Конструкции многоэтажных промышленных зданий. Общие сведения.

Многоэтажные промышленные здания служат для раз­мещения различных производств — цехов легкого маши­ностроения, приборостроения, химической, электротех­нической, радиотехнической, легкой промышленности и др., а также базисных складов, холодильников, гаражей и т. п. Их проектируют, как правило, каркасными с навесными панелями стен.

Высоту промышленных зданий обычно принимают по условиям технологического процесса в пределах 3...7 эта­жей, а для некоторых ви­дов производств с нетяжелым оборудованием, устанавливаемым на перекрытиях — до 12...14 этажей.

Рис.1.1. Конструктивный план многоэтажного каркасного промышленного здания

1-поперечные рамы; 2- продольныве вертикальные связи; 3-панели перекрытий

Ширина промышленных зданий может быть равной 18...36 м и бо­лее. Высоту этажей и сетку колонн каркаса назначают в соответствии с требованиями типизации элементов кон­струкций и унификации габаритных параметров. Высоту этажа принимают кратной модулю 1,2 м, т. е. 3,6; 4,8; 6 м, а для первого этажа — иногда 7,2 м. Наиболее распространенная сетка колонн каркаса 6х6, 9х6, 12х6 м. Такие ограниченные размеры сетки обусловлены большими временными нагрузками на перекрытия, ко­торые могут достигать 15 кН/м², а в некоторых случаях 25 кН/м² и более.

Для промышленного строительства наиболее удобны многоэтажные каркасные здания без специальных вер­тикальных диафрагм, поскольку последние ограничивают свободное размещение технологического оборудования и производственных коммуникаций. Основные несущие конструкции многоэтажного каркасного здания — желе­зобетонные рамы и связывающие их междуэтажные перекрытия (рис. 1.1). Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении работой многоэтажных рам с жесткими узлами — рамной систе­мой, а в продольном — работой вертикальных стальных связей или же вертикальных железобетонных диафрагм, располагаемых по рядам колонн и в плоскости наружных стен, — связевой системой. Если в продоль­ном направлении связи или диафрагмы по технологиче­ским условиям не могут быть поставлены, их заменяют продольными ригелями. В этом случае пространственная жесткость и в продольном направлении обеспечивается рамной системой. При относительно небольшой времен­ной нагрузке на перекрытия пространственная жесткость в обоих направлениях обеспечивается связевой систе­мой; при этом во всех этажах устанавливают поперечные вертикальные диафрагмы. Шарнирного соединения риге­лей с колоннами в этом решении достигают установкой ригелей на консоли колонн без монтажной сварки в уз­лах.

В зданиях с балочными перекрытиями верхний этаж при наличии мостовых кранов (здания хи­мической промышленности) компонуют из колонн, риге­лей и подкрановых балок, конструктивно аналогичных применяемым для одноэтажных промышленных зданий. Ригели устанавливают на консоли колонн с применени­ем ванной сварки выпусков арматуры и обетонированием стыка на монтаже. Для междуэтажных перекрытий при­меняют ребристые плиты шириной 1500 или 3000 мм. Плиты, укладываемые по линии колонн, служат связя­ми-распорками, обеспечивающими устойчивость каркаса на монтаже.

В таких зданиях возможны два типа опирания плит перекрытий: на полки ригелей таврового сечения; по вер­ху ригелей прямоугольного сечения. В обоих ти­пах опирания плит типовые ригели при пролетах 6 и 9 м имеют одинаковое сечение 800 мм и ширину ребра 300 мм.

Типовые конструкции многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями разработаны под раз­личные временные нагрузки — 5...25 кН/м².

В зданиях с безбалочными перекрытиями ригелем многоэтажной рамы в поперечном и продольном направлениях служит безбалочная плита, жестко связанная с колоннами с помощью капителей. Пространст­венная жесткость здания в обоих направлениях обеспе­чивается рамной системой.

Особенность конструктивного решения универсальных промышленных зданий с этажами в межферменном про­странстве состоит в том, что они имеют крупную сетку колонн — 18х6, 18х12, 24х6 м. Большие пролеты зда­ния перекрывают безраскосными фермами. При этом в пределах конструктивной высоты этих ферм устраива­ют дополнительные этажи, в которых размещают инже­нерное оборудование и коммуникации, бытовые, склад­ские и другие вспомогательные помещения. Высота меж­ферменных этажей может быть 2,4; 3 и 3,6 м.

Безраскосные фермы, жестко связанные с колоннами, явля­ются составной частью многоэтажного каркаса и работа­ют как ригели рам. Крайние стойки ферм вверху и внизу снабжены выступами для соединения с колоннами ни­же- и вышележащих этажей. Плиты перекрытий в основ­ных этажах — ребристые; их укладывают на верхний пояс ферм. Плиты перекрытий вспомогательных этажей— пустотные или ребристые; они опираются на полки ниж­него пояса ферм