Лекция №9

Характеристика основных конструктивных элементов промышленных зданий.

Колонны — это вертикальные несущие элементы каркаса зданий. Выполняют колонны из железобетона или стали. Железобетонные колонны одноэтажных промзданий изготавливают прямоугольного сечения и двухветвевыми (рис. 1). По расположению в здании колонны различают как крайние (располагаемые вдоль наружных стен) и средние. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, крайние колонны имеют односторонние, а средние колонны — двухсторонние консоли, на которые устанавливают подкрановые пути.

Рис. 1. Основные типы железобетонных колонн одноэтажных промзданий:

а — прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов с шагом колонн 6 м; б — то же, с шагом 12 м; в — прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами и шагом колонн 6 и 12 м; г — двухветвевые

Стальные колонны целесообразно применять в одноэтажных зданиях большой высоты, оборудованных мостовыми кранами значительной грузоподъемности. Стальная колонна состоит из оголовка, стержня и базы. Выполняют их из элементов стального проката (листов, уголков, швеллеров и др.).

В одноэтажных зданиях при пролете или шаге, превышающих длину стеновых панелей, применяют специальные колонны — фахверковые стойки. Фахверк бывает необходим также для стен из кирпича и мелких блоков, если при малой толщине стен их устойчивость недостаточна. Стойки фахверка изготавливают в виде железобетонных колонн или из стальных швеллеров.

Устанавливаемые на консоли колонн крановые пути состоят из железобетонных или стальных подкрановых балок и укладываемых по ним крановых рельсов.

В многоэтажных промышленных зданиях железобетонные колонны применяют одно-, двух-, и трехэтажной разрезки, т. е. высотой на один, два или триэтажа (рис. 2). Колонны имеют опорные консоли для опирания ригелей. Ceчение колонн 400X400 и 400x600 мм. Типовые колонны разработаны для зданий с этажами высотой 3,6; 4,8; 6,0; 7,2 и 10,8 м. Последний размер относится к зданиям с укрупненной сеткой колонн в верхнем этаже или к трехэтажным зданиям с высотами двух нижних этажей по 6 м.

Рис. 2. Типы железобетонных колонн многоэтажных промышленных зданий

Покрытие. Каждое здание имеет покрытие, которое служит для защиты помещений от атмосферных воздействий. Покрытие состоит из несущей и ограждающей частей. В несущую часть покрытий одноэтажных промзданий входят стропильные балки, фермы, в ограждающую — плиты покрытия, утеплитель, гидроизоляция и др.

Покрытия отапливаемых зданий с рулонной или мастичной кровлей следует проектировать с уклонами от 1,5 до 12%.

По периметру наружных стен зданий высотой до верха карниза или парапета более 10 м на кровлях с уклонами от 5 до 35% следует предусматривать ограждения высотой не менее 0,6 м из несгораемых материалов. При наружном водостоке ограждения следует, как правило, проектировать решетчатыми.

Балки и фермы обычно изготавливают из железобетона, реже — из стали. Типовые железобетонные стропильные балки применяют для небольших и средних по величине пролетов — 6, 9, 12 и 18 м (рис. 3).

Для несколько больших пролетов (18 и 24 м) используют типовые безраскосные фермы арочного (кругового) очертания и раскосные сегментные фермы с верхним поясом ломаного очертания (рис. 4). Безраскосные фермы с дополнительными стойками на верхнем поясе, на которые опираются плиты покрытия, используют для зданий с малоуклонной кровлей, а также в зданиях с большими коммуникационными системами, размещаемыми в пределах ферм.

Для покрытий неотапливаемых зданий пролетом 6, 9, 12 и 18 м применяют треугольные безраскосные фермы.

Рис. 3. Железобетонные балки покрытий пролетом 6, 9, 12 и 18 м.

Рис. 4. Железобетонные фермы покрытия:

а – безраскосные арочные; б – раскосные сегменты.

Для зданий с шагом колонн внутренних рядов 12 м применяют подстропильные фермы, запроектированные с учетом опирания на них типовых ферм (рис. 5).

Рис. 5. Железобетонные подстропильные балки и фермы покрытия.

а, б — конструктивные схемы; 1 — балка; 2 — ферма

Стальные фермы обладают рядом достоинств: малой массой, индустриальностью; к их недостаткам относятся малая огнестойкость, подверженность коррозии и большой расход стали.

Плиты покрытия. По балкам и фермам покрытия укладывают плиты покрытия, которые воспринимают нагрузки, создаваемые кровлей, снегом, вентиляционными и другими устройствами, установленными на крыше здания, и передают иx на несущие конструкции покрытия или стены. Типовые железобетонные плиты покрытия массового изготовления имеют размеры в плане 3x6 и 3x12 м. Разработаны также добротные плиты размером 1,5x6 м, используемые в местах повышенных снеговых отложений у фонарей.

Плиты покрытия применяют четырех типов: без проема в полке — тип ПГ, с проемом в полке для пропуска вентиляционной шахты или воздуховода крышного вентилятора — тип ПВ, с прямоугольными проемами между ребрами для легкосбрасываемой кровли над взрывоопасными помещениями цехов — тип ПЛ, с проемами в полке для устройства зенитного фонаря — тип ПФ.

Для покрытий зданий с сетками колонн 18x24, 18X30 и 24x24 м разработаны типовые железобетонные оболочки положительной гауссовой кривизны. Оболочки представляют собой сборно-монолитную конструкцию, монтируемую из плит размером 3x6 м с цилиндрической поверхностью, контурных диафрагм в виде ферм и поясов (рис. 6).

Рис. 6. Пространственные покрытия