Одноэтажное промышленное здание

Одноэтажные промздания по конструктивной схеме делятся:

1). С несущими стенами

Используются при небольших пролетах до 12 метров и отсутствии подьемно-транспортного оборудования или грузоподъемностью до 5 тонн. Ввиду того, что в здании отсутствуют поперечные стены, в наружных стенах для обеспечения их устойчивости в местах опирания стропильных конструкций (ферм, балок) устраивают пилястры – утолщение в стене с размерами кратными полкирпича (кладка перевязывается с наружной стеной), пример пилястры смотри на рис.1.

Рис.1 Пилястра в кирпичной стене а) при выступе пилястр 130мм,
б) при выступе пилястр 260мм.

2). Каркасная система

Используется при больших пролетах, свыше 12 метров, также при наличии мостовых и подвесных кранов. Основой одноэтажного каркаса здания – поперечная рама, состоящая из стоек-колонн жестко соединенных с фундаментом и из несущих стропильных конструкций покрытия. Сропильная конструкция может опирается на колонну как жестко, так и шарнирно.

При жестком соединении усилия от ригеля (смотри на рис.2, а) передаются на стойку, тем самым облегчая работу ригеля и рамы в целом. Но в железобетоне жесткие узлы используются редко т.к. сложны в изготовлении и не дают возможности типизации размеров колонн и ригелей. Шарнирный стык выполняется на металлических закладных деталях имеющихся в колонне, с двумя анкерными болтами для крайних колонн и четырьмя для средних колонн (смотри рис.2, б).

Конструкция поперечной рамы приведена на рисунке 3.

Рис.2 Эпюры моментов для жесткой (а) и рамы с шарнирами (б).

Рис.3 Поперечный разрез двух пролетного промздания с мостовыми кранами.

Рис.4 Конструкция соединения ригеля с колонной на анкерных болтах и монтажной сварке вид сбоку:1-ось ряда, 2-анкеры, 3-шайба, 4-гайка, 5-стальная пластинка t=12мм,
6-ригель, 7- колонна, 8- торцевая стальная плита.

Рис.4 Конструкция соединения ригеля с колонной на анкерных болтах
и монтажной сварке.

Продольные элементы каркасов:

Фундаментные балки, обвязочные балки, подкрановые балки, плиты покрытия, стеновые панели, специальные связи по колоннам, представлены на рисунке 6. Подкрановые балки устанавливаются на консоли колонн (см. рис. 7).

При протяженности здания более 72 метров здание разбивается на температурно-деформационные блоки. Температурно-деформационный шов устраивается на двух спаренных колоннах (привязка 500 мм). Связи по колоннам устанавливают по середине температурного блока в каждом ряде колонн, монтажные связи по торцам блока (6 рис.6).

Если опорная часть стропильных конструкций превышает 1.2 метра, то в крайних торцах продольной рамы устанавливают связи по стропильным конструкциям (исключения сегментные фермы, балки).

Конструктивные особенности.

Ребристые плиты покрытия используются размерами 3×6 метров высотой 450 мм при шаге колонн 6м. При шаге колонн 12 метров возможно два варианта:

· Установка подстропильных конструкций с шагом стропильных конструкций 6 м, тогда используется плиты 3×6 м;

· Использование плит 3×12 м.

В качестве доборных плит покрытия используют плиты размером 1.5×6 м, 1.5×12 м, в местах снеговых мешков и наличия технологического оборудования на крыше.

Стеновые панели высотами 1.2 и 1.5м для карнизных и цокольных панелей; 1.8 и 1.2м для промежуточных. В промзданиях освещение делается в двух уровнях с размером кратным 1.2 метра. Второе освещение устраивается на уровне мостового или подвесного крана.

Толщина утеплителя покрытия принимается в зависимости от снегового района: 50 мм – 1 район,

60 мм – 2 район,

70 мм – 3 район,

80 мм – 4 район,

90 мм – 5 район,

100 мм – 6 район,

110 мм – 7 район,

120 мм – 8 район,

Толщина стеновой панели зависит от снегового района:

200 мм – 1,2 районы,

240 мм – 3,4 район,

280 мм – 5,6 район,

320 мм – 7,8 район.

Рис.5 Освещение в уровне крана.

Рис.6 Продольный разрез промздания со связями по колоннам и стропильным конструкциям с привязкой торцевых колонн 500мм.1-колонна, 2-стропильная конструкция покрытия, 3-обвязочная балка по верху колонны, устанавливается при высоте колонны свыше 14.4 метров, 4- подкрановая балка, 5-связи по колоннам.

Рис.7 Продольный разрез промздания со связями по колоннам и стропильным конструкциям с привязкой торцевых колонн 250мм.

Рис.8 Продольный разрез промздания со связями по колоннам и стропильным конструкциям с привязкой торцевых колонн 0 мм.

Компоновка здания.

Для промзданий шаг колонн 6, 12, 18 метров.

При шаге 12 и 18 метров могут использоваться подстропильные конструкции (подстропильные балки или подстропильные фермы), которые обеспечивают шаг стропильных конструкций 6 метров. Пролеты бывают 12, 18, 24, 30, 36 метров.

Высоты колонн назначаются:

в безкрановых зданиях 3, 3.6, 4.2, 4.8, 5.4, и т.д. с градацией 0.6 метра,

в зданиях с мостовыми кранами 8.4, 9, 9.6, 10.2 и т.д. с градацией 0.6 метра,

Привязка крайних колонн нулевая при Q до 30 тонн,при шаге колонн 6 метров и при высоте до низа стропильной конструкции 14.4 метра. В остальных случаях 250 мм. Средние колонны привязываются по геометрической оси, а торцевые со смещением 500 мм внутрь здания. Привязка осей подкрановых балок к осям колонн 0,75м без проходов и 1м и более с проходами (привяза кратна 0,25м), рис.12.

Для некоторых отраслей промышленности здания выполнялись с железобетонным каркасом и кранами подвесными с Q до 10 тонн или мостовыми с Q до 50 тонн на основе приминения унифицированных типовых секций (УТС) или унифицированных пролетов (УТП). УТС – обьемная часть здания, состоящая из нескольких пролетов постоянной высоты. Блокируя УТС и пролеты между собой, можно получить обьемно-планировочное и конструктивное решение промышленного здания требуемой величины с параметрами ( пролета, шага, высоты) отвечающими техологическим условиям.

Типовые секции подразделяются на :

1 тип – многопролетные, для зданий сплошной застройки,

2 тип – одно-, двух-, многопролетные, блокируемые только вдоль пролетов.

3 тип – одно- и двухпролетные, пристраиваемые в многопролетным секциям.

Рис.10 Компановка здания.

Мостовые краны

1). Классификация

По грузоподьемности на 5, 8, 12.5, 20, 30, 50 тонсил.

При Q до 50 тоннсил каркас в ж\б исполнении,

При Q > 50 т.с. в металлическом.

По режиму работы:

Легкий режим 1к – 3к,

Средний режим 4к – 6к,

Тяжелый режим 7к,

Особо тяжелый режим 8к.

Режим работы зависит от технологического процесса и интенсивности работы крана.

Мостовые краны передают каркасу здания как вертикальные так и горизонтальные нагрузки (рис.10):

- вертикальные от массы моста, тележки, груза (D_max , D_min).

Максимальное давление на колонну возникает при крайнем положении тележки.

- горизонтальные нагрузки приложены в уровни рельса при торможении тележки (T).

Мостовые краны вдоль пролета перемещается по подкрановым балкам опертым на консоли колонн. Перемещение груза поперек пролета осуществляется перемещением тележки по мосту крана. Число колес крана при грузоподъемности до 50 тонн равно 4.

Расчет конструкций выполняется с учетом движения двух кранов в одном направлении. Полная компоновка каркаса в плане приведена на рисунке 10.

Рис.11 Крановые нагрузки на остов здания.

Рис.12 Устройство проходов:

б- с одной стороны,

а- с двух сторон.

Лекция II