Введение - Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Стальной каркас производственного здания представляет собой пространственную систему несущих конструкций, предназначенных для восприятия нагрузок от ограждения, воздействий снега, ветра и кранов.

Основой каркаса служит поперечная рама, так как она прямо или косвенно воспринимает все нагрузки. Она состоит из ступенчатых колонн, жестко защемленных в фундаменты, и ригеля. Ригелем рамы является унифицированная стропильная ферма. В зданиях с крановым оборудованием ригель с колонами, как правило, соединяется жестко в целях уменьшения деформативности рамы.

Жесткость каркаса в продольном направлении обеспечивается продольной рамой, образуемой поперечными рамами, подкрановыми балками и связями по колоннам и кровле. Поперечные и продольные рамы в совокупности создают пространственный каркас.

При компоновке каркаса основными задачами являются: размещение колонн в плане, выбор системы покрытия и типов ограждающих конструкций, определение размеров рамы, компоновка подкрановых путей, системы связей и выбор материалов конструкций и соединений. Эти задачи решаются на основании технологического задания на проектирование здания с учетом экономичности и надежности конструкций.

Размещение колонн в плане (рис.1) должно отвечать требованиям технологии, экономичности и унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий. Расстояние между разбивочными осями рамы (пролет) устанавливают равными 6 м (18; 24; 30; 36; 42 м). Шаг колонн для однопролетных зданий принимается обычно 6-12 м, в зависимости от типа стенового ограждения и размеров рамы. В многопролетных зданиях шаг внутренних колонн может быть 6, 12, 18-48 м, в зависимости от технологии производства. Рациональный шаг колонн в каждом конкретном случае устанавливается сравнением вариантов.

При большой длине здания в продольных элементах каркаса возникают температурные деформации, вызывающие дополнительные напряжения в колоннах и повреждение стенового ограждения. Во избежание этого здание разделяют швами на температурные блоки (см. рис. 1), предельная длина которых зависит от зимней температуры наружного воздуха (табл. 1).

Температурные швы устраивают на парных колоннах (фундамент общий). Геометрические оси парных, а также торцовых колонн смещают с разбивочной оси на 500 мм (см. рис 1), что позволяет исключить доборные элементы в ограждающих конструкциях.

Покрытие здания может быть прогонным и беспрогонным. Наиболее распространенной является беспрогонная схема, при которой плиты покрытия укладывает непосредственно по фермам. Если шаг колонн 12 м и более, а плиты покрытия длиной 6 м и менее, то применяют прогонное покрытие или переходят на решение с подстропильными фермами, по которым устанавливают промежуточные стропильные фермы.

Настилом по фермам чаще всего являются железобетонные плиты шириной

1,5-3 м, но они имеют большую массу. Поэтому в последние время применяют легкие покрытия весом 0,2-0,8 кН/м2, состоящие из стального или асбестоцементного настила, эффективного утеплителя и гидроизоляции - рулонной или металлической. Наиболее распространенным типом настила являются профилированные оцинкованные стальные листы длиной до 12 м. Кровля с применением таких настилов может быть осуществлена по прогонам путем полистовой сборки и с применением панелей заводской готовности - каркасных, а также бескаркасных типа "сэндвич" или монопанель, укладываемых также по прогонам с шагом 3 м.

Для восприятия и передачи на раму крановых нагрузок устраивают подкрановые и тормозные балки, пролет которых равен шагу рам. Верхний пояс подкрановой балки развязывают тормозными конструкциями - сплошными или сквозными, в зависимости от пролета балки, группы режимов работы и грузоподъемности кранов и наличия проходов вдоль крановых путей.

Стены здания обычно выполняют из панелей на основе тяжелого или легкого бетона. Возможно применение и эффективных легких стеновых панелей, конструктивно схожими с панелями типа "сэндвич" и монопанель.

Для поддержания стенового ограждения и остекления устраивают продольный и торцовый фахверки, состоящие из стоек шагом 6 м и ригелей. При высоте здания более 14 м стойки фахверка получаются гибкими, и для их разгрузки ригели фахверка часто выполняют в виде горизонтальных ветровых ферм шириной 2,2 м, являющихся промежуточными опорами стоек фахверка. По высоте здания ветровые фермы размещаются через 7-10 м.

Рис. 1 Сетка колонн

Похожие статьи




Введение - Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Предыдущая | Следующая