Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Компоновка конструктивной схемы здания



●В задачу компоновки конструктивной схемы входят: выбор сетки колонн и внутренних габаритов здания; компоновка покрытия; разбивка здания на температурные блоки; выбор схемы связей, обеспечивающих пространственную жесткость здания, и т. п.

Выбор сетки колонн и внутренних габаритов здания. С целью сокращения количества типоразмеров конструкций установлены единые унифицированные сетки колонн L×B для различных объемно-планировочных решений зданий, выполняемых в железобетоне: для зданий без мостовых кранов: 12×6, 18×12, 24×12 м при высотах здания H=3,6...14,4 м через 1,2 и; для зданий с мостовыми кранами: 18×12, 24×12, 30×12 м при H=8,4...18м через 1,2м.

Сетка колонн увязывается с технологией производственного процесса и выбирается на основании технико-экономического анализа; 75% всех одноэтажных производственных зданий имеют сетку колонн 18×12 и 24×12м. Применение пролетов 18...30 м при шаге 12 м позволяет организовать технологический процесс для большинства производств при достаточно эффективном использовании полезных площадей и сократить количество монтажных единиц. Более крупная сетка оправдана, когда удорожание строительных конструкций компенсируется экономией производственных площадей или другими технологическими преимуществами (более удобное обслуживание и т. п.), например переход с сетки 24×12 на 24×24 м приводит к удорожанию строительства на 4...7% и экономии площадей на 4 %.

Если в зданиях имеется подвесной транспорт, воздуховоды, подвесные потолки и т. п., то шаг ригелей устанавливают с учетом дополнительных затрат, связанных с устройством этих конструкций. В этих случаях более экономичным может оказаться шаг ригелей 6м.

В целях обеспечения максимальной типизации элементов каркаса приняты следующие привязки к продольным и поперечным координационным (разбивочным) осям:

●колонн крайних рядов к продольным координационным осям (рис. 11.2, а, б): нулевая привязка — в зданиях без мостовых кранов (B = 6...12 м) и в зданиях с мостовыми кранами при шаге колонн В = 6м, Q≤30т, H≤16,2 м; привязка 250мм — при В = 6м, Q>30t, H > 16,2 м и во всех случаях при В≥12 м;

 

 

Рис. 11.2. Привязки колонн к координационным осям (а...в)

и определение размеров колонны по высоте (г):

1 - ось продольного ряда; 2 - стойка фахверка; 3 - ось поперечного ряда

●геометрические оси средних колонн совмещаются с продольными координационными осями;

●привязка колонн в торце здания и у температурного шва к координационной оси показана на рис. 11.2, в.

Высота здания определяется технологическими условиями и назначается исходя из заданной отметки верха кранового рельса. Остальные размеры колонны по высоте определяются согласно рис. 11.2, г:

Кроме того, полную высоту колонн Я необходимо назначать с учетом размещения типовых стеновых панелей и оконных переплетов по высоте.

При наличии железобетонных подстропильных конструкций высота верхней части колонн уменьшается на 600мм.

Компоновка покрытия. Плоские покрытия компонуют по двум схемам: беспрогонной и прогонной. При беспрогонной схеме плиты покрытия укладывают по ригелям поперечных рам и крепят с помощью сварки закладных деталей. Приварку каждой панели к ригелю производят в трех точках. Длину опирания продольных ребер на несущие конструкции принимают для плит пролетом 6м — не менее 80мм, 12м — не менее 100мм. Швы между плитами замоноличивают бетоном.

Такая схема сокращает трудоемкость монтажа и дает экономию бетона и арматуры. При прогонной схеме прогоны прямоугольного или таврового сечения крепят к ригелям, а по ним укладывают железобетонные плиты пролетом 1,5...3 м. Последняя схема более трудоемка и применяется редко (главным образом при реконструкции или малых объемах работ).

При решении покрытия по беспрогонной схеме возможно поперечное (рис. 11.3, а...в) и продольное (рис. 11.3, г) расположение ригелей.

При поперечном расположении ригелей покрытие может быть запроектировано без подстроительных конструкций (рис. 11.3, а) (ригели укладываются только по колоннам с шагом 6 или 12м), с подстропильными конструкциями (рис. 11.3, б) (ригели с шагом 6 м укладывают по подстропильным балкам или фермам, имеющим пролет 12...18 м) и по комбинированной схеме (рис. 11.3, в), при которой крайние колонны имеют шаг 6м и являются опорами для ригелей, средние колонны устанавливают через 12м и имеют поверху подстропильные конструкции для опирания ригелей.

В зданиях с мостовыми кранами и бескрановых зданиях без подвесных потолков экономически целесообразно применять покрытия без подстропильных конструкций с шагом ригелей (пролетом плит покрытия) 12м. Покрытия с подстропильными конструкциями при шаге колонн 12м применяют главным образом при наличии подвесного транспорта или подвесных потолков, а также во всех случаях при шаге колонн 18м.

Рис. 11.3. Варианты компоновки покрытия (размеры в м):

1 — плиты покрытия; 2 — стропильные конструкции; 3 — подстропильные конструкции; 4 — продольные стропильные конструкции; 5 — плиты покрытия «на пролет»

 

При продольном расположении стропильных конструкций их укладывают на колонны по продольным осям, а плиты покрытия размером 3×18 или 3×24 м — поперек пролета. Трудоемкость монтажа покрытий такого типа примерно на 20 % ниже, чем при поперечном расположении ригелей.

Тип стропильных конструкций можно выбирать, руководствуясь следующими рекомендациями: а) стропильные балки применяют при пролетах до 18 м включительно, а в отдельных случаях и при пролете 24 м; б) стропильные фермы — при пролетах 18...24 м и допускаются при пролете 30 м; в) стропильные арки — при пролетах 30...36 м и более.

Разбивка здания на температурные блоки. Вследствие больших размеров промышленных зданий в плане и непрерывности покрытия, представляющего единую жесткую плиту, изменения температуры наружного воздуха вызывают заметные деформации (удлинения и укорочения) поперечных и продольных ригелей, подкрановых балок и т. п. Усадка бетона приводит к аналогичным деформациям укорочения элементов. Эти деформации приводят к возникновению значительных дополнительных усилий в колоннах (рис. 11.4), которые могут вызвать образование чрезмерных трещин и разрушение части элементов.

Рис. 11.4. Схема деформаций продольной рамы от

температурных и усадочных воздействий

 

Для уменьшения такого рода усилий в конструкциях предусматривают температурно-усадочные швы, устраиваемые на спаренных колоннах с доведением шва до верха фундамента (см. рис. 11.2, в).

Если расстояние между швами не превышает определенных значений, а ригели покрытия относятся к 3-й категории по трещиностойкости, то расчет на температурные воздействия может не производиться. В этом случае максимально допустимое расстояние ltb между швами составляет в отапливаемых одноэтажных промышленных зданиях из сборного железобетона 72м, в неотапливаемых — 48м. В ряде случаев оказывается целесообразным рассчитывать каркас на температурные воздействия и увеличивать ltb. Это дает экономию за счет уменьшения числа поперечных рам.

Температурные Δt и усадочные Δsh деформации в пределах блока вычисляются по формулам

где αbt — коэффициент линейной температурной деформации бетона, равный 1·10-51/град; αsh — коэффициент линейной усадки бетона, равный 15·10-5; Δto — максимальный расчетный перепад температуры.

Усилия в конструкциях, вызванные указанными деформациями, определяют методами строительной механики.

В тех случаях, когда здание возводится на площадке с разнородными грунтами, а также, когда его части имеют различную высоту и т. п. и возможно их неравномерное вертикальное смещение, устраивают осадочные швы. Ими разрезают здание, включая и фундаменты, чтобы обеспечить частям здания независимую осадку. Осадочные швы обычно совмещают с температурно-усадочными.

 

Обеспечение пространственной жесткости каркаса. Пространственной жесткостью здания или сооружения называют его способность сопротивляться воздействию горизонтальных нагрузок. Обеспечение пространственной жесткости имеет важное значение, поскольку чрезмерные перемещения каркаса могут привести к нарушению нор­мальной эксплуатации здания (работы кранов и т. п.).

●Пространственная жесткость каркаса одноэтажного промышленного здания в поперечном направлении обеспечивается расчетом и конструкцией поперечной рамы. Это объясняется тем, что специальные связи в этом случае установлены быть не могут, так как они препятствовали бы технологическому процессу. Поэтому основными факторами, обеспечивающими поперечную пространственную жесткость, являются защемление колонн в фундаментах и достаточная изгибная жесткость колонн.

●Пространственную жесткость здания в продольном направлении обеспечивать подобным образом нецелесообразно. Выгоднее уменьшить ширину сечения колонн, экономя бетон, а для обеспечения пространственной жесткости использовать вертикальные связи из стального проката (см. рис. 11.1, в), устанавливаемые по продоль­ным рядам колонн в серединах температурных блоков (для снижения температурных усилий в колоннах). Такие связи, как правило, не препятствуют технологическому процессу. Они устраиваются на высоту от пола до низа подкрановых балок и привариваются к закладным деталям колонн. По конструкции вертикальные связи по колоннам бывают крестовые (одноярусные и двухъярусные) и портальные, устраиваемые обычно по внутренним рядам колонн. При такой конструкции необходимость в расчете продольной рамы отпадает, производится лишь расчет связей на действие ветровой нагрузки на торец здания и усилий продольного торможения мостовых кранов. В бескрановых зданиях небольшой высоты (H<9,6 м) продольные связи не устанавливают.

●Помимо обеспечения пространственной жесткости здания в целом должна быть обеспечена пространственная жесткость его отдельных элементов (покрытия, фахверка и т. п.). Действующая на торец здания горизонтальная ветровая нагрузка передается со стеновых панелей через стойки фахверка на плиты покрытия (рис. 11.5, а). Сопряжение между плитами покрытия и колон­нами осуществляется через ригели, обладающие малой жесткостью из своей плоскости.

Рис. 11.5. Воздействие горизонтальных нагрузок на продольную раму и покрытие здания: 1 — стойки торцового фахверка; 2 — сварные швы

 

Поэтому при отсутствии связей горизонтальная сила, приложенная к покрытию, может вызвать чрезмерные перемещения ригелей (рис. 11.5, б). Кроме того, сила продольного торможения крана может вызвать деформации отдельной колонны (рис. 11.5, в). Для исключения этих явлений в торцах температурных блоков между колоннами устраивают вертикальные связевые фермы (из стальных уголков), обеспечивающие передачу усилия с покрытия на колонны. Поверху колонны связываются распорками (железобетонными или из уголков, см. рис. 11.1, в). При небольшой высоте h (до 800мм) ригелей на опорах и наличии жесткого опорного ребра допускается вертикальные связевые фермы не устанавливать, однако в этом случае сварные швы в сопряжении ригеля с колонной должны рассчитываться на момент M = Wh (рис. 11.5, г).

Наряду с обеспечением устойчивости ригелей в целом из плоскости необходимо обеспечить устойчивость их сжатых поясов. При беспрогонной системе покрытия и отсутствии фонаря устойчивость верхних поясов обеспечивается плитами покрытия, приваренными к ригелям с последующим замоноличиванием швов. Таким путем достигается образование жесткого диска, и необходимость в дополнительных связях в плоскости покрытия отпадает. При наличии фонарей сжатый пояс ригеля имеет свободную длину, равную ширине фонаря. Для исключения потери его устойчивости из плоскости по коньку устраивают распорки.

При достаточно больших высотах и пролетах здания на уровне низа стропильных конструкций или на уровне крановых путей устраивают горизонтальные связи в виде ферм из стальных уголков (см. рис. 11.1,а, в). Эти связи являются дополнительными опорами для стоек фахверка по высоте и передают ветровую нагрузку на продольные ряды основных колонн.

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

Президентские телки VIP эскорт