Введение. Целью практических занятий на тему: «Компоновка каркаса и ограждающих конструкций одноэтажного промышленного здания» является приобретение студентами навыков

Целью практических занятий на тему: «Компоновка каркаса и ограждающих конструкций одноэтажного промышленного здания» является приобретение студентами навыков основ архитектурного и конструктивного проектирования одноэтажных промышленных зданий. В результате выполнения практических занятий студенты должны:

- ознакомиться с конструктивными решениями одноэтажных промышленных зданий с железобетонным каркасом;

- приобрести навыки проектирования плана промышленного здания, компоновки железобетонного каркаса, выбора конструктивных элементов для наружных стен и покрытия здания;

- научиться выполнять продольные и поперечные разрезы;

- изучить конструктивные решения узлов соединений железобетонных элементов.

Практические занятия выполняются по вариантам индивидуальных заданий приведенных в таблице 1.

Практические занятия №1. Ознакомление с конструктивными решениями одноэтажного промышленного здания, назначением строительных конструкций и составление, в соответствии с индивидуальным заданием, схемы плана на отметке 0,000.

В качестве примера на рисунке 1 приведено конструктивное решение одноэтажного промышленного здания, а фасады, план и разрезы - на рисунке 2.

1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – подстропильная ферма; 4 – стропильная ферма; 5 – светоаэрационный фонарь; 6 – плита покрытия; 7 – пароизоляция; 8 – утеплитель; 9 – выравнивающий слой; 10 – кровельный ковер; 11 – воронка внутреннего водостока; 12 – ендова средняя; 13 – то же, пристенная; 14 – стеновая панель; 15 – оконная панель; 16 – подкрановая балка; 17 – крановый рельс; 18 – вертикальные связи между колоннами; 19 – фундаментная балка; 20 – отмостка.

Рисунок 1 - Общий вид каркаса одноэтажного промышленного здания

Рисунок 2 – Производственная база ремонтно-строительных организаций

Схему плана здания следует выполнять по данным, приведенным в таблице 1.

Таблица 1 – Варианты индивидуальных заданий к практическим занятиям

Практические занятия №2. Подбор конструктивных элементов и составление схем разрезоводноэтажного промышленного здания – 4 часа.

Основными конструкциями одноэтажного промышленного здания являются каркас, покрытие и стеновое ограждения. Каркас здания состоит из фундаментов, колон, ригелей (стропильных ферм и стропильных балок), подкрановых балок и вертикальных связей между колоннами. Покрытие таких зданий осуществляют 6 и 12-метровыми ребристыми плитами. Стеновое ограждение выполняют из сборных железобетонных стеновых панелей либо мелкоштучных каменных материалов (кирпича и блоков). Фундаменты, из- за значительной их массивности, выполняют в монолитном варианте. Фундаментные балки применяют сборные. В качестве примера элементы фундамента и отмостки здания приведены на рисунке 3.

1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - фундаментная балка; 4 - стеновая панель; 5 - гидроизоляция; 6 - столбики; 7 - отмостка; 8 - глиняный замок; 9 – подсыпка из шлака; 10 - пол производственного здания; 11 - монтажный бетон

Рисунок 3 – Элементы фундамента, колонны, фундаментных балок, стенового ограждения и отмостки

Отмостка служит для отвода атмосферных осадков от здания и устраивается по щебеночному основанию из асфальтобетона, а в отдельных случаях из тяжелого бетона. Фундаментные балки укладывают на слой непучинистого материала, как правило, теплоизоляционного – топливного шлака. Кроме того он предохраняет полы здания от промерзания на контакте с наружными стенами.

Устойчивость и жесткость каркаса здания в продольном направлении обеспечивается вертикальными стальными связями (рисунок 4).

Рисунок 4 –Схемы вертикальных связей по колоннам

Конструкция фундаментов одноэтажных промышленных зданий приведена на рисунке 5, а их габаритные размеры – в таблице2.

Рисунок 5– Линейные параметры фундаментов

Таблица 2 – Габаритные размеры фундаментов (все размеры даны в метрах)

Окончание таблицы 2

Выбор остальных конструктивных элементов здания следует производить по данным приведенным в таблице3.

Таблица 3 – Типовая характеристика типовых сборных железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий

Отметка верха колонны,м	Конструктивные размеры, мм	Масса, т	Число стро-повочных точек и их распо- ложение	Схема конструкции
Длина L	Высота а	Ширина по верху в1 / по низу в2	h - расстояние до подкрановой консоли колонны
Колонны прямоугольного сечения для зданий с пролетами 18 и 24 м, оборудованных мостовыми кранами Колонны крайних рядов при шаге 6 (12) м
8,4		400; (500)	380/600; (600/800)	6200; (5600)	5,3; (9,3)	1/2
9,6		400; (500)	380/800; (660/800)	6800; (6400)	7,1; (10,4)	1/2
10,8		400; (500)	380/800; (600/800)	8000; (7600)	8; (11,6)	1/2
Колонны средних рядов при шаге 6 (12)
8,4		400; (500)	600/600; (600/800)	6200; (5600)	7; (10,7)	1/2
9,6		400; (500)	600/800;	6800; (6400)	9,2; (11,8)	1/2
10,8		400; (500)	600/800;	8000; (7600)	10,1; (13)	1/2
Колонны для бескрановых зданий с пролетами 12,18 и 24 м. Колонны крайних (средних) рядов при шаге 6 м
3…5,4	3800…6200			-	0,9…1,4; (0,93…1,8)	1/2
6; 6,6 7,2	6800…8100	300,		-	2…3,2 (2,8…3,3)	1/2
8,4; 9; 9,6	9300…10500		400;	-	4,7…5,3	1/2

Продолжение таблицы 3

Колонны средних (крайних) рядов с шагом 12 м
6…7,2	6900…8100	400;	400;	-	5,2..6,1; (4,3..5)	1/2
8,4…9,6	9300…10500		600; (500)	-	6,5..7,9; (5,8..6,6)	1/2
Колонны двухветвевые для зданий, оборудованных мостовыми кранами, при шаге крайних колонн 6 и 12 м; средних - 12 м Колонны крайнего ряда при шаге 6 (12) м
10,8		400; (500)	400/1000; (250/1300)	8050; (7650)	5,7; (10)	1/2
12,6…14,4	13950..15750		400/1000; (300/1400)	9850..11650; (9450..11650)	8,5..9,7; (11,7..14,7)	1/2
16,2..18	17550...19350	500; (600)	500/1300; (300/1400)	12850..14650; (12450..14250)	14,8..16,3; (19,7..21,8)	1/2

Продолжение таблицы 3

10,8..12,6	11850..13950		500/1400	7650..9450	11,7..13,7	1/2
14,4..18	15750..19350		500/1400.. 600/1900	11250..14250	18,5..26,6	1/2
Колонны двухветвевые продольных и торцевых фахверков
14,4..18	15250..18850		380/1000.. 600/1300	11150..14250	9,4..16	1/2
Колонны прямоугольного сечения продольных (торцевых) фахверков
4,8..7,2	6300..8100; (5700..8100)	400;500	400;500	-	2,3..3,3 (2,3..3,3)	1/2
8,4..9,6	9300..10500			-	5,8..6,6	1/2
10,8..12,6	12400..16100			-	7,5..9,7; (7..8,1)	1/2
10,8..12,6	(11700..13500)	-	-	-	-	1/2

Продолжение таблицы 3

Балки фундаментные для стен При шаге колонн 6м
-	4300..5950	300..450	200/160.. 520/250	-	0,8..2,2
При шаге колонн 12 м
-	10200..11960	400..600	300/240.. 400/240	-	2,9..5,7
Панели перегородок
-	4900..5980	1185..1785		-	0,7..1
Фермы стропильные безраскосные пролетом 18 и 24 м при шаге 6 м
-			240;280 /240/280	-	6,5..10,5
-			240;280/ 240;280	-	9,2..18,2

Продолжение таблицы 3

Фермы стропильные сегментные пролетом 18 и 24 м при шаге 6 и 12 м
-		2630..2735	200;250; 300/200; 250;300	-	4,5..9,4
-		3160..	250;300; 350/250; 250;350	-	9,2..18,6
Балки стропильные с параллельными поясами для плоских и скатных покрытий пролетом 6,9 и 12 м при шаге 6м
-			200/200	-	1,15	-
-			220;220	-	2,75
-			280;280	-	4,5

Продолжение таблицы 3

Балки стропильные двускатные решетчатые пролетом 12 и 18м при шаге 6м
-			200/200	-	4,7;5,4
-			200;200; 280/220; 240;280	-	8,5;10,4; 12,1; 10,4
Фермы подстропильные для зданий со скатной кровлей пролетами 18, 24 м при шаге ферм 6 м
-			300/700	-
-			300/700	-	11,3

Продолжение таблицы 3

Плиты покрытий длиной 6м (в том числе легкосбрасываемые)
-				-	3,3;(2,6)
-				-	1,5; (1,15)
Плиты покрытий длиной 12м(в том числе легкосбрасываемые)
-				-	4,5
-				-	7;(5,5)
-				-	7,4

Продолжение таблицы 3

Железобетонные двутавровые балки пролетом 18 и 24м для малоуклонных покрытий
-			80;160/230;	-	5,6..10,4	-
-			280; 380/230; 420/330	-	9,5..16	-
Стеновые панели с шагом колонн 6м
-	5980;6230; 6280;6330; 6480;6530;	880; 1180;	200;250;	-	1,5..5	-
Стеновые панели длиной 3м
-		900; 1200;	160;200	-	0,3;0,5; 0,7	-

Окончание таблицы 3

Стеновые панели длиной 12 м
-		1200; 1800;		-	3;3,7; 4,5	-
Сборные железобетонные предварительно-напряженные подкрановые балки длиной 6 и 12 м
-		880..1000	550..600	-	2,9..4,2	-
-			650/340	-	11,7
Стальные подкрановые балки пролетом 6 м
-		762..	250; 320/200;	-	0.495.. 0,765	-
-		1266;	400/280 400;450/ 200;250	-	1,150 1,250

Практические занятия №3. Проектирование узловых соединений сборных железобетонных элементов одноэтажного промышленного здания – 2 часа.

В ходе практического задания студенты по заданию преподавателя проектируют один – два узловых соединения элементов здания, используя при этом примеры, приведенные на рисунках 6 -14.

1 – крайняя колонна (шаг 6 м); 2 – стропильная ферма (пролет 18, 24 м); 3 – плиты покрытия; 4 – стальная стойка для опирания плит покрытия; 5 – подстропильная ферма; 6 – средняя колонна (шаг

12 м); 7 – связи по средним рядам колонн (портальная решетка); 8 – связи по крайним рядам колонн (крестовые связи); 9 – распорки по крайним рядам колонн

Рисунок 6 – Фрагмент каркаса одноэтажного здания с подстропильными фермами и связями

1 - 1 2 - 2

3 – 3 4 - 4

1 – стропильная конструкция; 2 – железобетонная колонна (Н = 4,8…9,6 м); 3 – подстропильная ферма

Рисунок 7 – Узлы крепления к колоннам железобетонных стропильных балок и ферм и подстропильных конструкций

а)

1 – 1 2 – 2

б)

3 – 3 4 - 4

а – при плоской кровле; б – при скатной кровле; 1 – балки пролетом 6, 9, 12 м; 2 – железобе-тонные колонны (H = 3,0…9,6 м); 3 – балка пролетом 12 м

Рисунок 8 – Узлы крепления к колоннам железобетонных стропильных балок пролетом 6, 9, 12 м

Рисунок 9– Опирание подкрановых балок на колонны

a)

б)

а – крепление навесных стеновых панелей; б - крепление самонесущих стеновых панелей; 1 - колонна; 2 - закладная деталь колонны; 3 - стальной стержень диаметром 14 мм S240, L=120 мм; 4 - закладная деталь стеновой панели; 5 - опорный столик из прокатного уголка.

Рисунок 10 - Крепление стеновых панелей к колонне каркаса здания

а) крепление к фундаменту, б) крепление по высоте к колонне каркаса

1 – стальная стойка торцового фахверка, 2 – железобетонная колонна, 3 – анкерные болты d=24, 4 – шайба 70´10/70 отв. в шайбе d = 25, 5 – закладная деталь железобетонной колонны, 6 – Т12

Рисунок11 - Крепление стойки фахверка к колонне

Рисунок 12 – Стык колонны с фундаментом стаканного типа

Рисунок 13 – Фундаментные плиты и блоки ленточных фундаментов

Для возможности работы технологического транспорта, противопожарных требований в здании устраивают ворота (рисунок 2). Для обеспечения требуемой освещенности в наружных ограждениях предусматривают световые проемы (рисунок 1, 2, 14).

а)

б)

в)

а - с ленточными проемами; б - с проемами, расположенными через шаг колонн; в - с колонами и простенками шириной 1,5 или 3 м.

Рисунок 14 – Возможные варианты оконных проемов одноэтажных зданий