- •Тема1.1 здания и требования к ним
- •Тема 1.3 основы строительной теплотехники, акустики, светотехники.
- •Тема 1.4основные сведения о модульной координации размеров в строительстве
- •Тема 2.1 основные конструктивные элементы зданий
- •Тема 2.2 несущий остов и конструктивные системы зданий
- •5) Оболочковая система
- •Тема 2.3 основания и фундаменты
- •Тема 2.4 стены и отдельные опоры
- •Отделка наружных поверхностей.
- •Наружная облицовка кирпичных и панельных стен.
- •Отделка внутренних поверхностей каменных стен
- •Тема 2.5 перекрытия
- •Тема 2.5 полы
- •Тема 2.6 перегородки
- •Тема 2.7 окна и двери
- •Тема 2.8 крыши
- •Кровли из асбестоцементных волнистых листов Конструкции кровель и применяемые материалы
- •Тема 2.9 лестницы
- •Тема 2.10 крупноблочные здания
- •Тема 2.11 крупнопанельные здания
- •Тема 2.12 Пространственные покрытия
- •Тема 2.13 Подвесные потолки
- •Тема 2.14 здания из монолитного ж/б
- •Тема 2.15 деревянные здания
- •Тема 2.16 строительные элементы санитарно-технического и инженерного оборудования зданий.
- •Тема 3.1 Основные положения проектирования жилых и общественных зданий.
- •Правила подсчета общей, полезной и расчетной площадей, строительного объема, площади застройки и этажности зданий общественных зданий
- •Раздел 4. Конструкции промышленных зданий.
- •Тема 4,1 Классификация и конструктивные системы промышленных зданий.
- •Тема 4,2 Подъемно-транспортное оборудование промышленных зданий.
- •Тема 4,3 . Фундаменты и фундаментные балки.
- •Тема 4,4 Железобетонные конструкции промышленных зданий.
- •Тема 4,5 Стальные конструкции одноэтажных промышленных зданий.
- •Тема 4,6 Стены.
- •Тема 4.7 Покрытия. Фонари
- •Тема 4.8 Окна, двери, ворота.
- •Тема 4.9 Перегородки, полы и прочие конструкции зданий.
- •Полы из штучных материалов:
- •Тема 5,1 Основные положения проектирования промышленных зданий.
- •Тема 5.2 Общие сведения о проектировании генерального плана промышленного предприятия.
- •Раздел 6. Сельскохозяйственные здания и сооружения.
- •Тема 6.1 Сведения о сельскохозяйственных производственных зданиях и сооружениях.
- •Тема 7.1 Строительство зданий в сейсмических районах.
- •Тема 7,2 Строительство зданий в районах вечной мерзлоты.
- •Тема 7.3 Строительство на просадочных грунтах.
Тема 4,5 Стальные конструкции одноэтажных промышленных зданий.
Стальной каркас промышленного здания состоит из тех же элементов, что и ж/б, только материал каркаса- сталь.
Применение стальных конструкций целесообразно при:
для колонн: при шаге 12 м и более, высоте здания более 14,4 м., двухъярусном расположение мостовых кранов, при грузоподъемности кранов 50 т и более, при тяжелых режимах работ;
для стропильных конструкциях: в отапливаемых зданиях пролетом 30 м и более; в неотапливаемых зданиях 24 м и более; над горячими цехами, в зданиях с большими динамическими нагрузками; при наличии стальных колонн.
для подкрановых балок, фонарей, ригелей и стоек фахверка
Колонны разработаны одноветвевыми сплошностенчатыми постоянного сечения при высоте зданий 6-9,6 м, пролетом 18, 24 м.(серия 1,524-4, вып.2), двухветвевыми при высоте здания 10,8-18 м., пролетом 18,24,30,36 м. (серия 1,424-4, вып.1 и 4), раздельного типа, применяемые в зданиях большой грузоподъемностью и высотой более 15 м.
При высоте зданий до 7,2 не предусмотрены мостовые краны, только подвесное оборудование с грузоподъемностью до 3,2 т.; в зданиях 8,4-9,6 могут применяться мостовые краны грузоподъемностью до 20 т.
Колонны разработаны в двух вариантах: с проходами и без проходов. Для колонн без проходов расстояние от разбивочной оси до оси кранового рельса 750 мм, для колонн с проходами -1000 мм
Верхняя часть колонны двутавровая, нижняя из двух ветвей, соединенных решеткой из прокатных уголков, которые приваривают к полкам ветвей.
В целях унификации колонн их нижние торцы нужно располагать на отметке -0,6 м. Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона.
Шаг колонн рекомендован для бескрановых зданий и с подвесным оборудованием по крайним рядам-6 м., средним- 6, 12 м.; с мостовыми кранами по крайним и средние рядам- 12 м.
Основные параметры колонны по высоте: Нв- высота верхней части, Нн-высота нижней части, отметка головки кранового рельса, высота сечения ветви h.
В средних рядах с перепадом высоты в каркасах можно установить один ряд колонн, но по линии перепада необходимо предусмотреть две разбивочные оси со вставкой между ними (см рис.). Верхняя часть таких колонны принята одинаковая с верхней часть крайних колонн, т.е. имеет привязку 250 мм. Вторая разбивочная ось совмещена с наружной гранью верхней части колонн.
Конструктивные особенности колонн см. дисциплину «Строительные конструкции», раздел «Металлические конструкции».
Фермы покрытия используются в одно и многопролетных зданиях с ж/б или стальными колоннами длиной 18,24,30,36 м., шаг колонн принимается 6,12 м. состоят из самой фермы и опорных стоек. Опирание фермы на колонны или подстропильные фермы приняты шарнирными.
Изготавливаются трех типов: с параллельными поясами, полигональные, треугольные.
Конструкции ферм:
-Фермы с параллельными поясами пролетом 18 м. имеют уклоны 1,5 % только верхнего пояса, остальные как верхнего, так и нижнего поясов. Высота фермы на опоре 3150 мм.- по опушкам, и 3300 мм.-полная высота со стойкой, номинальная длина меньше пролета на 400 мм. ( по 200 мм крайних отсеков).
Ж/б плиты непосредственно опираются на верхний пояс стропильной фермы, усиленной накладками в местах опирания и привариваются. В покрытиях с проф. настилом применяют прогоны длиной 6 м., которые устанавливаются на верхний пояс и крепятся болтами, решетчатые прогоны длиной 12 м. привариваются.
-Фермы из круглых труб (экономичнее на 20%, менее повержены коррозии из-за отсутствие щелей и пазух) серия 1,460-5. предназначены только под проф. настил, нижний пояс горизонтален, верхний с уклоном 1,5%, высота на опоре 2900 мм., полная 3300, 3380 мм., номинальная длина также на 400 мм. короче.
-Фермы с уклоном верхнего пояса 1:3,5 (треугольные), предназначены для однопролетных бесфонарных, неотапливаемых складских помещений с наружным водоотводом, серия ПК-01-130/66 для покрытия с прогонами.
Подстропильные фермы запроектированы с параллельными поясами, высота по обушкам 3130 мм., полная 3250 мм. Опорную стойку подстропильной фермы выполняют из сварного двутавра со столиком в нижней части для опирания стропильных ферм.
Подстропильные конструкции пролетом 12 м устанавливают на ж/б или стальные фермы. Пролетом 18,24 м только на стальные.
Фахверк в стальном каркасе устраивают: при стенах из листового материала или панелей, в зданиях высотой более 30 м независимо от конструкции стены, в зданиях с тяжелым режимом работы кранов при кирпичных стенах, в сборно-разборных зданиях, для временных переносных торцевых стен при строительстве здания в несколько очередей. Фахверк состоит их стоек и ригелей. Их количество и месторасположение определяется шагом колонн, высотой здания, конструкцией стенового заполнения, характером и величиной нагрузки, расположением проемов. Верхние концы стоек фахверка крепятся к фермам покрытия или связям с помощью изогнутых пластин.
Система связей в покрытие состоит из горизонтальных в плоскости верхних и нижних поясов стропильных ферм и вертикальных между фермами.
Система предназначена для обеспечения пространственной работы и придания пространственной жесткости каркаса, восприятия горизонтальных нагрузок, обеспечения устойчивости во время монтажа, если здание состоит из нескольких блоков, каждый блок имеет самостоятельную систему.
Если покрытие здание из ж/б плит, то связи по верхнему поясу состоят из распорок и растяжек, горизонтальные связи предусмотрены только в фонарных зданиях и располагаются в подфонарном пространстве. Крепятся связи на болтах.
Горизонтальные связи по нижним поясам различают двух типов:
-первый тип поперечных связевых ферм применяется при шаге крайних колонн 6 м. и располагается в торцах температурного отсека, при длине отсека более 96 м. устанавливаются дополнительные фермы с шагом 42-60 м. кроме того применяют продольные горизонтальные фермы, которые располагаются по крайним колоннам, по необходимости и по средним.
Эти связи применяются в зданиях: одно-, двухпролетных с кранами грузоп. 10 т. и более; в зданиях трех- и более пролетных с общей грузоп. 30 т. и более.
В остальных случаях используют связи типа 2
- второй тип используется при шаге крайних колонн 12 м. и распологаются аналогично первому типу.
Крепятся связи на болтах, при тяжелом режиме работ на сварке.
Вертикальные связи располагаются вдоль пролетов, в местах размещения поперечных горизонтальных ферм через 6 м., крепятся на болтах или сварке, в зависимости от усилий.
При использование в покрытие проф. настила применяют прогоны, которые располагаются с шагом 3 м., при наличии перепадов высот допускается 1,5 м. проф. настил крепится к прогонам с помощью саморезов.
Вертикальные связи между стальными колоннами, предусматриваемые в каждом продольном ряду колонн, подразделяются на основные и верхние.
Основные обеспечивают неизменяемость каркаса в продольном направление, располагаются по высоте подкрановой части колонны в середине здания или температурного отсека. Проектируются крестовые, портальные или полупортальные.
Верхние связи, обеспечивающие правильность установки оголовков колонн в период монтажа и передачу продольных усилий с верхних участков торцевых стен на основные связи, размещаются в пределах надкрановой части колонны по краям температурного отсека. Кроме этого, эти связи устраивают в тех панелях, где расположены вертикальные и поперечные горизонтальные связи между фермами покрытия. Их проектируют в виде подкосов, крестов, распорок и ферм.
Изготавливают связи из швеллеров и уголков, крепят к колоннам черными болтами, в зданиях большой грузоподъемностью тяжелого режима работы – монтажной сваркой, чистыми болтами или заклепками.
Подкрановые конструкции.
Подвесные пути выполняют обычно из прокатных двутавров типа М с устройством стыков вне опор. Эти пути подвешиваются к нижним поясам несущих конструкций с помощью болтов с последующей обваркой.
Подкрановые конструкции для мостовых кранов состоят из подкрановых балок, воспринимающие вертикальные и местные усилия от катков кранов; тормозных балок или ферм, воспринимающих горизонтальные воздействия кранов; вертикальных и горизонтальных связей, обеспечивающих жесткость и неизменяемость конструкций.
Подкрановые стальные балки в зависимости от статической схемы делятся на разрезные и неразрезные. Преимущественно используются разрезные. Они просты в конструктивном отношении, менее чувствительны к осадкам опор, несложны в изготовлении и монтаже, но по сравнению с неразрезными имеют большую высоту и осложняют условия эксплуатации подкрановых путей и требуют большего расхода стали.
По типу сечения подкрановые балки могут быть сплошного и сквозного (решетчатого) сечения
Подкрановые балки серия 1,426-1 в виде сварного двутавра с симметричными поясами или нет, пролетом 6, 12, 24 м., высоты: при длине 6 м.-800, 1300 мм.; при длине 12 м.-1100,1600 мм. Высота сечения сплошных балок 650-2050 мм с градацией 200 мм. Балки снабжены ребрами жесткости для обеспечения устойчивости стенок, располагаемые через 1,5 м. Балки бывают средние и крайние (располагаются по торцам и у температурного шва, одна из опор отодвинута на 500 мм). Опирание балок на консоли колонн приняты шарнирным: к рядовым – на болтах, к связевым- на болтах и монтажной сварке.
Тормозные конструкции представляют собой связи по верхним поясам подкрановых балок, которые выбираются в зависимости от наличия проходов и пролета балки.
В уровне подкрановых путей пролетов с мостовыми кранами тяжелого режима работы предусматриваются площадки для сквозных проходов. Площадки принимаются шириной не менее 0,5 м. с перилами и лестницами. В местах расположения колонн проходы устраивают сбоку или через проемы в них.
В зависимости от грузоподъемности кранов и типа ходовых колес для подкрановых путей применяются железнодорожные рельсы, рельсы профиля КР или брускового профиля. Крепление рельсов к балкам может быть неподвижным и подвижным.
Неподвижное крепление, допускаемое при легком режиме работы кранов грузоподъемностью до 30 т и среднем ежимее грузоподъемностью до 15 т, обеспечивается приваркой рельса к балке. В большинстве случаев рельсы крепят к балкам подвижным способом, позволяющим производить рихтовку рельсов. На концах подкрановых путей устраивают упоры-амортизаторы, исключающие удары о торцевые стены здания.
В промышленных зданиях используют смешанные каркасы (ж/б колонны и мет. фермы) при условиях:
-необходимости создания больших пролетов;
-для снижения веса от элементов покрытия.
Крепление стальных ферм к ж/б колоннам выполняется с помощью болтовых соединений с последующей обваркой. Для этого в оголовке колонны предусмотрены анкерные болты.
Структурные конструкции.
Структурное покрытие предназначено для применения в одно- и многопролетных отапливаемых зданиях при пролетах 18,24 м., шаге колонн 12 м., высоте помещений 4,8-18 м., с крановым оборудованием с грузоподъемностью до 30 т. и т.д.
Опирание стоек торцового и продольного фахверка на конструкции покрытия в уровне верхнего пояса структуры.
Покрытие каждого пролета двускатное с уклоном 1,5 %.
Температурный блок не более 72 м.в обоих направлениях, поперечный шов решается на одиночных колоннах, продольный на спаренных.
Конструкция покрытия блока представляет собой пространственно-стержневую систему с прямоугольной сеткой поясов из прокатных профилей и труб, опирающуюся на колонны по четырем углам.
Конструкция покрытия беспрогонная, настил укладывается на верхние продольные пояса.