Фундаментные балки

РАЗДЕЛ II

КОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Гл. 7. КАРКАСЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Железобетонный каркас одноэтажных производственных зданий

Ж/б каркас по сравнению со стальным позволяет экономить 50-60% стали, поэтому преимущественно распространены каркасы из сборного железобетона.

Каркас одноэтажного здания образует поперечные рамы раскрепленные связями. Рамы состоят из колонн жестко соединенных с фундамент-ми и стропильных конструкций шарнирно опирающихся на колонны. При шарнирном соединении ригеля с колонной обеспечивается высокая степень универсальности конструкции. Шарнирное соединение проще (конструктивно) жесткого, а расход материалов при рамных системах с жесткими и шарнирными узлами примерно одинаков.

Ж/б каркас включает в себя:

фундаменты, колонны, ригели и продольные связи каркаса, роль которых выполняют: обвязочные балки, подстропильные балки, подкрановые балки, специальные связевые конструкции, панели и настилы покрытия (жестко связанные с верхними поясами ферм или балок /по Макл. стр. 291/)

Фундаменты.

Объем бетона – 20-35% от общего объема расходуемого бетона. Стоимость возведения – 5-20% полной стоимости здания. Это говорит о том, что конструкции фундаментов существенно влияют на стоимость здания.

По способу возведения фундаменты подразделяются на:

Монолитные Сборные (стаканного типа)

(ниже по стоим-ти) (широко)

а) сборные – могут быть из одного блока, из блока и плиты, или из нескольких блоков и плит. Блоки укладываются на подготовку толщиной 100 мм.:

щебеночную - при сухих грунтах,

бетонную – при влажных грунтах.

Если грунтовые воды проходят очень близко от поверхности – свайные фундаменты.

Площадь подошвы и другие размеры фундаментов устанавливают в зависимости от передаваемой на него нагрузки и несущей способности основания.

Фундаменты в виде отдельных блоков применяют под сборные ж/б колонны сечением 400х400 и 500х500 мм.

Одноблочные – со ступенями. Размер стакана ≈ размеру колонны. А точнее – большим сечения колонн:

по верху – на 150,

по низу – на 100 мм.

Днище – на 50 мм. ниже отметки пяты колонны. Проектное положение – слоем песка. Зазоры – бетоном с мелким заполнителем.

Под спаренные колонны – фундаменты с двумя раздельными стаканами.

Для сокращения типоразмеров верха фундаментов (независимо от глубины заложения подошвы) располагаются в уровне примыкания к зданию земли, т. е. на 0,15 м. ниже отметки чистого пола. Монтаж колонн можно вести при засыпанных, после устройства подготовки под полы и прокладки коммуникаций, т. е. после «0».

Глубина заложения фундамента (подошвы) зависит от грунтовых условий. Ее можно увеличить:

1. Увеличив верхнюю ступень фундамента.;

2. Использованием колонн одной высоты, но с устройством подколонника пенькового типа;

3. Применением подсыпки требуемой толщины или дополнительной подушки.

Это позволило применять колонны одинаковой длины.

НО конструкции фундаментов не меняются.

У нас соединение колонн с фундаментами – жесткое на бетоне. За рубежом – ВНР, США, - выпуски арматуры, анкера.

При значительных ветровых усилиях поверхность стакана в подколоннике насекается.

Сводчатый фундамент

Фундаментные балки.

Нижний ярус ограждающих конструкций в каркасных зданиях всегда самонесущий и опирается на фундаментные балки.

Фундаментные балки укладываются на специальные столбики или на консоли колонн – между подколонниками фундаментов. Наличие фундаментных балок облегчает устройство под стенами тоннелей, каналов, коллекторов для ввода в здание различных подземных коммуникаций. Основные фундаментные балки изготовляют: Н = 450 мм (для шага = 6м).

Н = 650 мм (для шага = 12м).

Ширина: 200; 300;400; 520 мм, т. е. соответствуют толщине стеновых панелей. (по верху)

Длина зависит от способа опирания = 5050 – 4450; 10700 – 10200 (при шаге 12 м).

Фундаментные балки защищают пол от продувания в случае просадки отмостки. В местах устройства ворот для въезда в цех автотранспорта или ж/д фундаментные балки не укладываются. Раму ворот – в монолит.

Отметка верха фундаментной балки должна быть ниже уровня пола, то есть - 0, 03.

Балки устанавливаются на подливку из цементного раствора толщиной 20 мм. Раствором – зазоры.

· По фундаментной балке для гидроизоляции – 1 - 2 слоя рулонного водонепроницаемого материала на мастике.

Во избежание деформации балок вследствие пучения грунтов – снизу и с боков – подсыпка из шлака. По периметру – отмостку из асфальта или бетона шириной – 0,9 ÷ 1,5 м.

Колонны.

Конструкция колонн зависит от ОПР пром. здания и наличия в нем ПТО. От этого колонны подразделяются на две группы:

1. Для зданий без мостовых кранов и в цехах с подвесным тр-том.

2. В цехах с мостовыми кранами.

По конструктивному решению:

· одноветвевые

· двухветвевые

По местоположению в здании:

1. крайние

2. средние

3. располагающиеся у торцевой стены

Разработаны колонны кольцевого сечения (трубчатые), формуемые на центрифугах. Цилиндрические колонны из центрифугированного ж/б – в экспериментальном порядке, в зданиях без опорных кр. и с кр. Q ≤ 30т. Уменьшается расход бетона на 30-50% и стали на 20-30%.

Если нет мостовых кранов, нет и консолей.

По сравнению с прямоугольными, двухветвевые колонны обладают повышенной жесткостью, но более трудоемки в изготовлении.

На колонны двутаврового сечения расходуется бетона на 25-30% меньше, чем на колонны прямоугольного сечения. Ветви у них связаны короткими ригелями через 1,5-3м. по высоте. Для высоких зданий – составные.

В ж/б колоннах закладные детали устраиваются для крепления стропильных конструкций, подкран. балок, стеновых панелей (в крайн. к.) и вертикальных связей (в связевыхколоннах ).

В местах опирания несущих элементов покрытия - закл. детали,в местах опирания подкрановых балок - через стальные листы пропущены анкерные болты. В местах крепления подкрановых балок - закл. детали.

Фахверк и связи между ж/б колоннами.

Помимо основных колонн в зданиях предусматривают второстепенные (фахверковые) колонны, устанавливаемые в торцах здания и между основными кол. крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей = 6 м. Они воспринимают ветровые усилия и массу заполнения стены.

Фахверковые колонны шарнирно заделывают в фундаменты и шарнирно крепят к элементам покрытия. Шарнирное соединение обеспечивает передачу ветровых нагрузок на каркасздания, и устраняет вертикальные воздействия покрытия на колонны фахверка. При необходимости в торцах высоких примыкающих зданий устраивается горизонтальная ветровая ферма в плоскости низа подкрановых балок. Используется как ремонтная площадка. При Н помещения до4,2 м фахверковые колонны проектируются из стальных прокатов, а при большей Н - ж/б колонна. Длину торцевых ж/б колонн принимают на 150-500 мм меньше основных колонн, чтобы был зазор между их верхом и нижним поясом стропильной конструкции.

На высоту покрытия фахверковые колонны наращивают стальными надставками двутаврового сечения.

скользящая связь

В поперечном направлении устойчивость зда­ния с ж/б каркасом обеспечивается защемлением колонн в фундаменты, жестким диском покрытия, образованным из панелей покрытия, соединенным свар­кой с несущими конструкциями покрытия. Горизон­тальные силы с диска передают нагрузки на несу­щие конструкции покрытия и поперечные ряды колонн.

В продольном направлении устойчивость обеспечивается системой вертикальных связей между колоннами (1) и (2) - в покрытии.

1. Вертикальные стальные связи устр-ся: по продольным рядам колонн при значительных горизонтальных нагрузках, действующих в плоскости, продольной рамы (тормозные и вет­ровые силы). Для снижения усилий в элементах каркаса от темперных и др. воздействий. Вертикальные связи устраивают в середине температур­ных блоков в каждомряду колонн.

При шаге колонн = 6 и 12 м - крестовые связи, от 12 до 18 м - портальные.

B зданиях без мостовых, кранов но с подв. тр-том связи ставят только при вы­сотепомещения более 10,2м.

2. Связи в покрытии.

а. Вертикальные связи между балками или фермами покрытия необхо­димы при Н последних на опоре > 900 мм, а также при отсутствии под­стропильных конструкций (в бескрановых зданиях при Н = от 10,8 м). Это стальные раскосные фермы с параллельными поясами Н = Нстроп. конструкций (в опорной зоне). Устанавливаются они по продольным рядам колонн в крайних ячейках. Пролет = шагу колонн во всех средних пролетах распорки.

б. Горизонтальные связи в покрытии устраивают при наличии в зда­нии кранов с тяжелым режимом работы. Они устанавливаются по нижнему и верхнему поясу стропильных конструкций (а при наличии ж/б панельного по­крытия - только по нижнему поясу). Горизонтальные связи выполняют в виде крестовых элементов образующих фермы.

Поиск по сайту: