Конструктивные схемы и элементы зданий

Одноэтажные каркасные здания, выполненные с применением железобетонных конструкций в основном имеют промышленное предназначение. Каркасы зданий состоят из колонн с фундаментами, стропильных конструкций в виде балок, ферм или арок, подкрановых балок (для зданий с мостовыми электрическими кранами). Покрытие каркасных зданий организуется, в основном, из панелей, опирающихся на стропильные конструкции. Стеновые конструкции являются самонесущими, закрепляемыми на колоннах.

Расстояние между осями колонн в поперечном направлении здания пролет - . По количеству пролетов здание может быть одно-, двух-, трех-, многопролетным. Расстояние между осями колонн в продольном направлении - шаг колонн . Величины типовых, унифицированных пролетов, обычно применяемых при проектировании одноэтажных промзданий: = 12, 18, 24, 30, 36м; шаги колонн = 6 и 12м. Пролеты и шаги образуют сетку колонн. Предпочтение следует отдавать укрупненным сеткам колонн 12х18м, 12х24м, 12х30м. Высота одноэтажного промздания  определяется расстоянием от отметки пола 0,00м до отметки низа стропильной конструкции покрытия.

Все основные нагрузки в каркасных зданиях передаются на каркас. В некоторых случаях применяются конструктивные схемы с неполным каркасом – вместо колонн крайних рядов устраиваются несущие стены, например, из кирпичной кладки, усиленные пилястрами в местах опирания на них стропильных конструкций. Примеры конструктивных схем каркасных зданий с полным и с неполным каркасом см. на рис. 11.1.

Рисунок 11.1 Конструктивные схемы каркасных зданий с полным (а),

с неполным (б) каркасом

 

Пространственная жесткость и устойчивость одноэтажного каркасного здания в поперечном направлении достигается жестким защемлением колонн в фундаментах, создающим жесткость поперечных рам. Пространственная жесткость здания в продольном направлении создается за счет жесткости продольных рам, образованных теми же колоннами, плитами покрытия, подкрановыми балками (если они присутствуют в составе каркаса), вертикальными связями по колоннам.

Стропильные конструкции покрытия являются ригелями поперечных рам, соединяемыми с колоннами сваркой закладных деталей или болтовыми соединениями. Такие соединения из-за их малой жесткости рассматриваются шарнирными. Пример расчетной схемы 2-пролетной поперечной рамы с постоянными и временными нагрузками см. в п.11.2.

По верхним поясам стропильных конструкций укладывают плиты покрытия, как правило, сборные железобетонные предварительно напряженные ребристые пролетом 6 и 12м, шириной 1,5 и 3,0м. Такое решение покрытия здания называют безпрогонным, оно нашло широкое применение в строительстве. Ж/бетонные плиты покрытия соединяются с ригелями рам при помощи сварки закладных деталей. Швы между плитами после их монтажа замоноличиваются мелкозернистым бетоном. В результате в плоскости покрытия здания образуется жесткая диафрагма, придающая жесткость и устойчивость всему зданию. Наружные стены устраивают из навесных самонесущих легкобетонных панелей или еще более легких металлических «сендвич»-панелей.

В зданиях с мостовыми электрическими кранами колонны крайних и средних рядов устраивают переменного сечения с развитой подкрановой частью и консолями для опирания подкрановых балок. Железобетонные подкрановые балки проектируют предварительно напряженными высотой 1000мм таврового сечения при шаге колонн 6,0м и высотой 1400мм двутаврового сечения при шаге колонн 12,0м. Подкрановые балки проектируют на нагрузки от двух сближенных мостовых кранов грузоподъемностью до 30тн в каждом пролете здания. При большей грузоподъемности кранов проектируют стальные подкрановые балки. Пример поперечного разреза двухпролетного одноэтажного промздания с мостовыми электрическими кранами см. на рис. 11.2.

Рисунок 11.2 Поперечный разрез двухпролетного 1-этажного промздания