Колонны каркаса и подкрановые конструкции одноэтажных промышленных зданий

К основным конструктивным элементам промышленного здания относятся:

Фундаменты - воспринимают нагрузку от здания и передают ее грунтам основания.

Фундаментные балки - воспринимают нагрузку от стен здания и передают ее на фундаменты.

Колонны основного каркаса - воспринимают нагрузку от покрытия здания и передают ее на фундаменты; к ним также крепят конструкции стен, опирают подкрановые балки.

Колонны фахверковые - служат для крепления к ним конструкций стен и перегородок, для придания им устойчивости.

Подкрановые балки - их укладывают на консоли колонн основного каркаса, а на них - рельсы для мостовых кранов.

Обвязочные балки - поддерживают кладку стен над проемами.

Основные несущие конструкции покрытий — устанавливаются на колонны основного каркаса сверху и служат для опирания на них несущих элементов ограждающей части покрытия.

Подстропильные конструкции — устанавливаются на колонны основного каркаса сверху и служат для опирания на них стропильных конструкций, если шаг колонн крайнего ряда не совпадает с шагом колонн среднего ряда.

Покрытие - защищает здание от атмосферных воздействий, от перегрева летом и от потерь тепла зимой.

Фонари - устраиваются в покрытии и служат для верхнего освещения удаленных от окон участков цехов, помещений.

Стены - отделяют помещения от внешней среды.

Перегородки - разделяют внутреннее пространство здания на отдельные помещения.

Связи - обеспечивают пространственную жесткость каркаса.

Окна, двери, ворота, полы - выполняют те же функции, что и в гражданском здании.

Общий вид сборного железобетонного каркаса: 1— колонна; 2 — подкрановая балка; 3 — ферма; 4— плиты покрытия; 5 – стальные рама фонаря

В одноэтажных промышленных зданиях сборные Железобетонные колонны применяют сплошные прямоугольного сечения (рис. 53, а, б) и сквозные двухветвевые (рис. 53, в). В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, колонны имеют консоли для опирания на них подкрановых балок, на которые укладывают рельсы для передвижения крана. Унифицированные колонны имеют высоту, кратную модулю 600 мм. Проектная высота колонны (Н) исчисляется от уровня чистого пола помещения, т. е. от отметки 0, 000 до верха колонны без учета ее нижнего конца длиной 900—1350 мм, заделываемого в фундамент.

Рис. 53. Типы сборных железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий: а — для бескрановых зданий; б—крановые прямоугольного сечения; в — крановая двухветвевая для средних рядов

Часть колонны, расположенную выше консолей, называют над-крановой, ниже — подкрановой. Надкрановую часть колонны, поддерживающую элементы покрытия, называют надколонником. В двух-ветвевых колоннах надколонник выполняют из одной ветви, вследствие чего для опчрания подкрановых балок создаются уступы. Верхний торец колонны имеет стальной закладной лист с анкерными болтами для крепления несущих элементов покрытия. Стальные закладные детали предусматривают также в местах установки подкрановых балок и связей и, кроме того, в боковых плоскостях крайних колонн (для крепления стен).

Для выверки положения колонн при их монтаже предусмотрены риски в виде вертикальных канавок треугольного профиля. Их наносят на четырех гранях колонн (вверху и внизу), а также на боковых гранях консолей колонн.

Колонны изготовляют из бетона марок 200, 300 и 400, рабочую арматуру — из стали класса А-Ш.

Колонны фахверка (вспомогательного каркаса) устраивают торцовых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий при длине стеновых панелей 6 и 12 м.

Колонны рассчитывают на нагрузку от ветра и массыпанельныхстен. устанавливают колонны на самостоятельные фундаменты. Наружная грань колонн рассполагается в плоскости внутренней поверхности стен.

Колонны изготовляют из бетона марок 200—-400, рабочая арматура — из стали класса А-Ш.

Рис. 54. Сборные железобетонные подкрановые балки: а —таврового сечения длиной 6 м б — двутаврового сечения длиной 12 м

Подкрановые балки служат для передвижения по ним мостовых кранов и являются продольными связями между колоннами каркаса. Балки устанавливают на железобетонные колонны при их шаге 6 и 12 м. Подкрановые балки имеют тавровое или двутавровое сечение. Балки пролетом 6 м изготовляют таврового поперечного сечения с утолщением стенки на опорах высотой 800 и 1000 мм (рис. 54, а), а пролетом 12 м. — двутаврового сечения высотой 1400 мм с усиленной верхней полкой (рисс 54, б). Верхние полки балок служат в основном для крепления к ним крановых рельс. В балках предусмотрены закладные детали, необходимые для крепления балок к колоннам и рельсовых путей к балкам. Все балки — предварительно напряженные.

Балки изготовляются из бетона марки 300—500, рабочая арматура—из высокопрочной проволоки Вр-П, стали класса А-Шв и др.

Билет №6

Определение здания и сооружения

Зда́ние,— разновидность наземного строительного сооружения с помещениями, созданного в результате строительной деятельности в целях осуществления определенных потребительских функций, таких как проживание (жилище), хозяйственная или иная деятельность людей, размещение производства, хранение продукции или содержание животных[1]. Здание включает в себя сети инженерно-технического обеспечения и системы (оборудование) инженерно-технического обеспечения. Здание может иметь также эксплуатируемые помещения в подземной части. Сооружение, не имеющее надземной части, не является зданием.

Сооружение - результат строительства, представляющий собой объемную, плоскостную или линейную строительную систему, имеющую наземную, надземную и (или) подземную части, состоящую из несущих, а в отдельных случаях и ограждающих строительных конструкций и предназначенную для выполнения производственных процессов различного вида, хранения продукции, временного пребывания людей, перемещения людей и грузов.

2. Покрытия одноэтажных производственных зданий

В промышленном строительстве чаще всего в качестве несущих конструкций покрытия используют стальные, железобетонные фермы или балки, а в качестве несущего настила сборные железобетонные плиты или стальные оцинкованные профилированные листы. Наиболее часто в качестве несущих элементов покрытий применяют предварительно напряженные железобетонные ребристые плиты (см. схему ниже) размером 1500х6000 и 3000х6000 мм, реже 1500х12000 и 3000х12000 мм. Плиты укладывают на фермы или балки покрытия и скрепляют с ними путем сварки стальных закладных деталей в плитах и фермах (балках). Швы между плитами заполняют цементным раствором марки не ниже М 200.

В утепленных покрытиях по плитам покрытия устраивают выравнивающий слой (стяжку) из цементного раствора, затем пароизоляцию, защищающую утеплитель от увлажнения водяными парами, а также конденсации по верху железобетонных плит покрытия. Пароизоляцию устраивают путем наклейки слоя рубероида или пергамина или промазки поверхности плит битумной мастикой. По пароизоляции укладывают утеплитель. В качестве теплоизоляционного материала применяют керамзит, пенобетон, цементный фибролит, керамзитобетонные и минераловатные плиты. По верху утеплителя устраивают выравнивающий слой из цементного или асфальтового раствора толщиной 15... 30 мм и наклеивают ковер. Иногда (при недостаточной жесткости утеплителя) стяжку выполняют из цементного раствора с армированием стальной сеткой.

В качестве материала для устройства кровли используют рубероид, гидроизол, толь, реже асбестоцементные листы.

Битумные рулонные материалы, т.е. материалы, полученные на основе битума (рубероид, гидроизол) крепят к основанию битумной мастикой, дегтевые (толь) - дегтевой. Количество слоев в кровлях обычно 3-4. Карнизные свесы отклеивают дополнительными слоями рулонного материала и обделывают оцинкованной кровельной сталью. Места примыкания ковра к парапетам (см. схему ниже), бортам фонарей, а также к температурным швам оклеивают на высоту не менее 250 мм отдельными полотнищами длиной не более 2 м с сопряжением их со слоями примыкающего ковра внахлестку.

Верхние концы ковра в месте примыкания к вертикальной стенке закрывают фартуком из оцинкованной стали, а щели над фартуком в стене заделывают цементным раствором. По верхнему слою кровель, как правило, устраивают защитный слой из мелкого гравия, втопленного в битумную мастику.

Покрытия по стальным профилированным настилам. В настоящее время в покрытиях промышленных зданий все шире применяют стальной оцинкованный профилированный настил. Такой настил укладывают по стальным прогонам из прокатного профиля, которые опираются на стальные фермы покрытия. По настилу укладывают утеплитель и устраивают кровлю. Покрытия со стальным оцинкованным профилированным настилом по сравнению с покрытиями с настилом из сборных железобетонных плит наиболее совершенны и индустриальны, имеют значительно меньшую массу, менее трудоемки и более экономичны.

Конструкции покрытия из асбестоцементных листов. Кровли из асбестоцементных материалов применяют в скатных как неутепленных, так и утепленных покрытиях промышленных зданий и сооружений. В неутепленных покрытиях (см. схему ниже) обычно используют волнистые листы усиленного профиля размером 2800х1200х8 мм. Их укладывают по стальным или железобетонным прогонам, по двухпролетной схеме, т.е. каждый лист опирается на три прогона. Листы располагают рядами параллельно коньку и соединяют между собой внахлестку. В коньковой и карнизной частях покрытия применяют листы специального профиля.

Асбестоцементные листы укладывают с уклоном не менее 25 % к прогонам. Их закрепляют пружинными кляммерами и анкерными креплениями. В покрытиях из асбестоцементных листов усиленного профиля через 6... 12 м устраивают компенсационные швы. Их выполняют внахлестку таким образом, чтобы листы могли смещаться свободно на 35...40 мм. Для защиты от затекания воды шов покрывают специальными асбестоцементными лотками, которые крепят металлическими скобами. Для ремонта крыш устраивают рабочие ходы, по скату и коньку. При устройстве утепленных покрытий применяют асбестоцементные полые утепленные и лотковые плиты, асбестоцементные конструкции (ПАК 1500x6000 и 1500х3000 мм) с воздушной прослойкой.

Полые плиты состоят из двух фасонных асбестоцементных листов, соединенных между собой алюминиевыми заклепками, и слоя минерального войлока между ними, наклеенного на нижний лист битумом. Концы пакета закрывают плоскими заглушками из листового асбестоцемента. Смежные плиты сопрягают по длинной стороне внахлестку, по короткой - впритык над опорами. С прогонами, фермами и между собой плиты скрепляют специальными кляммерами.

В продольных стыках предусматривают уплотнительные прокладки из обернутого пергамином войлока, приклеиваемые заранее к граням плиты. Между торцами плит зазоры проконопачивают отходами минерального войлока. Профильные и поперечные швы плит сверху шпаклюют горячей битумной мастикой с наполнителем и заглаживают стальным шпателем до получения гладкой поверхности.

Покрытия с асбестоцементной кровлей являются индустриальными, экономичными, малотрудоемкими. К их недостаткам относятся хрупкость и возможность деформации асбестоцементных листов при увлажнении.

Водоотводы. Водоотвод с покрытий крыш промышленных зданий и сооружений может быть наружным или внутренним. В одноэтажных однопролетных зданиях обычно бывает наружный неорганизованный водоотвод, в многоэтажных и одноэтажных многопролетных зданиях, как правило, устраивают внутренний водоотвод.
Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемных воронок, устанавливаемых в ендовах, и сети труб, расположенных внутри здания, отводящих атмосферную воду в ливневую канализацию. Воронки (см. схему слева) закрепляют на расстоянии 48... 60 м друг от друга в зависимости от длины ската с таким расчетом, чтобы площадь кровли, приходящаяся на одну воронку, не превышала 800... 1200 м². Водораздел и необходимые продольные уклоны для стока воды к воронкам в ендовах создаются за счет переменной толщины укладываемого в них слоя легкого бетона. Значение продольного уклона должно быть не менее 1 %. Водоприемные воронки внутренних водостоков делают из чугуна.
Воронка состоит из трех основных частей: патрубка, входящего в верхний конец стояка и заделанного в конструкцию покрытия, корпуса с отверстиями для приема стекающей с кровли воды и крыши или колпака с отверстиями. Каждую воронку присоединяют к трубе (стояку) диаметром не менее 100м.
В местах установки воронки в покрытии предусматривают отверстие размером 400х400 мм, в которое вставляют чашеобразный чугунный поддон с отверстием для пропуска патрубка воронки. При установке патрубка в поддон участки между его стенками и воронкой патрубка заливают расплавленной битумной мастикой. Внутреннюю поверхность поддона оклеивают стеклотканью или мешковиной, пропитанной битумом, и заводят в нее края кровли. Корпус воронки устанавливают в патрубок поверх кровли и в нижней части также заливают битумом.

Билет №7

Основные понятия о конструктивных элементах и частях здания

Основные элементы здания можно подразделить на следующие группы:
а) несущие, воспринимающие основные нагрузки, возникающие в здании;
б) ограждающие, разделяющие помещения, а также защищающие их от атмосферных воздействий и обеспечивающие сохранение в здании определенной температуры;
в) элементы, которые совмещают и несущие, и ограждающие функции.

К основным элементам (или частям) здания относятся фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыша, перегородки, лестницы, окна, двери.

Фундаментом называется подземная конструкция, основным назначением которой является восприятие нагрузки от здания и передача ее основанию.

Стены отделяют помещения от внешнего пространства (наружные стены) или от других помещений (внутренние стены), выполняя тем самым ограждающую функцию. Стены, воспринимающие, кроме собственного веса, нагрузку и от других конструкций и передающие ее фундаментам, называют несущими.

Стены, опирающиеся на фундаменты и несущие нагрузку от собственного веса по всей высоте, но не воспринимающие нагрузки от других частей здания, носят название самонесущих.

Наконец, стены, которые служат только ограждениями и свой собственный вес несут в пределах лишь одного этажа, опираясь на другие важные элементы здания, называют ненесущими.

Перекрытиями называют конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи. Перекрытия ограничивают этажи и расположенные в них помещения сверху и снизу (ограждающие функции) и несут, кроме собственного веса, полезную нагрузку, т.е. вес людей, оборудования и предметов, находящихся в помещениях (несущие функции).

Перекрытия, в зависимости от их расположения в здании, бывают междуэтажные, разделяющие смежные по высоте этажи; чердачные, отделяющие верхний этаж от чердака; нижние, отделяющие нижний этаж от грунта, и надподвальные, отделяющие первый этаж от подвала.

Отдельными опорами называют стойки (столбы или колонны), предназначенные для поддержания перекрытий, крыши, а иногда и стен и передачи нагрузки от них непосредственно на фундаменты.

Колонны и прогоны образуют так называемый внутренний каркас здания.

Крыша является конструкцией, защищающей здание сверху от атмосферных осадков, солнечных лучей и ветра. Верхняя водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. Крыша вместе с чердачным перекрытием образует покрытие здания.

Перегородками называют сравнительно тонкие стены, служащие для разделения внутреннего пространства в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются в каждом этаже на перекрытия и никакой нагрузки, кроме собственного веса, не несут.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Из противопожарных соображений лестницы, как правило, заключаются в специальные, огражденные стенами, помещения, которые называются лестничными клетками.

Для освещения помещений естественным светом и для их проветривания (вентиляции) служат окна, а для сообщения между соседними помещениями или между помещением и наружным пространством - двери.