Обеспечение пространственной жесткости железобетонного каркаса

Тема 3.3. Железобетонные конструкции промышленных зданий

Колонны железобетонных промышленных зданий

Подкрановые и обвязочные балки железобетонных промышленных зданий

Железобетонные стропильные балки

Железобетонные стропильные фермы

Обеспечение пространственной жесткости железобетонного каркаса

1. Пространственную систему, состоящую из колонн, подкрановых балок и несущих конструкций покрытия, называют каркасомодноэтажного промышленного здания.

Вертикальные несущие элементы железобетонного каркаса называют колоннами.По расположению в здании колонны подразделяют на крайние и средние.

Колонны постоянного сечения (бесконсольные) (рис. 1) применяют в зданиях без мостовых кранов и в зданиях с подвесными кранами.

Колонны крайних рядов — прямоугольного постоянного по высоте сечения. Средние колонны, имеющие в плоскости поперечной рамы размер сечения менее 600 мм, снабжены вверху двусторонними консолями с таким выступом, чтобы длина площадки для опирания конструкции покрытия была равна 600 мм. При размере сечения 600 мм и более колонны не имеют консолей.

Основная рабочая арматура — стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса A-III.

Рис. 1. Сборные железобетонные колонны для бескрановых пролетов одноэтажных зданий: а — крайние колонны; б, в — средние колонны; 1 — закладные стальные детали для крепления ферм или балок покрытия; 2 — то же для приварки анкеров, скрепляющих стену с колоннами; 3 — риски; 4 — анкерный болт

Колонны прямоугольного сечения для здания с мостовыми кранами, имеющие консоли (рис. 2, а, б), применяют в зданиях пролетом 18 и 24 м, высотой до 10,8 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10—20 т. Крайние колонны одноконсольные, средние — двухконсольные. Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой), так и в нижней (подкрановой) части.

Колонны внутренних и наружных рядов, устанавливаемые в местах расположения вертикальных связей, должны иметь закладные детали для крепления связей.

Колонны изготовляются из бетона класса В15, В25. Основная рабочая арматура — стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса A-III.

Двухветвевые колонны (рис. 2 в, г) применяются в зданиях пролетом 18, 24, 30 м, высотой от 10,8 до 18 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т.

Для крайних колонн при шаге 6 м, высоте не более 14,4 м и грузоподъемности крана меньше или равной 30 т принята нулевая привязка, а в остальных случаях — 250 мм.

Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями и соединительными распорками. Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное сечение.

Колонны изготовляются из бетона класса В15, В25. Основная рабочая арматура — стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса А-Ш.

Нижние части железобетонных колонн, заводимые в стакан, в номинальную высоту колонны не включаются. Колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку -0,150. Длину колонн подбирают в зависимости от высоты цеха и глубины заделки в стакан фундамента. В зданиях с подстропильными конструкциями длина средних колонн уменьшается на 700 мм.

Рис. 2. Сборные железобетонные колонны для крановых пролетов: а, б — одноветвевые (крайние и средние); в, г — двухветвевые; 1 — закладные детали для крепления балок или ферм покрытия; 2 — то же для приварки анкеров, скрепляющих стену с колоннами; 3 — риски; 4 — анкерные болты; 5 — закладные детали для крепления подкрановых балок

2. Подкрановые и обвязочные балки

Железобетонные подкрановые балки (рис. 3) применяют в зданиях при шаге колонн 6 и 12 м, при грузоподъемности кранов до 30 т. Балки имеют тавровое и двутавровое сечение с утолщением стенок на опорах. Унифицированные размеры балок принимают в зависимости от шага колонн и грузоподъемности кранов: при шаге колонн 6 м балки имеют длину 5950 мм, высоту сечения 800, 1000, 1200 мм; при шаге колонн 12 м длина балок 11 950 мм, высота 1400, 1600, 2000 мм. Изготовляют из бетона класса В25, В30, В40 с предварительно напряженной арматурой.

По местоположению в здании различают подкрановые балки рядовые и торцовые. Они отличаются местоположением закладных пластин.

В балках предусматриваются закладные элементы для крепления к колоннам (стальные листы) и для крепления к ним крановых рельсов (трубки диаметром 20—25 мм через 750 мм подлине полки).

Крепят подкрановые балки к колоннам сваркой закладных элементов и анкерных болтов. Болтовые соединения после окончательной выверки заваривают. Рельсы к подкрановым балкам крепят стальными парными лапками, расположенными через 750 мм. Под рельсы и лапки укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани толщиной 8—10 мм.

Во избежание ударов мостовых кранов о торцовые стены здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры, снабженные деревянным брусом.

Рис. 3. Сборные железобетонные подкрановые балки: а — пролетом 6 м; б — пролетом 12 м; в — опирание подкрановой балки на колонну (общий вид); г — то же, с фасада и в сечении; 1 — закладные детали колонны; 2 — то же подкрановой балки; 3 — стальная планка; 4 — стальная накладка; 5 — заделка бетоном; 6 — отверстия для крепления рельса

Обвязочные железобетонные балки (рис. 4) предназначены для опирания кирпичных и мелкоблочных стен в местах перепада высот пролетов, а также для повышения прочности и устойчивости высоких самонесущих стен. Обычно балки устраивают над оконными проемами. Железобетонные обвязочные балки имеют длину 5950 мм, высоту сечения 585 мм, ширину 200, 250, 380 мм. Их устанавливают на стальные опорные столики и крепят к колоннам с помощью стальных планок, привариваемых к закладным элементам. Балки изготовляются из бетона класса В15.

Рис. 4. Обвязочные балки, их опирание на колонны: а — балка прямоугольного сечения; б — балка прямоугольного сечения с полочкой; в — опирание балок (вид снизу) на стальную консоль; 1 — закладные детали; 2 — сварная металлическая консоль; 3 — монтажная накладка

3. Железобетонные стропильные балки (рис. 5) перекрывают пролеты 6, 9, 12 и 18 м. Для их изготовления используют бетон класса В15-В40. На верхнем поясе балок предусматривают закладные де тали для крепления плит покрытия или прогонов, на нижней полке и стенке балки — закладные детали для крепления путей подвесного крана.

Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей. Названия балок зависят от очертания верхнего пояса. Односкатные балки применяются в однопролетных зданиях. Балки имеют тавровое сечение с утолщением на опорах и с толщиной стенки 100 мм. Для 12-метровых пролетов используются балки двутаврового сечения с предварительно напряженной арматурой.

Двускатные балки предназначены для зданий со скатной кровлей. Для пролетов 6 и 9 м применяются балки таврового сечения с утолщением на опоре и толщиной стенки 100 мм.

Решетчатые балки имеют прямоугольное сечение с отверстиями для пропуска труб, электрокабелей и др. Балки с параллельными поясами используются для зданий с плоской кровлей. Они имеют двутавровое сечение с утолщением в опорных узлах и толщиной вертикальной стенки 80 мм.

Рис. 5. Железобетонные стропильные балки: а — односкатная таврового сечения; б — односкатная двутаврового сечения; в —двускатная (пролетом 6-9 м); г —двускатная (пролетом 12-18 м); д — решетчатая (пролетом 12-18 м); е — с параллельными поясами; 1 — опорный стальной лист; 2 — закладные детали

4. Железобетонные стропильные фермы(рис. 6) используются в зданиях пролетом 18, 24, 30, 36 м. Между нижним и верхним поясами ферм располагают систему стоек и раскосов. Решетка ферм предусматривается таким образом, чтобы плиты перекрытия шириной 1,5 и 3 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов. В основном применяются плиты 3 м, на особо нагруженных участках — 1,5 м.

Широкое применение получили сегментные безраскосные фермы пролетом 18 и 24 м, сечения верхнего и нижнего пояса прямоугольные.

Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе ферм специальных стоек (столбиков), на которые опирают плиты покрытия. Придание покрытию малого уклона обеспечивает лучшую возможность механизации кровельных работ, что создает большую надежность кровли в эксплуатации. Однако из-за необходимости увеличения при этом высоты наружных стен малоуклонные кровли целесообразны в многопролетных зданиях.

В опорных частях подстропильной фермы и в ее среднем нижнем узле предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм. Изготовляют фермы из бетона класса В25—В40. Нижний пояс выполняют предварительно напряженным и армируют пучками из высокопрочной проволоки. Для армирования верхнего пояса, раскосов и стоек применяют сварные каркасы из горячекатаной стали периодического профиля.

Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных деталей. В фермах предусмотрены закладные детали.

Рис. 6. Железобетонные фермы: а, б — стропильные сегментные раскосные; в - стропильная арочная безраскосная; г-стропильная безраскосная с опорами для устройства плоских покрытий; д - стропильная с параллельными поясами; е - подстропильная для скатных покрытий; ж - подстропильная для плоских покрытий

5.Обеспечение пространственной жесткости железобетонного каркаса

Система связей призвана обеспечить необходимую пространственную жесткость каркаса. В ее состав входят:

· вертикальные связи;

· горизонтальные связи по верхнему (сжатому) поясу ферм;

· связи по фонарям.

Вертикальные связи располагают:

· между колоннами в середине температурного блока в каждом ряду колонн: при шаге колонн 6м — крестовые; 12м — портальные. В зданиях бескрановых и с подвесными кранами связи ставят только при высоте колонн 9,6 м. Выполняют связи из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок;

· между опорами ферм и балок связи ставят в крайних ячейках температурного блока в зданиях с плоским покрытием. Без подстропильных конструкций — в каждом ряду колонн, с подстропильной конструкцией — только в крайних рядах колонн.

Горизонтальными связями являются: плиты покрытия;

· в торцах фонарных проемов устойчивость стропильных балок и ферм обеспечивается горизонтальными крестовыми связями, установленными в уровне верхнего пояса, в последующих пролетах (под фонарями) — стальными распорками; при больших пролетах и высоте здания на уровне нижнего пояса ферм устраивают горизонтальные связи между крайними парами ферм, находящимися в торцах здания; в зданиях с шагом крайних и средних колонн 12 м предусматриваются горизонтальные фермы в торцах (по две в каждом пролете на температурный блок). Эти фермы стоят на уровне нижнего пояса стропильных ферм.

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Подъемно-транспортное оборудования промышленных зданий	\|	Связи в стальном каркасе

Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 340;