Промышленные, каркасные и крупнопанельные здания

Как самостоятельный тип здания П. з. появились в эпоху промышленного переворота, когда возникла потребность в крупных помещениях для машин

Промышленные, каркасные и крупнопанельные здания

Контрольная работа

Строительство

Другие контрольные работы по предмету

Строительство

Сдать работу со 100% гаранией
лок.

В бескрановых зданиях применяют колонны прямоугольного сечения без консолей. Железобетонные колонны жестко заделывают в фундаменты стаканного типа. На колонны поверху опирают ригели каркаса, представляющие собой стропильную балку, ферму или арку.

Для стенового заполнения каркаса здания применяют наиболее индустриальные виды стеновых конструкций – железобетонные стеновые панели длиной, равной шагу колонн, т.е. 6 и 12м. в отапливаемых зданиях применяют утепленные панели, которые могут быть двухслойными (железобетонная ребристая панель с заполнением из легкого пористого бетона) или однослойными из легкого железобетона, армопенобетона и др. Панели крепят к колоннам болтами или сваркой закладных деталей.

Технико–экономический анализ показывает, что одноэтажные здания со сборными железобетонными каркасами экономичнее зданий со стальными каркасами. Так, при сетке колонн 6 24м расход стали на 1 м2 площади здания только благодаря замене стальных ферм предварительно напряженными железобетонными снижается в 2,5 раза.

Одноэтажные промышленные здания.

Виды одноэтажных каркасных зданий

Производственные здания в основном проектируют и возводят одноэтажными (около 70%). В таких зданиях размещают производства с тяжелым и громоздким оборудованием, которое нельзя расположить на перекрытиях многоэтажных зданий, так как они получаются слишком мощными и неэкономичными. Условия размещения и эксплуатации оборудования, а также необходимость изменения в будущем технологического процесса требуют крупой сетки колонн и большой высоты здания. Одноэтажные здания во многих случаях оборудуют мостовыми подвесными кранами значительной грузоподъемности, создающими большие усилия в несущих элементах здания. Одноэтажные здания широко распространены в металлургической, машиностроительной, других отраслях промышленности.

Существуют следующие разновидности одноэтажных промышленных зданий: однопролетные и многопролетные; здания без мостовых кранов (50%), с подвесными (15%) и с мостовыми кранами (35%); здания с фонарями и бес фонарные; здания со скатной и мало уклонной кровлей. Рекомендуется проектировать одноэтажные промышленные здания прямоугольными в плане, с одинаковыми пролетами, без перепадов высот во избежание снеговых мешков. Вопрос о выборе материала несущего каркаса должен решаться на основе технико – экономического анализа. Основной материал для одноэтажных здания – сборный железобетон. Из него возводят здания для 85% производственных площадей, тогда как из металла – лишь для 12%, а из других материалов – для 3%. Стальные несущие конструкции рекомендуют применять при больших пролетах и высотах здания в зданиях с тяжелым крановым оборудованием, при необходимости установки мостовых кранов в двух ярусах, при строительстве в отдаленных районах.

Компоновка здания. Каркасные здания проектируют с обязательным соблюдением модульных размеров, принимаемых на основании Единой модульной системы. Для производственных зданий пролет до 12м принимается кратным 3,0м, а при большем пролете – кратным 6,0м. Высота помещений устанавливается кратной 0,6м при высоте до 6м и кратной 1,2м при высоте более 6 м. Шаг колонн принимается 6 и 12м. Унифицированы не только объемно – планировочные параметры: пролет, шаг колонн, высота помещения, но и их взаимосочетания, называемые унифицированными габаритными схемами.

Основные несущие элементы каркасного одноэтажного здания – поперечные рамы, которые воспринимают нагрузки от массы покрытия, снега, кранов, давления ветра на продольные стены и обеспечивают жесткость здания в поперечном направлении. Поперечная рама здания состоит из колонн, заделанных в фундаменты или блочную часть здания, и ригеля покрытия (балка или ферма), опирающегося на колонны.

Колонны обычно соединяются с фундаментами жестко, а ригели со стойками – жестко или шарнирно. Для сборных конструкций чаще применяют шарнирное соединение. В этом случае нагрузка, приложенная к одному из элементов, не вызывает изгибающих моментов в другом. Это дает возможность независимой типизации ригеля и колонн, упрощает конструкцию стыка и допускает массовое заводское изготовление элементов. В результате конструкции одноэтажных рам с шарнирными узлами оказываются более экономичными, несмотря на то, что усилия в них больше, чем при жестоком соединении элементов. Конструктивно соединение ригеля с колонной выполняется с помощью анкерных болтов и монтажной сварки опорного листа ригеля с закладной деталью в колонне.

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. д. Усадка бетона приводит к аналогичным деформациям, вызывающим укорочение элементов. Эти деформации обусловливают возникновение значительных дополнительных усилий в колоннах, которые могут вызвать образование чрезмерных трещин и разрушение части элементов. Для уменьшения такого рода усилий в конструкциях предусматривают температурно – усадочные швы, устраиваемые на спаренных колоннах с доведением шва до верха фундамента.

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 ltd между швами составляет в отапливаемых одноэтажных промышленных зданиях из сборного железобетона 72, в не отапливаемых – 48м. В ряде случаев оказывается целесообразным рассчитывать каркас на температурные воздействия и увеличивать ltd. Это дает экономию за счет уменьшения числа попречных рам. Температурные t и усадочные sh деформации в пределах блока вычисляют по формулам:

t = b ltd t0; sh = sh ltd,

где  - коэффициент линейной температурной деформации бетона, равный 1. 10-51/град; sh - коэффициент линейной усадки бетона, равный

15. 10-5; t0 – максимальный расчетный перепад температуры.

Усилия в конструкциях, вызванными 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 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.). Пространственной 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, защемление колонн в фундаментах и достаточная изгибная жесткость колонн. Пространственная жесткость здания в продольном направлении и восприятие продольных горизонтальных нагрузок (давление ветра на торец здания, продольное усилие крана) обеспечиваются продольными рамами здания. Они включают колонны поперечных рам, фундаменты, плиты покрытия, подкрановые балки и вертикальные связи.

Вертикальные связи устанавливают по элементам покрытия и по колоннам. По элементам покрытия связи размещают в крайних пролетах температурного блока вдоль продольных осей на уровне опорных частей несущих конструкций покрытия. При скатной кровле и высоте опорной части ригеля до 900мм можно не ставить связи. Вертикальные связи по колоннам устанавливают в середине температурного блока. В бескрановых зданиях при высоте от уровня пола до низа несущих конструкций до 7,2м включительно вертикальные связи по колоннам не ставят.

Железобетонные строительные балки и плиты покрытий

Железобетонные строительные балки применяют для перекрытия пролетов 6,9,12м. При пролетах 24м и более они уступают фермам по технико – экономическим показателям и, как правило, не используются. Балки пролетами 6 и 9м предназначены преимущественно для покрытия. Балки пролетом 18м применяют в качестве поперечных ригелей, по которым укладывают плиты 3х6 или 3х12м. В зависимости от профиля кровли балки бывают двускатными, односкатными, с параллельными полками, с ломаным или криволинейным очертанием верхней полки. Двускатные балки имеют уклон верхней полки 1: 12 для скатных кровель, 1: 30 – для мало уклонных кровель. Из – за экономичности их чаще других применяют для покрытий пролетов 18м. Определенные трудности при их изготовлении связаны с устройством каркасов переменной высоты. При необходимости пропуска коммуникаций в уровне покрытия (воздуховоды и т. п) используют двухскатные решетчатые балки пролетом 12 и 18м. Одноактные балки обычно применяют для устройства кровли с односторонним уклоном, например, в пристройках.

Балки с параллельными полками наиболее просты в изготовлении, имеют арматурные каркасы постоянной высоты и применяются в качестве продольных ригелей при горизонтальных кровлях. Однако по расходу бетона и арматуры они уступают двускатным. Балки с ломаным и криволинейным верхним пояском, несмотря на экономичность, не нашли широкого применения из

Похожие работы

< 1 2 3 4 5 6 > >>