Железобетонные каркасы одноэтажных промышленных зданий. (П)

Каркас здания состо­ит из фундаментов, фундаментных балок, колонн, несущих элементов докрытая, подкрановых балок и связей (рис.70).

Рис. 70. Основные элементы одноэтажного промышленного здания: 1 - столбчатые фундаменты; 2 - фундаментные балки; 3 - колонны; 4- подкрановые балки; 5- фермы; 6 - плиты покрытия; 7 - фонарь; 8 - окна; 9 - стены; 10 - связи.

Каркасы выполняют из сборных железо­бетонных элементов. В зданиях с большими пролетами и высо­той при грузоподъемности мостовых кранов 50 т и бо­лее, а также в особых условиях строительства и эксплу­атации допускаются стальные каркасы. В ряде случаев применяются смешанные каркасы.

При выборе материалов необходимо учитывать раз­меры пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер действующих на каркас нагрузок, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, дол­говечности и технико-экономические обоснования.

Каркас промышленного здания подвергается сложному комплексу силовых и несиловых воздействий. Сило­вые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок (собственная масса конструкций, снег, ветер, люди, эксплуатационное оборудование, грузоподъем­ные устройства и т. д.). В связи с этим элементы карка­са должны отвечать требованиям прочности и устойчи­вости.

Несиловые воздействия образуются от влияния внешней и внутренней среды в виде положительных и от­рицательных температур, пара, содержащихся в возду­хе химических веществ, действия минеральных масел, кислот и т. д. Элементы каркаса должны обладать тер­мостойкостью, влагостойкостью и биостойкостью.

Типовым решением при конструировании сборного железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания является применение поперечных рам из сбор­ных железобетонных колонн и несущих элементов по­крытия (балок или ферм) и продольных элементов в ви­де фундаментных, подкрановых и обвязочных балок, плит покрытия и связей. Соединение несущих элементов покрытия с колоннами в этом случае принято шарнир­ным. Это позволяет осуществить независимую типизацию балок, ферм и колонн, так как при шарнирном сое­динении нагрузка, приложенная, к одному из элементов, не вызывает изгибающего момента в другом. Достига­ется высокая степень универсальности элементов карка­са, возможность их использования для различных ре­шений и типов несущих элементов покрытия. Кроме того, шарнирное соединение колонн, балок и ферм кон­структивно значительно проще жесткого, тем самым об­легчается изготовление и монтаж конструкций.

В каркасах большой протяженности устраивают тем­пературные швы, расчленяющие каркас на отдельные участки, называемые температурными блоками. Каж­дый температурный блок должен иметь длину не более 72 м, ширину не более 144м и обладать самостоятельной
пространственной жесткостью.

7. Несущие конструкции покрытий промзданий, ж/б фермы, ж/б рамы, оболочки. (П)

Плоские несущие конструкции покрытий. К ним относят балки, фермы, арки и подстропильные конструкции. Несущие конструкции покрытия изготовляют из сборного железобетона, стали, дерева. Тип несущих конструкций покрытия назначают в зависимости от конкретных условий – величины перекрываемых пролетов, действующих нагрузок, вида производства, наличия строительной базы и др.

Железобетонные балки покрытий. В качестве несущих конструкций в ряде случаев используют железобетонные предварительно напряженные балки пролетом до 12 м для односкатных и малоуклонных покрытий, двускатные решетчатые пролетом 12 и 18 м (рис. 16.10, а – в) – при наличии подвесных монорельсов и кран-балок. Односкатные балки предназначены для зданий с наружным водоотводом, двускатные можно применять в зданиях как с наружным, так и внутренним водоотводом. Уширенную опорную часть балки (рис. 16.10, г) прикрепляют к колонне шарнирно посредством анкерных болтов, выпущенных из колонн и проходящих через опорный лист, приваренный к балке.

Железобетонные фермы и арки покрытий. Очертание фермы покрытия зависит от вида кровли, расположения и формы фонаря и общей компоновки покрытия. Для зданий пролетом 18 м и более применяют железобетонные предварительно напряженные фермы из бетона марки 400, 500 и 600. Фермы предпочтительнее балок при наличии различных санитарно-технических и технологических сетей, удобно располагаемых в межферменном пространстве, и при значительных нагрузках от подвесного транспорта и покрытия.

В зависимости от очертания верхнего пояса различают фермы сегментные, арочные, с параллельными поясами и треугольные.

Для пролетов 18 и 24 м применяют раскосные фермы сегментного очертания (рис. 16,11, б), а также типовые безраскосные фермы при скатной и малоуклонной кровлях (рис. 16.11, а). Последние обладают определенными преимуществами (удобный пропуск коммуникаций, особенности технологии изготовления).

Фермы с параллельными поясами использованы главным образом на многих действующих предприятиях при пролетах зданий 18 и 24 м и шаге 6 и 12 м. В некоторых случаях для покрытия большепролетных производственных зданий применяют сборные железобетонные арочные конструкции. По конструктивной схеме арки разделяют на двухшарнирные (с шарнирными опорами), трехшарнирные (имеющие шарниры в ключе и на опорах) и бесшарнирные.

8. Стены из крупных панелей и листовых материалов. Панели типа «сэндвич» (П)

Создание навесных панелей — особо легких даже по сравнению с панелями из легких или ячеистых бетонов — основывается на использовании комбинированных.конструкций; в таких панелях конструктивные пластмассовые материалы х сочетаются с материалами несгораемыми — асбестоцементом и.алюминием. Наиболее перспективными признаны трехслойные стеновые панели составного сечения.

Трехслойные панели состоят из тонких прочных наружных обшивок из алюминия, асбестоцемента или стеклопластика, являющихся основными прочностными и защитными элементами, и легкой,.относительно 'более толстой внутренней полости — «срединки» из конструктивных пенолластов, а также древесноволокнистых сот или крафт-бумажяых и тканевых сотопластов. Обрамление панели, выполняется из того же материала, что и обшивки, и может иметь как чисто защитные, так и несущие функции; элементы конструкций скрепляются между собой при помощи клеевых соединений с дополнительными металлическими 'креплениями (заклепками, шурупами, винтами или точечной сваркой). Пенопластовую срединку рекомендуется выполнять не сплошной, а с пустотами, располагая конструкционный пенопласт слоем, требуемым расчетом, лишь непосредственно

под обшивками с целью их усиления при работе на продольный и поперечный (местный), изгиб.

Трехслойные панели стен проектируются, как правило, навесными, а также самонесущими [и прикрепляются к элементам основного каркаса здания.

В зависимости от наличия и вида агрессивных воздействий облицовочные листы с внутренней стороны панели могут быть приняты из следующих листовых материалов: алюминия, плокиро-ванной стали, закаленного или упрочненного стекла и шлако-ситалла.

Трехслойные панели с утеплителем, облицованные с двух сторон листовым материалом, чаще всего называются сэндвич панели благодаря своей многослойной структуре.
Сэндвич панели по своему назначению могут быть стеновые и кровельные, они представляют единую систему быстровозводимых зданий. Панели выпускаются в основном самонесущими. Применение панелей типа сэндвич с эффективным утеплителем является перспективным, так как обеспечивает:

• сжатые сроки монтажа;
• низкие затраты на капитальное строительство (благодаря небольшому весу панелей для монтажа не нужна специальная техника, требуется облегченный фундамент, и т.д.);
• возможность демонтажа (с сохранением конструкциями своих свойств);
• богатый выбор отделки и цветовой гаммы.

Сэндвич панели обладают антикоррозийным финишным покрытием, небольшим весом, высокой прочностью, влагостойкостью, огнестойкостью и высокими шумоизоляционными характеристиками.
Идеально подходят для изготовления холодильных систем различного объема. Десятки больших складов низкотемпературного хранения были построены из Сэндвич панели. Для данных зданий особенно важны такие технические качества панелей, как отличные теплоизоляционные свойства и высокая устойчивость к поглощению влаги.
Такие отличительные особенности сэндвич панелей, как гигиеничность поверхности и простота поддержания чистоты исключительно важны для пищевой промышленности, где облицовка должна быть не чувствительна к обработке специальными моющими средствами и хорошо переносить как влажные условия, так и повышенную температуру.
Подходят сэндвич панели в качестве ненесущих элементов и для строительства в сейсмичных районах.
Сэндвич панели могут быть заводского изготовления или собираться прямо на объекте, так называемые панели "поэлементной сборки". Наибольшее распространение в России получили панели заводского изготовления (поставляемые как из-за рубежа, так и производимые в достаточно больших количествах в России), поэтому с них мы и начнем обзор по сэндвич панелям.

КОНСТРУКЦИИ (Металл)

1.Предельные состояния и основы расчета. Классификация нагрузок и сочетания нагрузок.

На какие две группы подразделяются предельные состояния?

Существуют две группы предельных состояний: первая - по несущей способности и общей устойчивости и вторая - по деформациям. При расчетах по первой группе ограничиваются величины усилий, при расчетах по второй группе основным ограничением служат предельные деформации. Основной целью расчета по предельным состояниям является ограничение усилий (по первому предельному состоянию) или деформаций (по второму предельному состоянию).

Цель расчёта по предельным состояниям первой группы заключается в том, чтобы предотвратить наступление любого из предельных состояний первой группы (общая потеря устойчивости формы, потеря устойчивости положения, хрупкое, вязкое или иного характера разрушение, разрушение под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды), т.е. обеспечить несущую способность как отдельной конструкции, так и всего здания в целом.

Несущая способность конструкции считается обеспеченной, если удовлетворяется неравенство типа

N ≤ Ф,

где N – расчётные, т.е. наибольшие возможные усилия, могущие возникнуть в сечении элемента (для сжатых и растянутых элементов – это продольная сила, для изгибаемых – изгибающий момент)

Ф – наименьшая возможная несущая способность сечения элемента, подвергающегося сжатию, растяжению или изгибу. Она зависит от прочностных свойств материала конструкции, геометрии (формы и размеров) сечения, т.е.

Ф = [ R;А ],

где R – расчётное сопротивление материала

А – геометрический фактор (площадь поперечного сечения – при растяжении и сжатии, момент сопротивления – при изгибе.

Цель расчёта по предельным состояниям второй группы – не допустить ни одного из предельных состояний второй группы (прогибы, осадки, углы поворота, колебания и трещины), т.е. обеспечить нормальную эксплуатацию строительных конструкций или здания в целом.

Считается, что предельные состояния второй группы не наступят, если будет удовлетворено условие

f ≤ fₑ,

где f (в общем случае) – это определённая из расчёта деформация конструкции.

Для изгибаемых элементов это прогиб конструкции, для стержневых систем – укорочение или удлинение стержней, для оснований – величина осадки.

fₑ - предельная деформация конструкции, которая определяется СНиП

Дата добавления: 2015-04-24