Фахверк в каркасе. Узловые соединения.

Представляет легкий вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркаса. Он воспринимает массу стенового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на элементы основного каркаса. Конструкции фахверка могут состоять только из колонн и элементов, обеспечивающих их устойчивость, и из колонн и ригелей с элементами обеспечения устойчивости (рис. XIV-1, а, б). Первая конструктивная схема используется в основном при панельных конструкциях стен зданий, имеющих ограниченную высоту. Вторая конструктивная схема характерна для высоких и протяженных самонесущих стен из кирпича и мелких блоков, ослабленных проемами окон, ворот, а также для стен из легких навесных панелей горизонтальной и вертикальной разрезки и из листовых материалов. В одноэтажных зданиях для устройства торцевых и продольных фахверков применяют сборные железобетонные или стальные колонны.

Сборные железобетонные колонны выполняют сплошными и ступенчатыми квадратного или прямоугольного сечения (рис. XIV-l,e). Сплошные колонны имеют сечение от 300 х 300 до 600 х 400 мм (через 100 мм), а ступенчатые: в пределах высоты от пола до низа стропильных конструкций - от 400 х 300 до 600 х 400; в пределах высоты стропильных конструкций - 300 х 300 и 300 х 400 мм. Длина колонн рассчитана на их использование в зданиях высотой до 14,4 м включительно. Ступенчатые колонны применяют в зданиях выше 10,8 м. Верхнюю часть колонн фахверков крепят к стропильным конструкциям гибкими шарнирами, что обеспечивает передачу только горизонтальных (ветровых) усилий от стоек фахверка на основной каркас.

Стальные колонны фахверка в зависимости от высоты здания могут быть выполнены: из обычных, широкополочных или сварных двутавров; из двух швеллеров или двух уголков, образующих замкнутое прямоугольное сечение; сквозного сечения по типу основных колонн каркаса. I верхней части, выше низа несущих конструкций покрытия, к фахверковым колоннам крепят надставки, посредством которых через гибкие шарниры передаются горизонтальные усилия на несущие конструкции покрытия (рис. XIV-2, сечение 1-1). Колонны опирают на самостоятельные фундаменты или в случае расположения рядом с основными колоннами каркаса - на фундаменты последних (рис. XIV-2, сечение 3-3).

Ригели фахверка разделяют на несущие и ветровые. Несущие ригели воспринимают нагрузки от стен и ветра, а ветровые - только от ветра. Расположение ригелей фахверка зависит от материала и типа стеновых конструкций, а также габаритов и количества проемов. Для стен из кирпича и

мелких блоков расстояние между ригелями по высоте на глухих участках ограничивают и, например, при толщине стен в 1/2 кирпича принимают не более 3/4 пролета ригеля. Ригели выполняют: ветровые - из одиночных прокатных швеллеров и двутавров или гнутых швеллеров; несущие - составными из двутавров, усиленных швеллерами, а также в виде ферм. Сечения ригелей над проемами ворот увязывают с механизмами открывания, а над оконными проемами - с конструкциями заполнения проемов (переплеты, профильное стекло и др.). В зданиях оборудованных мостовыми кранами, конструкции торцевого фахверка используют как элемент обслуживания и ремонта кранов (рис. XIV-2, сечение 2-2).

11. Требования к стенам и их классификация. Правила раскладки стеновых панелей по высоте и в плане зданий.

В промышленных зданиях требования, предъявляемые к наружным стенам, еще более разнообразны, чем в гражданских. Главными из них являются: обеспечение в помещениях температурно-влажностного режима в соответствии с необходимыми условиями производственно-технологического процесса и с учетом обеспечения комфортных условий труда, требования прочности, устойчивости, долговечности, огнестойкости и надежности в различных условиях эксплуатации. Конструкции стен должны быть индустриальны, удобны при транспортировке и монтаже, ремонтоспособны и иметь небольшую массу. От вида стен во многом зависят художественно-эстетические качества здания.

Стены являются одним из дорогих и трудоемких элементов здания. В общей стоимости строительства одноэтажных промышленных зданий на наружные стены (вместе с окнами, дверями и воротами) в среднем приходится около 12%, а в многоэтажных - около 20%. Кроме того, конструкции стен влияют на теплозащитные свойства и энергопотребление здания. В связи с этим к стенам промышленных зданий предъявляют высокие теплотехнические и экономические требования. На снижение стоимости конструкций стен влияют многие факторы, среди которых стоимость материала, технологичность изготовления и удобство монтажа 1 являются определяющими. Поэтому использование для конструкций стен местных строительных материалов, отходов промышленного производства и ресурсосберегающих технологий представляет собой один из основных источником их удешевления.

Наружные стены промышленных зданий классифицируют по ряду признаков.

По характеру статической работы они бывают несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).

Несущие стены возводят в зданиях бескаркасных и с неполным каркасом. Их выполняют из кирпича, мелких и крупных блоков. Выполняя одновременно несущую и ограждающую функции, такие стены воспринимают массу покрытия, перекрытий, ветровые усилия и иногда нагрузки от подъемно-транспортного оборудования. Несущие стены опирают на фундаменты по типу гражданских зданий.

Самонесущие стены несут собственную массу в пределах всей высоты здания и передают ее на фундаментные балки. Ветровые нагрузки, воздействующие на стены, воспринимает каркас здания или фахверк. Стеновое заполнение

связывают с каркасом гибкими или скользящими анкерами, не препятствующими осадке стен. Высоту самонесуших стен ограничивают в зависимости от прочности материала и толщины стены, шага пристенных колонн, величины ветровой нагрузки и т.д.

Самонесущие стены выполняют из кирпича, блоков или панелей.

Ненесущие (навесные) стены выполняют в основном ограждающие функции. Их масса полностью передается на колонны каркаса и фахверка за исключением нижнего подоконного яруса, опирающегося на фундаментные балки. Колонны воспринимают массу ненесущих стен через обвязочные балки, ригели фахверка или опорные стальные столики. В промышленных зданиях навесная конструкция стен наиболее распространена, хотя и не лишена таких недостатков, как утяжеление колонн, наличие стальных опорных столиков, недоступных для осмотра с целью своевременной защиты от коррозии и др.

По конструктивному исполнению стены могут быть монолитными и сборными из кирпича, мелкоразмерных и крупноразмерных блоков, панелей и листов. Каждый из этих конструктивных видов, в свою очередь, может иметь другую классификацию, например по видам используемых материалов, количеству их слоев и т.п.

По теплотехническим качествам стеновые конструкции могут быть утепленные и холодные. Утепленные конструкции стен применяют в отапливаемых зданиях с нормальным температурным режимом или с повышенной влажностью, возводимых в северных и средних районах. Холодные конструкции стен назначают в неотапливаемых зданиях, в которых технологический процесс связан с выделением избыточного количества тепла, а также в зданиях, возводимых в южных районах с жарким климатом.

Стены классифицируют и по другим признакам (огнестойкость, долговечность и т.д.), которые являются общими для всех основных конструкций здания (см. главу I).

Стены промышленных зданий в отличие от гражданских, как правило, имеют большую протяженность и высоту при сравнительно небольшой толщине. Поэтому для обеспечения их устойчивости принимают специальные меры, среди которых наиболее распространенной является использование фахверка.

Элементы ограждения располагают перед колоннами, между колоннами и за внутренней гранью колонн (см. рис. XIV-3, а). Лучшим решением, отвечающим требованиям унификации и привязки, является полный вынос ограждения за наружную грань колонн. При этом упрощается онструкция

стены, облегчается устройство остекления, уменьшается мо типоразмеров панелей, а элементы каркаса лучше защищаются от гмосферных воздействий. Располагать стеновые заполнения между ко-оннами можно в неотапливаемых зданиях и зданиях с избыточными пловыделениями, а также во внутренних кирпичных стенах. Примыка-е ограждений к внутренним граням колонн допускается в помещениях с сильно агрессивной средой производства. Такое решение улучшает

санитарно-гигиенические качества интерьера, обогащает архитектуру здания, так как выступающие несущие конструкции выполняют роль композиционных элементов, повышает надежность здания, но несколько сокращает его объем.

Стеновые и оконные панели в навесных стенах опирают на стальные столики и кряпят к колоннам, как в одноэтажных зданиях. При расположении стен с относом от колонн панели крепят к колоннам распорными болтами. Это крепление является скрытым и не требует монтажной сварки. Панели крепят к ригелям болтами за внутреннюю обшивку. Стыки уплотняют неопреновыми прокладками. Расстояние между ригелями принимают от 3 до 6 метров.