобетонный каркас многоэтажных зданий из сборных элементов
В зависимости от типа перекрытий конструктивная схема зданий может быть балочной (рис. 75) и безбалочной (рис. 76).
Рис. 75. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями:
1 – самонесущая стена; 2 – ригель с полками; 3 – ребристые плиты; 4 – консоль колонны.
Рис. 76. Многоэтажное здание с безбалочными перекрытиями:
1 – самонесущая стена; 2 – капитель колонны; 3 – панели межколонные; 4 – то же, пролетные.
В многоэтажных зданиях с балочными перекрытиями на консоли колонн в поперечном направлении укладывают ригели, участки между которыми перекрывают крупноразмерными плитами.
Колонны нижнего этажа опирают на фундаменты стаканного типа. Верхнее перекрытие, совмещаемое с крышей, решают аналогично междуэтажным.
При безбалочной схеме каркас и перекрытие собирают из колонн, капителей, межколонных и пролетных панелей.
В верхней части колонны предусмотрено уширение для опирания капители. На капители в двух взаимно перпендикулярных направлениях укладывают межколонные панели.