Металлические конструкции. Примеры расчёта элементов конструкций одноэтажных производственных зданий (стр. 5.
5.2. Конструктивные системы зданий.
5.2.1. Габаритные схемы каркасов зданий.
Одноэтажные производственные здания компонуются, в основном, из параллельных пролетов одинаковой или разной ширины, одинаковой или разной высоты и с одинаковым подъемно-транспортным оборудованием.
Действующими стандартами рекомендованы правила назначения координационных и конструктивных размеров для зданий и сооружений различного назначения. Так, например, на основе принимаемых и допускаемых укрупнённых модулей предусматривается следующая градация основных параметров зданий.
— для пролетов не более 18 м модули: принимаемый 30 М (3м), допускаемый 15М (1,5 м.
— для пролетов свыше 18 м модули: принимаемый 60 М (6 м), допускаемый 30М (3 м.
— для шагов не более 18 м модули: принимаемый 30 М (3 м), допускаемый 15 М (1,5 м.
— для шагов свыше 18 м модули: принимаемый 60 М (6 м); допускаемый 30 М (3 м.
— для высот не более 3,6 м только принимаемый модуль 3 М (0,3 м.
— для высот свыше 3,6 м модули: принимаемый. 6 М (0,6 м), допускаемый 3 М (0,3 м.
Для малых зданий целесообразно применять более мелкие градации: для пролетов — 1,5 м, для шагов колонн — 3 м, для высот — 0,3 м, что позволяет, с одной стороны, применять широкий спектр индустриальных стальных и других конструкций, выпускаемых стройиндустрией, и, с другой стороны, расширить объем применения местных материалов.
Таким образом, для одноэтажных производственных зданий ширину пролета назначают, как правило, равной.
— при отсутствии или наличии мостовых кранов — 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 36 м ( пролеты более 36 м должны быть кратны 6 м.
— при ручных мостовых кранах — 9, 12, 15, 18 м.
Высоту в одноэтажных зданиях (от уровня чистого пола до низа несущих конструкций на опоре) назначают кратной принимаемым модулям.
Привязку колонн крайнего продольного ряда к координационным осям принимают так, чтобы внешняя грань колонны совмещалась с координационной осью здания или была смещена с оси продольного ряда на 250 или 500 мм в зависимости от шага колонн, грузоподъемности, режима и вида кранового оборудования.
Для выполнения продольного температурного шва на парных колоннах предусматриваются две продольные координационные оси.
Расстояние от продольной разбивочной оси до оси подкранового рельса в пролетах, оборудованных опорными мостовыми кранами, принимается равным.
— в зданиях высотой от 8,4 до 14,4 м при грузоподъемности кранов 10-30т и шаге колонн (без проходов) по крайним рядам 6 м — 750 мм.
— в зданиях высотой 16,2 и18 м при кранах грузоподъемного до 50т включительно и шаге колонн по крайним рядам 6 м и средним рядам 12 м — 750 мм (при привязке наружной грани колонн по крайним рядам 250 мм наружу), а при кранах грузоподъемностью от 75 до 125 т -1000 мм.
5.2.2. Конструктивные системы каркаса одноэтажного здания.
Одноэтажные производственные здания в зависимости от их профиля и решения кровли можно разделить на две основные группы: здания со скатными и с малоуклонными кровлями.
Здания со скатными кровлями по профилю покрытия и решению каркаса имеют следующие разновидности.
— однопролетные с двускатной кровлей.
— двухпролетные с двускатной кровлей.
— многопролетные с перепадом высот и без перепадов с применением балок или ферм.
Возможно применение и других сочетаний одно — или двускатных конструкций. Здания с односкатной кровлей строят с наружным отводом вод, многопролетные — только с внутренним.
Многопролетные здания со скатной кровлей могут быть с фонарями и без них. Здания с малоуклонной кровлей, как правило, строят многопролетными без фонарей.
Несущие конструкции одноэтажных зданий принято делить на поперечные, продольные и пространственные. Поперечные конструкции каркаса здания воспринимают усилия от снеговых и ветровых нагрузок, собственного веса конструкций покрытия (кровли, перекрывающих пролёт конструкций в виде балок, ферм и др.), технологических (например, крановых) нагрузок, а в отдельных случаях также других воздействий, например, сейсмических.
Продольные конструкции здания обеспечивают устойчивость поперечных рам и воспринимают продольные нагрузки от торможения кранов, ветра, действующего на торцевые стены здания и торцы фонарей, температурных воздействий. Продольные конструкции могут также воспринимать и некоторые другие нагрузки и воздействия.
Поперечные рамы здания собирают из основных несущих элементов каркаса: колонн и ригелей, в качестве которых используют сплошные или решетчатые элементы — стропильные балки и фермы.
Элементы рам (колонны и балки или колонны и фермы) могут сопрягаться между собой при помощи шарнирных или жестких соединений в узлах. В практике промышленного строительства рамы одноэтажных зданий с жесткими узлами на уровне ригелей в металлических конструкциях рекомендуются только для однопролетных рам. Отказ от жестких узлов связан, главным образом, с возможными неравномерными осадками фундаментов и возникающим при этом сложным неблагоприятным напряженным состоянием несущих конструкций.
Колонны и ригели изготовляют на заводах и соединяют между собой при помощи закладных деталей или фасонок, анкерных болтов и относительно небольшого количества сварных швов. Внизу колонны, как правило, защемлены в фундаментах.
Поперечные рамы зданий в продольном направлении соединяются между собой поверху жестким диском покрытия, продольными связевыми элементами на уровне опорных частей стропильных балок и ферм, горизонтальными связями и подстропильными конструкциями.
В зданиях с мостовыми кранами соединяющими элементами продольной конструкции служат также подкрановые балки и связи между колоннами.
Одноэтажные производственные здания имеют при применении унифицированных конструкций несколько типовых конструктивных схем, которые могут быть сведены к четырем основным вариантам: схема 1 — соответствующая каркасам здания с шагом всех колонн и стропильных конструкций 6 м; схема 2 – то же, но с шагом в 12 м; схема 3 — соответствующая каркасам зданий с шагом всех колонн 12 м и шагом стропильных конструкций 6 м; схема 4 — с шагом колонн по средним продольным рядам 12 м и по крайним рядам 6 м при шаге всех стропильных конструкций 6 м.
5.2.3. Подъемно-транспортное оборудование.
Выбор вида и типа подъемно-транспортного оборудования в каждом конкретном случае должен быть обусловлен технологическим процессом, количеством и видами перемещаемых грузов, характером подъемно-транспортных операций и т. д.
Для перемещения грузов массой до 5 т включительно в большинстве случаев рекомендуется использовать подвесное подъемно-транспортное оборудование в виде кран-балок, монорельсов, различных конвейеров или пневмо — и гидротранспорт. Применение опорных (мостовых) кранов для перемещения грузов массой до 5 т не рекомендуется, хотя при соответствующем обосновании допускается.
Для обработки грузов массой более 5т с перемещением их в трех взаимно перпендикулярных направлениях (вдоль цеха, по ширине пролета и по высоте) широко применяются опорные краны (в большинстве случаев – мостовые.
Зависимость между пролётом мостовых кранов (расстояние между вертикальными осями подкрановых рельсов l ) и пролётом здания L устанавливают по стандарту на краны. Размеры консолей подкрановых траверс в двухветвевых металлических колоннах проектируют с учётом обеспечения прохода мостового крана (рис.2.). Подвесные краны (кран-балки) размещают в соответствии со схемами, приведёнными на рис.3, и размерами, указанными в таблице 1.
Если подъемно-транспортные механизмы обслуживают только узкую рабочую полосу цеха, целесообразно применять вместо подвесных кранов монорельс, представляющий собой двутавровую балку, прикрепленную к нижнему поясу стропильной конструкции покрытия (балке, ферме.
Применение мостовых кранов существенно утяжеляет несущие конструкции, а также вынуждает увеличивать высоту здания. Предложено новое направление, одним из принципов которого является раздельное конструктивное решение и независимая работа конструкций строительной и технологической частей здания. В этом случае элементы несущего каркаса зданий освобождают от технологических и прежде всего крановых нагрузок, благодаря чему существенно снижаются удельные показатели материалоемкости и трудоемкости конструкций.
Параметры для размещения кран-балок в пролёте.
Такой метод получил название автономного конструирования технологических и строительных частей здания. Оборудование в таких зданиях устанавливают на собственные фундаменты или на сборно-разборные встроенные этажерки, конструкции которых не связаны с конструкциями каркаса. Мостовые краны заменяются напольными или мобильными грузоподъемными транспортными средствами. При необходимости использования мостовых кранов их размещают на самостоятельных эстакадах.
Подпишитесь на рассылку.
Интересные новости Важные темы Обзоры сервисов.
Посмотрите по Вашей теме.
Виды зданий.
Металлические конструкции.
Проекты по теме.
