Шпоры. Внешние воздействия на здания условно подразделяют на силовые и несиловые. К силовым
 Скачать 387.33 Kb.
|
|
75. ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ Общие положения В зависимости от эксплуатационного режима ограждающая часть покрытий может быть невентилируемой, частично вентилируемой и вентилируемой. Невентилируемые ограждения проектируют над помещениями с сухим и нормальным влажностным режимом (<р<60%) при условии применения в покрытии воздушно-сухих материалов, не увлажняемых в процессе строительства, а при наличии в покрытии надежной пароизоляции (рис. 71, а — в). Вентилируемые и частично вентилируемые ограждения рекомендуется предусматривать над отапливаемыми помещениями е влажным и мокрым режимом (Ф>60%), когда недопустими конденсация влаги на внутренней поверхности ограждения и если конструктивные меры не обеспечивают нормального влажностного состояния конструкций Для естественной вентиляции таких ограждений предусматривают в покрытии воздушные прослойки или пустоты, сообщающиеся с наружным воздухом через отверстия в карнизной части стены, а также вытяжные устройства в коньке и около световых фонарей. Отсутствие вентиляционных продухов в покрытиях цехов с влажным режимом ставит ограждение в тяжелые эксплуатационные условия. Назначением вентиляционных продухов является отвод водяных паров из-под кровельного ковра. Наряду с созданием благоприятных условий для кровли продухи способствуют высыханию термоизоляции. Для большинства климатических районов нашей страны площадь сечения прослоек или каналов, сообщающихся с атмосферным воздухом, должна составлять около 1/2500—1/3000 от площади ската. Высота прослоек и каналов должна быть не менее 50—60 мм. Вентилируемые покрытия целесообразно устраивать и в южных районах. Естественная вентиляция снимает часть тепла, получаемого покрытием под действием солнечной радиации, и благодаря этому значительно снижает нагрев помещений. Устройство вентилируемых покрытий можно рекомендовать также для некоторых отделений горячих цехов, где нагрев покрытий лучистым теплом иногда превышает 100°. Вентилируемые продухи в этом случае, снижая температуру покрытий, повышают их долговечность и надежность в эксплуатации. Конструкции покрытий промышленных зданий за последний период подверглись существенным изменениям. Если до 1950-х годов основными типами были ограждения с прогонами и мелкоразмерными плитами, то теперь применяют преимущественно ограждения из крупноразмерных панелей, укладываемых непосредственно на стропильные конструкции.  | 68. Связи в покрытиях Конструкция связей, устанавливаемых в покрытии, зависит от схемы и материала каркаса, типа покрытия, высоты здания, вида крана, его грузоподъемности и режима работы. Вертикальные связи между опорами железобетонных ферм или балок покрытия ставят только в зданиях с плоской кровлей, причем в зданиях без подстропильных конструкций связи располагают в каждом ряду колонн, а с такими конструкциями — только в крайних рядах колонн при шаге 6 м. Вертикальные связи между опорами ферм или балок ставят не чаще, чем через один шаг. Их количество при длине температурного блока 60—72 на каждый ряд колонн может быть не более 5 при шаге 6 м и не более 3 при шаге 12 м. При наличии вертикальных связей между опорами ферм или балок покрытия или связей между колоннами (в зданиях без кранов) по верху колонн ставятся распорки. В зданиях с шагом колонн в средних и крайних рядах 12 м предусматривают горизонтальные фермы в торцах - по две в каждом пролёте на температурный блок. Эти фермы ставят на уровне нижнего пояса стропильных ферм. В зданиях с подстропильными конструкциями в средних рядах колонн устраивают горизонтальные распорки в количестве 2—4 на один ряд колонн температурного блока. В зданиях с мостовыми кранами тяжелого режима работы или при наличии оборудования, вызывающего колебания конструкций, по нижнему поясу стропильных ферм или балок в середине каждого пролета устанавливают распорки (тяжи) и вертикальные связи в двух крайних шагах температурного блока. Роль горизонтальных связей по верхнему поясу ферм или балок выполняют крупнопанельные плиты покрытия. В пролетах с фонарями для обеспечения устойчивости верхнего пояса стропильных ферм устанавливают распорки (тяжи) по коньку ферм и горизонтальные связи по их верхнему поясу в пределах ширины фонаря в крайних (или вторых) шагах температурного блока. В покрытиях с прогонами в крайних шагах температурных блоков по всей их ширине под прогонами устраивают горизонтальные связи крестовой схемы. Вертикальные и горизонтальные связи делают в большинстве случаев из уголков и крепят к железобетонным конструкциям с помощью косынок. Тяжи изготовляют из круглой стали, а распорки, работающие на сжатие,— из железобетона. Система связей покрытия в зданиях со стальным каркасом состоит из горизонтальных связей в плоскости нижних и верхних поясов стропильных ферм и вертикальных связей между фермами. Горизонтальные связи по нижним поясам стропильных ферм располагают как поперек здания (поперечные горизонтальные), так и вдоль его (продольные горизонтальные). Поперечные горизонтальные связи по нижним поясам устанавливают у торцов и у температурных швов здания. При температурных блоках длиной 120—150 м и при кранах большой грузоподъемности предусматривают также промежуточные связевые фермы через каждые 60 м. Продольные горизонтальные связи располагают по крайним панелям нижних поясов стропильных ферм и устраивают в зданиях с кранами Q>10T и в зданиях с подстропильными фермами. В однопролетных зданиях такие связи располагают вдоль обоих рядов колонн, а в многопролетных — вдоль крайних рядов колонн и через ряд вдоль средних рядов (при кранах грузоподъемностью до 50Т) или более часто (при грузоподъемности кранов более 50 Т). Вдоль средних рядов колонн при одинаковой высоте смежных пролетов продольные связи рекомендуется располагать с одной стороны колонн Боковую жёсткость нижних поясов ферм, расположенных в промежутке между двумя поперечными связевыми фермами почивают специальными растяжками из уголков, закрепленными за узлы связевых ферм. Схема разбивки поперечных и продольных связей по нижним поясам ферм показана на рис. 70, а. Горизонтальные поперечные связи по верхним поясам ферм обеспечивают устойчивость верхних поясов ферм из их плоскости, и ставят их в покрытиях с прогонами. В панельных покрытиях указанные связи предусматривают только в торцах здания и у температурных швов. В промежутках между поперечными связевыми фермами боковая устойчивость верхних поясов ферм обеспечивается прогонами, а на участках под фонарями — растяжками из уголков. Поперечные связи по верхним и нижним поясам ферм рекомендуется совмещать в план. При наличии подстропильных ферм в однопролетных покрытиях без прогонов и в многопролетных покрытиях, расположенных в одном уровне, предусматривают продольные горизонтальные связи в плоскости верхних поясов в одной из крайних панелей ферм. В случае перепада высот смежных пролетов предусматривают по одной продольной системе в каждом уровне. Вертикальные связи покрытия располагают в плоскостях опорных стоек стропильных ферм, в плоскости коньковых стоек, для ферм пролетом до 30 м, а также в плоскости стоек, находящихся под узлом крепления наружных ног фонаря для ферм пролетом более 30 м. Вертикальные связи делают в виде ферм с параллельными поясами, имеющими высоту, равную высоте стоек, к которым связи крепят. Связи по прогонам в виде ферм жесткости, распорок и тяжей обеспечивают проектное положение прогонов, повышают устойчивость и облегчают работу прогонов на скатную составляющую вертикальных нагрузок и воспринимают ветровые усилия. Все типы связевых ферм выполняют из уголков с перекрестной решеткой, распорки также из уголков, а тяжи — из круглой стали. Крепят связи на черных болтах, в зданиях же с кранами большой грузоподъемности и тяжелого режима работы, а также в случае значительных усилий в элементах связей — на монтажной сварке и реже — на заклепках или чистых болтах. Некоторые детали крепления связей приведены на рис. 70, б,г.  | ||
| 59. Каркасы одноэтажных промышленных зданий Преобладающим видом промышленных зданий являются одноэтажные (примерно 64% всех промышленных зданий). Это объясняется требованиями технологии, возможностью передачи нагрузок от тяжеловесного оборудования непосредственно на грунт, сравнительной простотой и экономичностью их возведения. Конструктивные схемы одноэтажных промышленных зданий разнообразны (рис. 1): наиболее распространенными являются однопролетная и многопролетная рамные схемы каркасов с системой покрытий (плоской и пространственной) в виде куполов и вантовых конструкций. По виду материалов конструкции каркасов бывают железобетонные и стальные. Железобетонные каркасы могут быть монолитными и из типовых сборных железобетонных элементов заводского изготовления. Каркас одноэтажного здания с покрытием из плоских элементов состоит из поперечных рам, образованных защемленными в фундаментах колоннами, и шарнирно опирающимися на колонны стропильными фермами или балками. В продольном направлении рамы связаны подкрановыми балками, балками-распорками, подстропильными фермами, жестким диском покрытия и в необходимых случаях — стальными связями. Жесткий диск образуют плиты, приваренные к стропильным фермам или к балкам с последующим замоноличиванием швов. Плоские конструкции перекрывают пролеты до 36 м. Пролетом называется внутренний объем, ограниченный двумя рядами колонн и торцовыми стенками. В связи с массовым выпуском унифицированных 6-м стеновых и оконных панелей в крайних рядах колонн принимают 6-м шаг. В целях эффективного и маневренного использования производственных площадей в средних рядах колонн наиболее распространен 12-м шаг. Пролеты одноэтажных промышленных зданий принимают равными 12, 18, 24, 30 и 36 м для цехов с крановыми нагрузками и от 12 до 48 м и более для бескрановых цехов. Колонны сборные железобетонные могут быть сплошными прямоугольного сечения и двухветвевыми. Сплошные колонны применяют в бескрановых цехах и при наличии кранов грузоподъемностью до 30 • 104 Н и высоте здания до 10,8 м; сквозные — при кранах грузоподъемностью более 30 • 104 Н и высоте здания свыше 10,8 м. Двухветвевые колонны имеют в нижней подкрановой части две стойки (ветви), соединенные распорками по высоте через 1,5—3 м, а в верхней надкрановой части — сплошное прямоугольное сечение. По расположению в здании колонны бывают крайние и средние. К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения. Крайние колонны, в свою очередь, подразделяют на основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов и конструкций покрытия, и фахверковые, служащие только для крепления стен. Стальные фахверковые колонны (рис. 2) устанавливают в торцах здания и между основными колоннами у продольных стен при шаге основных колени 12 м и 6-м стеновых панелях. В ряду выделяют связевые колонны, соединенные стальными вертикальными связями для восприятия горизонтальных сил. Колонны армируют сварными каркасами и формуют при прямоугольном сечении из бетона марки 200; двухветвевые — из бетона марок 300—400. Во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок, в крайних колоннах на уровне швов стеновых панелей, в связевых колоннах в местах примыкания продольных связей имеются закладные элементы, заанкеренные в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре. Закладные стальные трубки диаметром 50—70 мм образуют отверстия, используемые для строповки при распалубке и монтаже. Закладные элементы в местах опирания подкрановых балок и стропильных конструкций представляют собой стальной лист с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Для соединения с фундаментом колонну заводят в стакан на глубину до 0,85 м при прямоугольном сечении и до 1,20 м при двухветвевом изамоноличивают бетоном марки, равной марке бетона в колонне. В поперечном направлении устойчивость зданий обеспечивается жесткостью заделанных в фундамент колонн и жестким диском покрытия, в продольном направлении — дополнительно стальными связями, устанавливаемыми по всем рядам между колоннами и опорами стропильных конструкций. Межколонные стальные связи располагают в среднем шаге температуного отсека в бескрановых зданиях при высоте помещений до 10,8 м в пределах подземной высоты колонн; в зданиях с опорными кранами — при любой высоте помещений в пределах высоты подкрановой части колонн. По схеме стальные связи подразделяют на крестовые и портальные. Для перемещения мостовых кранов по колоннам монтируют железобетонные или стальные подкрановые балки. Железобетонные подкрановые балки применяют в зданиях с опорными кранами грузоподъемностью до 30 • 104 Н, с шагом основных колонн 6 и 12 м. Балки таврового сечения с предварительным напряжением арматуры формуют из бетона марок 300—500. Крепят подкрановую балку к консоли колонны анкерными болтами, пропущенными через опорный лист, а к шейке колонны путем приварки вертикального листа к закладным пластинам. На торцовых подкрановых балках устанавливают стальные торцовые упоры. В качестве несущих конструкций покрытий одноэтажных промышленных зданий применяют: сборные железобетонные плиты типа КЖС размером 1,5 X 12, 3 X 12, 3 X 24 м, которые опираются на продольные обвязочные и подстропильные железобетонные балки; железобетонные стропильные балки (односкатные, двухскатные и с параллельными поясами) для пролетов до 18 м; железобетонные фермы для пролетов до 24 м; железобетонные арки для пролетов более 36 м; стальные фермы для пролетов более 24 м; пространственные конструкции в виде сферических и цилиндрических оболочек из сборных железобетонных плит; монолитные и сборные железобетонные своды-оболочки и купола; пространственные конструкции покрытий типа «Структура» из стальных элементов для перекрытий ячеек 12 X 18, 12 X 24, 18 X 24, 24 X 24 и 30 X 30 м. Железобетонные балки и фермы. Все конструкции, несущие покрытие, подразделяют на стропильные и подстропильные. Стропильные конструкции перекрывают пролет и подобно стропилам непосредственно поддерживают настил кровли. Подстропильные конструкции перекрывают 12-м и 18-м шаги колонн и образуют промежуточные опоры для стропильных конструкций, расположенных с 6-м шагом. По схеме восприятия внешних и распределению внутренних усилий эти конструкции представлены балками и фермами. Балка — одноэлементная конструкция, на которую плиты могут опираться по всему пролету (рис. 3); ферма — составная стержневая конструкция, нагрузка на которую может передаваться только в узловых соединениях (рис. 4). Собственная масса фермы в 1,5—2 раза меньше массы балки. Перед установкой к опорным узлам стропильных конструкций приваривают опорные листы, затем опорные листы приваривают к оголовкам колонн; монтажное крепление — на анкерных болтах. Подстропильные балки и фермы непосредственно приваривают к оголовкам колонн. Крепление стропильных конструкций к подстропильным аналогично креплению к колоннам. Арки. При больших пролетах зданий 36 м и более экономичной конструкцией покрытия считаются трехшарнирные, двухшарнирные и бесшарнирные железобетонные арки. Распор арки воспринимается затяжкой или же передается на фундаменты и грунты основания. Арки преимущественно собирают из сборных элементов, напрягаемой затяжки и подвесок. Своды, оболочки, купола представляют собой тонкую железобетонную монолитную или сборную из элементов заводского изготовления плиту (собственно оболочку), изогнутую по заданной расчетной кривой, усиленную по свободным краям бортовыми элементами и опирающуюся на диафрагмы или опорные кольца. Стальные стропильные и подстропильные фермы применяют для перекрытия пролетов 24, 30, 36, 42 м и более с шагом колонн 12 и 18 м. Стропилгчые фермы опираются на железобетонные или стальные колонны, но могут быть оперты и на кирпичные столбы или подстропильные фермы. По очертанию верхнего пояса различают фермы с параллельными поясами, трапециевидные, сегментные и треугольные. Подстропильные стальные фермы одновременно служат в качестве продольных вертикальных связей между колоннами, поэтому их проектируют обычно с параллельными поясами. Легкие стальные конструкции каркасов промышленных зданий. В последние годы в промышленном строительстве все более широко применяют легкие стальные конструкции каркасов. Отличительные особенности этих конструкций: они предназначены для зданий с легкими ограждающими конструкциями стен и кровли с использованием синтетических материалов — светопрозрачных обшивок, легких утеплителей; их изготовляют из тонкостенных трубчатых и прокатных профилей, которые соединяют при помощи склеивания, самонарезных болтов, точечной сварки. В результате металла расходуется на 25—50% меньше по сравнению с расходом его на обычные металлические конструкции. Легкие несущие конструкции заводского изготовления представлены фермами из круглых и прямоугольных труб, тонкостенными прогонами, колоннами постоянного сечения из широкополочных прокатных и сварных профилей, П-образных рам и покрытий типа «Структура». «Структура» — это пространственная стержневая система, используемая обычно как несущая конструкция покрытия и представляющая собой ряд пересекающихся между собой ферм, расположенных наклонно или вертикально. Обычно решетка этих ферм треугольная из одинаковых элементов. Элементы поясов также имеют постоянное сечение, все узлы одинаковы. | 60. Каркасы многоэтажных зданий В современном строительстве многоэтажных гражданских и промышленных зданий широко применяют каркасную конструктивную схему с полным несущим каркасом и самонесущими или навесными стенами и с неполным каркасом и несущими стенами (в малоэтажных каменных зданиях). Полный несущий каркас многоэтажных зданий воспринимает чначительные усилия от массы конструкций зданий, находящихся н них людей, оборудования, внешних воздействий (ветровые нагрузки), а порой и динамические нагрузки, вызываемые технологическими процессами. Поэтому несущие каркасы многоэтажных зданий выполняют в виде рамных схем из высокопрочных материалов — железобетона и стали. Стальной каркас применяют при большой высоте многоэтажных зданий и со значительными нагрузками на перекрытия. В большинстве случаев каркасы многоэтажных зданий выполняют из сборных унифицированных железобетонных элементов заводского изготовления. Разработано несколько схем железобетонных каркасов и способов сочленения его элементов-стоек и ригелей. По высоте стойки (колонны) изготовляют на один этаж или неразрезные на два этажа. Стыки колонн могут быть непосредственно в уровне перекрытия или выше его отметки на 0,6—1 м. Ригели сопрягают со стойками путем опирания их на консоли, которые могут б‘чть железобетонными и стальными. Типовыми решениями каркасов многоэтажных зданий предусмотрены оба вида возможной разрезки колонн и опирание однопро- летных ригелей на выступающие консоли. Как показано на рис. 33, каркас состоит из многоярусных рам с жесткими узлами. В поперечном направлении рамные узлы образуют стыки ригелей с колоннами, осуществляемые посредством сварки выпусков арматуры, закладных деталей колонны и ригеля и замоноличивания всего узла. В продольном направлении устойчивость здания обеспечивается стальными связями, установленными в середине температурного отсека по каждому продольному ряду колонн. В зависимости от характера работы каркасов различают следующие конструктивные схемы: связевую, в которой вся ветровая нагрузка воспринимается связями, а рамы испытывают только вертикальные нагрузки; рамную, в которой рамы воспринимают как вертикальные, так и ветровые нагрузки, и рамно-связевую, в которой горизонтальные нагрузки передаются через междуэтажные перекрытия на другие устойчивые вертикальные элементы (стены лестничных клеток). В современных каркасных крупнопанельных зданиях в основном применяют связевую схему. По ригелям каркасных зданий укладывают сборные железобетонные плиты перекрытий и покрытий. Многоэтажные каркасные здания можно возводить и без ригелей — так называемая безригельно-стоечная схема каркаса. При этой схеме на капители колонн, выполненные в виде усеченной пирамиды квадратного сечения в основании, монтируют надколонные панели, а затем на них укладывают панели перекрытий размером на ячейку каркаса. При безбалочной схеме каркас может быть полным и неполным При неполном каркасе панели перекрытий одной стороной опираются на стены, а двумя противоположными углами —- на колонны. | ||