Конструктивные схемы одноэтажных промышленных зданий.

Конструктивные схемы одноэтажных промышленных зданий.

Пром. Здания проецируются по каркасной схеме. Каркас состоит из колонн, заделанных в фундамент, конструкций покрытия и подкрановых балок.

Пространственный каркас разделяют на поперечные и продольные рамы.

Поперечная рама состоит из колонн, защемленных в фундаменте и соединенных между собой ригелями. В продольном направлении колонны связаны шарнирно подкрановыми балками, распорками вертикальными связями, плиты покрытий.

Поперечная рама воспринимает постоянную нагрузку от собственного веса конструкций (покрытия, стеновых панелей, колонн. Подкрановых балок), переменную от снега, ветра. Продольная рама воспринимает горизонтальные нагрузки от торможения кранов и ветра, действующего в торец здания.

1 - горизонтальные связевые фермы; 2 - стойки торцового фахверка; 3 - колонны; 4 - стеновые панели; 5 - стропильные конструкции; 6 - плиты покрытия; 7 - вертикальные связи на опорах стропильных конструкций; 8 - распорки по верху колонн; 9 - вертикальные связи по колоннам

 

Компоновка конструктивной схемы здания. Сетка колонн и размер здания по высоте.

сетки колонн LxВ (пролет х шаг).

Для зданий без мостовых кранов: 12х6, 18x12, 24x12 при высотах здания Н = 3,6...14,4 м через 1,2 м. Для зданий с мостовыми кранами: 18x12, 24x12, 30x12 при Н = 8,4...18,0 м через 1,2 м.

Привязка колонн крайних рядов к продольным осям:

- нулевая привязка.В зданиях без мостовых кра­нов и в зданиях с мостовыми кранами при шаге колонн В = 6 м, высо­те Н < 16,2 м и грузоподъемности крана Q < 30 т;

- привязка «250». При В = 6 м, Q > 30 т, Н > 16,2 м и во всех случаях при В > 12 м.

У температурного шва, оси смещены от разбивочных осей на 500 мм

Высоту верхней части колонны Н в = h п.б + hp + Нкр + а₂

Высота нижней части колонны Нн = Н1 –hр-hп.б.+а₁

Полная высота колонны Н_к = Н_н + Н_в

Высота здания (расстояние от уровня чистого пола до низа ригеля) Н = Н_к - а₁

h_пб - высота подкрановой балки;

h_p - высота рельса;

Н_кр - высо­та мостового крана;

а₂ - зазор между краном и ригелем, а₂ > 0,1 м.

Н₁ - размер от уровня чистого пола до верха кранового рельса;

а₁ - расстояние от пола до обреза фундамента, а₁ > 0,15 м..

 

Компоновка конструктивной схемы здания. Компоновка покрытия.

Плоские покрытия выполняют по двум схемам: прогонной и бес­прогонной

При прогонной схеме прогоны прямоугольного или таврового се­чения крепят к ригелям, а по ним укладывают железобетонные плиты пролетом 1,5-3,0 м.

По беспрогонной схеме плиты покрытия укладывают по ригелям поперечных рам/

В беспрогонной схеме может быть поперечное и продольное расположение ригелей.

При поперечном располо­жении

- без подстропильных конструкций (рисунок 2.2, а). Ригели укла­дываются только по колоннам с шагом 6 или 12 м;

- с подстропильными конструкциями (рисунок 2.2, б). Ригели с шагом 6 м укладываются по подстропильным балкам или фермам, имеющим пролет 12 м;

- по комбинированной схеме (рисунок 2.2, в). Колонны крайних рядов имеют шаг 6 м и являются опорами для ригелей. Колонны средних рядов устанавливают с шагом 12 м, на них укладывают под­стропильные конструкции для опирания ригелей с шагом 6 м.

При продольном расположении ригелей их укладывают на ко­лонны по продольным осям вдоль здания, а плиты покрытия раз­мером 3x18 м или 3x24 м укладывают на ригели поперек здания

Ригелями одноэтажных промышленных зданий являются стро­пильные балки при пролетах 18 м и менее, стропильные фермы при пролетах 18 и 24 м и стропильные арки при пролетах 30 и 36 м.

 

 

Расчет и конструирование двухветвевых колонн одноэтажных промышленных зданий.

Сквозные двухветветвевые колонны применяются при =30 т и больше и высоте здания более 12м.

Для средних колонн принимают высоту всего сечения h1=1200..1600 мм, а для крайних колонн h1=1000..1300мм. при этом высота сечения ветви h=250 или 300 мм и ширина b=200 или 600 мм. Кроме того, b=(1/25..1/30)Н. соединение двухветвей колонны с фундаментом осуществляют в одном общем стакане или же в двух отдельных.

Плиты покрытий одноэтажных промышленных зданий.

Плиты пролетом 12м и 6м, шириной зм, и доборные плиты 1.5м. толщина полки принимается 2.5 см, для плит пролетом 12м и 3 см для плит пролетом 6м.

Бетон плит 12м классов В30..В40, плит 6м – В-15..В30.

 

Расчет тела фундамента.

Высота фундамента определяется в зависимости от способа его сопряжения с фундаментом. Монолитного и стаканного сопряжения. При стаканном сопряжении определяется минимальная толщина дня стакана из условия прочности дна стакана на продавливание.

Условие продавливания V sd= V Rd,с

V sd – погонная поперечная сила, вызванная нагрузкой от колонны

d=>(-B+ корень B²-4AC)2A

Высоту нижней ступени фундамента принимают равной 300 или 450 мм. Более трех ступеней не выполняют.

 

 

Расчет арматуры фундамента.

Арматура определяется по изгибающим моментам от реактиного давления грунта. 1.Вычисление моментов в направлении длинной стороны M1-1=1/24(2p max+ p1) (a-a1)^2b M2-2=1/24(2p max+ p2) (a-a2)^2b M3-3=1/24(2p max+ p3) (a-hc)^2b 2.в направлении короткой стороны M1’-1’ = 1/8pm(b-b1)^2a M2’-2’ = 1/8pm(b-b2)^2a M3’-3’ = 1/8pm(b-bc)^2a

P m=N sk/A p max min = N sk/A +-M sk/W

N sk = N sk,0 + Gнп +гамма m H

M sk = M sk,0+V sk,0 h+ Gнп eнп

А=ab, W=ba²/6

N sk,0 M sk,0 V sk,0 – расчетные нагрузки действующие на фундамент в уровне обреза

M sk N sk - в уровне подошвы фундамента

W- момент сопротивления подошвы фундамента

Gнп – нагрузки от нижних стеновых панелей

Требуемая площадь арматуры

- в направлении действия моментов

As1=M_1-1/0.9d1*f yd

-в перпендикулярном направлении

A’s1=M_1’-1'/0.9d1*f yd

Из трех значений площадей выбираем наибольшую в каждом направлении.

Диаметр арматурных стержней должен быть не менее 10 мм, шаг стержней не менее 100 мм и не более 200 мм.

 

 

Армоцементные оболочки.

Для изготовления армоцементных конструкций применяют мелкозернитый бетон с крупностью зерен до 5 мм, который состоит из песка и цемента.

Для армоцементных оболочек используют пакет сеток из проволоки диаметром 0,7до 12 мм. сетки могут быть вязанными или сварными.

Причем для армирования применяются пакеты сеток

 

Расстояния между сеткой фиксируют укладкой отдельных монтажных стержней.

Сетки стыкуют с нахлестом.

Толцина армируемой конструкции от 10 до 30 мм.

АЦ конструкции обладают малой объемной массой, след. Что позволяет покрыть большие пролеты.

Армоцементная панель-оболочка пролетом 18 м.

 

 

Пологие оболочки.

 

Сборные плиты оболочек, диафрагма арка.

Пологие оболочки применяются в строительстве для перекрытия промышленных зданий, стадионов, междуэтажных перекрытий.

Пологие оболочки могут быть гладкими или ребристыми. Опорами их служат диафрагмы в виде арок, ферм, балок или стен.

Для покрытий производственных зданий часто применяют оболочки размерами в плане 18х24. 18х30 м

Сборные оболочки выполняют из ребристых плит, плоской или цилиндрической.

Плоские плиты 3х3, 3х6, 1,5х6м и цилиндрические размером 3х6, 3х12м.

Толщину полки плиты принимают 30..35 ммм, а при больших пролетов до 40..50 мм.

 

Гипары.

Гипары (гипербалические папаболоиды) состоят из оболочки и диафрагм.

Покрытия могут быть выполнены в виде одного гипара(б) или составными – из нескольких гипаров (д).

По способу возведения – сборными, монолитными.

Такие оболочки применяют для покрытий общественных, производственных зданий, панелей стен и в малых архитектурных формах. Размеры перекрываемого плана находятся в пределах от 10 до 70 м, достигая иногда 100 м.

Гипары возводятся, главным образом, из железобетона

А, б — одиночные гипары; В... З — составные однопролетные гипары; И... -л — составные много пролетные гипары

 

 

Купола.

Применяют для покрытий круглых и многоугольных зданий пролетом до 200м.

Выполняются из: монолитного ж/б, сборного ж/б, сборно-монолитного ж/б.

В зависимости от характера образующей длины круга эллипса, параболы купала бывают: -шаровые –элептические –конические -стрельчатые

Сборные купола проецируют из ребристых цилиндических или плоских панелей.

После окончания монтажа швы между сборными элементами замоноличиваются бетоном, а выпуски арматуры и закладные детали свариваются между собой.

Опорное кольцо купола может быть сборным или монолитным.

 

 

Цилиндрические оболочки.

Цилиндрическими оболочками называют тонкостенные покрытия которые состоят из тонкой криволинейной плит, бортовых элементов и поперечных диафрагм.

Оболочки бывают: однопролетные и многопролетные, одноволновые и многоволновые.

В зависимости от характера работы под нагрузкой оболочки условно делят на:

-длинные, l1/l2>4

-средней длины при 1<l1/l2<4

-короткие l1/l2=<1

Длинные оболочки имеют размеры l1=24.30.36 м, l 2 =12 м

Короткие l1=12м l₂=30 м

В длинных цилиндрических оболочках высоту оболочки h принимают (1/10..1/15)l₁,

Высоту бортовых элементов (1/20..1/30)l₁

Оболочки бывают монолитные и сборные ребристые.

Опорные диафрагмы выполняют в виде арок или балок переменной высоты, опирающихся на колонны или стены.

Короткие оболочки l₁=3//12 м, l2=12..30м, высота бортового элемента h=(1/10..1/15)l1

1-оболочка 2-бортовой элемент 3-диарагма 8.9 арматура 10сборные плиты оболочек

 

Висячие оболочки.

Висячие ж/б оболочки состоят из вант, ж/б покрытия и опорной кострукции 9рис).

Основные несущие элементы – ванты, которые работают на растяжение. Пролет более 100м.

Их выполняют преднапряженными.

По конструкции в плане и взаимному расположению вант бывают:

-с параллельными

-с радиальными

-с перекрестным расположением

1 применяют при прямоугольном плане.

2.при круглом плане здания

Висячие ж/б оболочки проектируют пологими с провесом (1/100,,1/30)l

Покрытия выполняют из сборных ж/б плит, которые крепятся к вантам с помощью выпусков рабочей арматуры.

 

Цилиндрические резервуары.

Служат для хранения воды, нефтепродуктов.

	Цилиндрический монолитный резервуар с безбалочным покрытием 1 — стенка; 2 — люк; 4— колонны; 5 —капители; 6 — днище;
	Схема сборного покрытия цилиндрического резервуара 1— цилиндрическая стенка;2— колонны; 3 — кольцевые балки; 4 — круглая плоская плита; 5 — трапециевидные плиты с ребрами по периметру

Швы между панелями заполняют бетоном.

Толщину стеновых панелей назначают в пределах 120...200 мм (кратной 20 мм).

Стеновые панели ар­мируют двойной сеткой, сечеиие стержней которой назначают конструктивно

 

Прямоугольные резервуары.

Покрытия резервуаров обычно делают плоскими по колоннам, днища — также плоскими или для увеличения вместимости резервуара с внутренними откосами по периметру стен.

Конструктивные схемы монолитных резервуаров

-с ребристым покрытием при сетке колонн 6X6 м

-с безбалочным

Стенки прямоугольных ж/б резервуаров могут быть: гладкими, ребристыми, монолитными, из ж/б сборных панелей.

Стеновые панели для каждого резервуара принимают только одного типоразмера.

В резервуарах большой протяженности через каждые 54 м предусматривают температурно-усадочные швы.

 

 

Бункера.

Днища устраивают в виде воронок. Угол наклона плоскостей днища – 5..10. высота h=,1.5a (a>b)

Ж/б бункера строят монолитными и сборными.

Все сборные элементы соединяются на монтаже с помощью сварки закладных деталей, швы замоноличиваются.

 

Силосы.

Емкости для хранения сыпучих материалов, у которых соотношение глубины h и размеров в плане a и b отвечает условию h>1.5a.

Бывают отдельные и группированные.

По форме могут быть цилиндрические или призматические с четырьмя, шестью или восемью гранями.

Для циллен. Оптимальный диаметр 6м., для квадратных сторон 3..4м.

Полная высота принята 15..42,6м.

Монолитные (толщина стенок 1800..240мм) и сборные (возводят из кольцевых или сегментных элементов).

 

Подпорные стены.

Служат для удержания в требуемом положении грунта или других сыпучих тел.

По конструктивному решению делят на массивные и тонкие.

Массивные выполняют из бетона и каменной кладки.

Различают ж/б подпорные стены: уголковые, с контрфорсами, анкерные.

Уголковые применяют когда полная высота стены не более 4.,5м. 9монолитные сборные)

На угловую подпорную стену действует боковое давление грунта F, нагрузка от собственной массы стены.

 

 

28.Каналы и туннели.

Каналами наз. Сооружения для прокладки коммуникаций, но без прохода по нему людей.

Туннелем наз подземное горизонтальное или наклонное протяженное сооружение, предназначенное для размещения коммуникаций и оборудования с проходом для обслуживающего персонала.

Проецируют 1,2,3 пролетными. Высота каналов в свету 0,3..1,5 м, туннелей 1,8..6м.

Ширина одного пролета канала 0,3..3м., туннеля 1,5..6м.их выполняют из сборного ж/б.

Каналы выполняют из лотковых элементов и плит (а.б)

Туннели - лотковых(в), уголковых (д), объемных (е)

Рассчитывают на прочность, трещиностойкость и по деформациям на вертикальное и горизонтальное давление грунта.

 

 

Дымовые трубы.

Применяют для отвода продуктов горения от котельных и различных тепловых объектах. Бывают: кирпичные, ж/б, сборные, монолитные, возводимые из тяжелого бетона и легкого жаростойкого бетона.

Высота ж/б труб от 20 до 500 м.

Конструктивные элементы: 1-ствол, 2-фундамент, 3-зольник, 4-световые площадки, 5- молниеотвод, 6 футеровка.

Ствол сборных ж/б труб высотой до 60м. и имеет цилиндрическую форму.

Футеровку ствола выполняют из шамотного или керамического кирпича, а также из мелких жаростойких бетонных блоков.

Между футеровкой и стволом остается зазор 30..50 мм., который заполняется теплоизоляционным материалом.

 

 

Опоры ЛЭП.

По конструктивному решению ж/б опоры могут быть6 одностоечные для линий с напряжением до 220 кВ (а0, портальные – 320 и500 кВ (б). при больших усилий на орору, устраивают оттяжки (в).полная высота типовых опор включая фундаментную часть: 10.5,,15 м, 14-25м, 26-30 м. пролеты линий 85..115 м, достигают 400м.

ж/б стойки опор могут быть кольцевого, двутаврового и прямоугольного сечения.

 

 

31.Методы усиления железобетонных конструкций.

Усиление железобетонных колонн (рис. 2.2) с недостаточной несущей способностью в результате разрушения бетона и значительной коррозии арматуры, потери несущей способности арматуры производят путем изготовления железобетонной обоймы или наращиванием.

Для усиления устанавливается дополнительная рабочая арматура (2) и дополнительная поперечная арматура в виде спирали (4) диаметром не менее 6 мм, при этом предварительно скалывается защитный слой, не менее чем на диаметр рабочей арматуры. Расстояние между витками спирали в осях принимается 50-70 мм. Спираль охватывает всю рабочую арматуру усиления и существующую продольную арматуру колонны. После установки арматуры колонну бетонируют в опалубке

Усиление сборных железобетонных плит (рис. 2.6), имеющих в полках ребристой плиты разрушенного на всю ее толщину бетона или отсутствие сцепления рабочей арматуры с бетоном, обнажение стержней рабочей арматуры выполняется следующим образом: при наличии в многопустотной плите (рис. 2.6 а) разрушенного бетона нижней полки для ее усиления в пустотные каналы устанавливаются дополнительные арматурные каркасы (3) с последующим замоноличиванием бетоном этих каналов.

1 - многопустотная панель; 2 - борозда, пробитая в полке вдоль пустотного канала; 3 - дополнительный арматурный каркас; 4 - монолитный бетон; 5 - усиливаемая плита; 6 - усиление в шве; 7 - дополнительная арматура; 8 - коротыши; 9 - арматура ребер плиты

 

32.Реконструкция зданий из железобетонных конструкций.

 

33.Водонапорные башни.

Предназначены для создания необходимого напора в водонапорной сети и запаса воды при остановке насосных станций.

Состав: резервуар, опора, фундамент, шатер (для ограждения резервуара от температурных воздействий.

Вместимость резервуара водонапорных башен 15..3000 м³, высота опорной части 6-50м.

Стальные и ж/д.

ж/б опора башен выполняется в виде сплошной монолитной цилиндрической оболочки, а также в виде сборных ж/б пространственных конструкций рамной или сквозной сетчатой системы.

Конструктивные схемы одноэтажных промышленных зданий.

Пром. Здания проецируются по каркасной схеме. Каркас состоит из колонн, заделанных в фундамент, конструкций покрытия и подкрановых балок.

Пространственный каркас разделяют на поперечные и продольные рамы.

Поперечная рама состоит из колонн, защемленных в фундаменте и соединенных между собой ригелями. В продольном направлении колонны связаны шарнирно подкрановыми балками, распорками вертикальными связями, плиты покрытий.

Поперечная рама воспринимает постоянную нагрузку от собственного веса конструкций (покрытия, стеновых панелей, колонн. Подкрановых балок), переменную от снега, ветра. Продольная рама воспринимает горизонтальные нагрузки от торможения кранов и ветра, действующего в торец здания.

1 - горизонтальные связевые фермы; 2 - стойки торцового фахверка; 3 - колонны; 4 - стеновые панели; 5 - стропильные конструкции; 6 - плиты покрытия; 7 - вертикальные связи на опорах стропильных конструкций; 8 - распорки по верху колонн; 9 - вертикальные связи по колоннам