Стальной каркас одноэтажных зданий

Стальной каркас одноэтажных зданий состоит из тех же элементов, что и железобетонный (рис.)

Рис. Стальной каркас здания

 

В стальных колоннах различают две основные части: стержень (ветвь) и базу (башмак) (рис.73).

Рис. 73. Стальные колонны.

а – постоянного сечения с консолью; б – раздельного типа.

1 – подкрановая часть колонны; 2 – надколонник, 3 – добавочная высота надколонника; 4 – шатровая ветвь; 5 – подкрановая ветвь; 6 – башмак; 7 – подкрановая балка; 8 – подкрановый рельс; 9 – ферма покрытия.

 

Башмаки служат для передачи нагрузки от колонны на фундамент. Башмаки и нижние части колонн, соприкасающиеся с землей, во избежание коррозии обетонивают. Для опирания стен между фундаментами крайних колонн устанавливают сборные железобетонные фундаментные балки.

Стальные подкрановые балки бывают сплошные и решетчатые. Наибольшее применение получили сплошные подкрановые балки, имеющие двутавровое сечение: несимметричное, применяемые при шаге колонн 6 метров, или симметричное при шаге 12 метров.

Основными несущими конструкциями покрытий в зданиях со стальным каркасом являются стропильные фермы (рис. 74).

Рис. 74. Стальные фермы:

а – с параллельными поясами; б – то же; в – треугольная; г – полигональная;

д – конструкция полигональной фермы.

По очертанию они могут быть с параллельными поясами, треугольные, полигональные.

Фермы с параллельными поясами применяют в зданиях с плоскими крышами, а также в качестве подстропильных.

Треугольные фермы применяют в зданиях с кровлями, требующими больших уклонов, например из асбоцементных листов.

Жесткость стального каркаса и восприятие им ветровых нагрузок и инерционных воздействий от кранов обеспечивается устройством связей. Между колоннами в продольных рядах ставят вертикальные связи – крестовые или портальные. Горизонтальные поперечные связи ставят в плоскостях верхнего и нижнего поясов, а вертикальные – по осям опорных стоек и в одной или нескольких плоскостях посередине пролета.

Смешанный каркас одноэтажных зданий

Смешанным называют каркас, вертикальные элементы которого выполняют из железобетона или кирпича, а несущие элементы покрытия – из стали или дерева.

Стальные фермы при железобетонных колоннах применяют для перекрытия пролетов 30 метров и более при скатных крышах и 24 метра и более при плоских, а также в горячих цехах и в зданиях с динамическими нагрузками.

Основным направлением применения древесины в промышленном строительстве является ее использование для несущих и ограждающих конструкций в холодных помещениях цветной металлургии, химической и других отраслей промышленности, где в условиях агрессивной среды древесина является более долговечной, чем металл и железобетон. Так же целесообразно применять деревянные перекрытия в одноэтажных бесфонарных зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом и наружным водоотводом с крыш, а также в зданиях вспомогательного назначения и в сборно-разборных зданиях.

Железобетонный каркас многоэтажных зданий из сборных элементов

В зависимости от типа перекрытий конструктивная схема зданий может быть балочной (рис. 75) и безбалочной (рис. 76).

Рис. 75. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями:

1 – самонесущая стена; 2 – ригель с полками; 3 – ребристые плиты; 4 – консоль колонны.

Рис. 76. Многоэтажное здание с безбалочными перекрытиями:

1 – самонесущая стена; 2 – капитель колонны; 3 – панели межколонные; 4 – то же, пролетные.

В многоэтажных зданиях с балочными перекрытиями на консоли колонн в поперечном направлении укладывают ригели, участки между которыми перекрывают крупноразмерными плитами.

Колонны нижнего этажа опирают на фундаменты стаканного типа. Верхнее перекрытие, совмещаемое с крышей, решают аналогично междуэтажным.

При безбалочной схеме каркас и перекрытие собирают из колонн, капителей, межколонных и пролетных панелей.

В верхней части колонны предусмотрено уширение для опирания капители. На капители в двух взаимно перпендикулярных направлениях укладывают межколонные панели.

Деформационные швы

В каркасных зданиях деформационные швы расчленяют на отдельные участки каркас здания и все опирающиеся на него конструкции. Различают швы поперечные и продольные.

Поперечные температурные швы устраивают на спаренных колоннах, поддерживающих конструкции смежных, разрезанных швом, участков здания. Если шов является одновременно осадочным, то он устраивается и в фундаментах спаренных колонн.

В одноэтажных зданиях ось поперечного деформационного шва совмещают с поперечной разбивочной осью ряда. Так же решают деформационные швы в перекрытиях многоэтажных зданий.

Продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом решают на двух продольных рядах колонн, а в зданиях со стальным каркасом – на одном ряде колонн.

 

Стены промышленных зданий

В зданиях бескаркасных и с неполным каркасом наружные стены являются несущими и выполняются из кирпича, крупных блоков или других камней. В зданиях с полным каркасом стены выполняют из тех же материалов самонесущими по фундаментным балкам или панельными – самонесущими или навесными. Наружные стены располагают с внешней стороны колонн, внутренние стены зданий опирают на фундаментные балки или на ленточные фундаменты.

В каркасных зданиях при значительной протяженности и высоте стен для обеспечения устойчивости между элементами основного каркаса вводят дополнительные стойки, иногда ригели, образующие вспомогательный каркас, называемый фахверком.

При наружном водостоке с покрытий продольные стены промышленных зданий выполняют с карнизами, а торцовые – с парапетными стенками. При внутреннем водоотводе парапеты возводят по всему периметру здания.