Файл: 1 Понятие об архитектуре.docx

Одноэтажные промышленные каркасные здания могут иметь полный или неполный каркас. В зданиях с полным каркасом все вертикальные нагрузки воспринимают колонны. Наружные стены, являясь ограждающей конструкцией, несут нагрузку только от собственного веса (самонесущие стены).

В зданиях с неполным каркасом колонны крайних (наружных) рядов отсутствуют, наружные стены, являясь одновременно несущими и ограждающими конструкциями, в этом случае воспринимают часть вертикальных нагрузок от покрытия.



Рис. 47. Сборные железобетонные фундаменты под колонны каркаса здания: а) одноблочный; б) из нескольких блоков

Железобетонные или стальные колонны связаны в поперечном направлении балками или фермами покрытий. Образующиеся таким образом рамы каркаса связываются между собой в продольном направлении плитами, прогонами, ветровыми связями, подкрановыми и обвязочными балками.

Колонны каркаса устанавливаются на отдельные сборные железобетонные фундаменты стаканного типа. Такие фундаменты могут быть цельными или составными из отдельных блоков. Сборные фундаменты укладывают по щебеночной или бетонной подготовке толщиной 10 см.

Для опирания колонны в теле фундаментного блока имеется соответствующее углубление — «стакан». При изготовлении блока фундамента в бетон закладываются петли из круглой стали для захвата фундамента краном при монтаже.

Составной фундамент собирается из железобетонной плиты и железобетонного подколонника стаканного типа. Подколонник укладывают на растворе и скрепляют с плитой путем сварки закладных стальных деталей.



Рис. 48. Сопряжение колонн с фундаментом: а) на болтах; б) шарнирное

Колонна, установленная в «стакан» фундамента, после выверки замоноличивается (заделывается бетонной смесью). Применяется также способ соединения колонны с фундаментом без «стакана», заключающийся в установке колонны на закладные части фундаментов и закреплении анкерными болтами (рис. 48).

Фундаментные балки служат для передачи нагрузки от наружных и внутренних стен здания на фундаменты, они укладываются на обрезы фундаментов. Фундаментные балки могут быть прямоугольного, трапецеидального и таврового сечения. Чтобы выдержать расположение балок на заданной отметке

---

, их укладывают на бетонные столбики, устанавливаемые на обрезы фундаментов колонн. Верхние грани балок располагают на 5 см ниже уровня пола помещения.¹⁰²



Рис.49. Опирание фундаментных балок

1 - балка; 2 — стена; 3 — бетонный столбик; 4 — колонна

Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала на мастике. Зазоры между торцами балок и между балками и колоннами заполняются бетонной смесью. Фундаментные балки с боков и снизу засыпают шлаком, чтобы предотвратить промерзание пола вдоль наружных стен. Снаружи здания вдоль фундаментных балок устраивают отмостку или тротуар.

Колонны одноэтажного здания, закрепленные в фундаментах, вместе с элементами покрытий образуют каркас, способный обеспечить пространственную жесткость и устойчивость здания.

Сборные железобетонные колонны для зданий без мостовых кранов имеют прямоугольное поперечное сечение, изготовляются по типовым чертежам и применяются при шаге колонн 6—12 м и при пролете здания 12—24 м. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, применяются колонны с консолями. Сечение этих колонн ниже консолей, поддерживающих подкрановую балку, больше, чем сечение надкрановой части, которая несет меньшую нагрузку. Крайние колонны для опирания подкрановой балки имеют одну консоль; средние — две консоли.¹⁰³



Рис.50. Сборные железобетонные колонны: а) крайняя и средняя колонны для бескрановых пролетов; б) то же, крайняя и средняя колонны для пролетов с мостовыми кранами; в) то же, двухветвевые ступенчатые колонны

По конструктивному оформлению колонны подразделяются на одноветвевые и двухветвевые. Одноветвевые колонны имеют прямоугольное поперечное сечение, высота их колеблется от 9,4 до 11,8 м. Двухветвевые колонны состоят из двух ветвей сечением 20х40 см, соединенных распорками, применяются они в зданиях с пролетами 18-24-30 м, оборудованных кранами, высота их колеблется от 10,8 до 18 м.

Применяют также составные колонны, отдельные части которых соединяются до монтажа или монтируются раздельно.

---

Сопряжение колонн с элементами каркаса осуществляется с помощью болтов и сварки стальных закладных деталей с последующим бетонированием (замоноличиванием) узлов соединения.

Колонны имеют стальные закладные детали для крепления ферм или балок покрытия, подкрановых балок, различных технологических устройств, рабочих площадок. В колоннах крайних рядов предусматриваются закладные стальные детали для крепления к ним панелей наружных стен.

В качестве подкрановых балок применяют железобетонные сборные таврового и двутаврового сечения в основном предварительно напряженные балки. Нижние закладные детали по концам балок привариваются к опорным листам консолей колонн. Сверху балки крепят к колоннам приваркой накладок к закладным деталям балок и колонн. Отдельные балки в стыках соединяются между собой также приваркой к закладным деталям стальной полосы. Зазоры между торцами балок заполняются бетонной смесью.

По подкрановым балкам на пакеты, состоящие из швеллера и дубового антисептированного бруса, укладываются подкрановые пути. Брус плотно охватывается полками швеллера и снизу промазывается битумом. На пакет укладывается рельс, который после предварительной выверки крепится болтами к подкрановой балке. Для пропуска болтов в балку при ее изготовлении закладываются отрезки стальных труб. Деревянный брус подливают бетонной смесью на мелком гравии, а рельс после окончательной выверки приваривают к швеллеру. В торцах здания на подкрановых балках устраивают упоры для мостовых кранов, состоящие из стального каркаса, в верхней части которых укреплены по два дубовых бруса.¹⁰⁴



Рис.51. Крайняя колонна кранового пролета с закладными деталями

1 — стальной лист с анкерами для крепления балок покрытия; 2, 3 — то же, для крепления подкрановых балок; 4 — то же, для крепления стеновых панелей



Рис. 52. Подкрановая железобетонная балка

1 — стальные накладки для крепления балок между собой и к колоннам; 2 — стальная закладная деталь консоли; 3 — то же, балки; 4 — то же, колонны; 5 — заделка бетоном

---

На обвязочные железобетонные балки опираются наружные ненесущие стены промышленных зданий. Они применяются также в качестве перемычек над проемами и в стенах. Обвязочные балки опираются на наружные консоли железобетонных колонн или крепятся к колоннам болтами с шайбами, хомутами или приваркой к закладным деталям в колоннах. Применяют обвязочные балки прямоугольного сечения при толщине стен 25 см и с четвертью (с полкой) при толщине стен более 25 см.

Основными несущими конструкциями покрытий одноэтажных промышленных зданий являются в зависимости от величины перекрываемых  пролетов — железобетонные крупноразмерные плиты, железобетонные односкатные и двухскатные балки, фермы, арки и пространственные конструкции. Для пролетов 6, 9 и 12 м в качестве несущих конструкций применяют железобетонные плиты.



Рис.53. Устройство кранового пути (разрез)

1 — подкрановая балка; 2 — рельс; 3 — опорный швеллер; 4 — брус; 5 — крюк; 6 — болт; 7 — бетонная подливка

Для пролетов 12 и 18 м применяют балки с предварительно напряженной арматурой. Балки имеют тавровое и двутавровое поперечное сечение. Для уменьшения веса балки изготовляют с круглыми отверстиями в стенках. Балки при значительной длине обладают большим весом, что усложняет их изготовление и перевозку.

Для перекрытий пролетов 18-30 м применяют сборные предварительно напряженные железобетонные фермы, состоящие из двух полуферм. Обе половины фермы соединяются стальными накладками, которые привариваются к закладным деталям. Большепролетные фермы могут собираться из отдельных блоков. Укрупнительная сборка ферм производится на строительной площадке.¹⁰⁵



Рис. 54. Несущие конструкции покрытий: а) железобетонная ребристая плита; б) типы сборных железобетонных одно- и двухскатных балок

Сборные железобетонные арки являются более экономичными конструкциями, чем железобетонные фермы. Различают арки двухшарнирные, имеющие шарниры только на опорах, трехшарнирные, имеющие, кроме опорных, шарнир в середине пролета (в замке), и бесшарнирные. Двух- и трехшарнирные арки имеют затяжку для восприятия распора, бесшарнирные арки выполняются без затяжек.

---

Рис.55. Сборные железобетонные фермы: а) составная; б) цельная предварительно напряженная¹⁰⁶

Арки могут опираться на колонны или специальные фундаменты. Балки, фермы и арки крепятся к колоннам анкерными болтами, выпущенными из верхушки колонны. Соответственно опорная часть балки, фермы или арки имеет закладную деталь в виде стального листа с отверстиями, через которые пропускаются болты колонны. Опорный лист после затяжки болтов приваривается к листу (закладной детали) верхушки колонны.



Рис.56. Сборные железобетонные арки с затяжками (слева), поперечное сечение арок (справа)



Рис.57. Цилиндрические железобетонные своды-оболочки: а) оболочка одноволновая; б) многоволновая

Применяются пространственные конструкции покрытий в виде сборных тонкостенных конструкций — оболочек, сводов и куполов. Тонкостенные пространственные конструкции позволяют перекрывать большие пролеты с минимальной затратой бетона.

Большое распространение имеют цилиндрические оболочки, которые могут быть одно- и многоволновыми, одно- и многопролетными. Цилиндрические оболочки опираются на торцовые и промежуточные диафрагмы, в свою очередь опирающиеся на колонны. Многоволновые оболочки покрытий собираются из сборных криволинейных пространственных армоцементных элементов с тремя слоями проволочной сетки. Распор от таких оболочек воспринимается затяжками.

Сборка оболочек производится на месте. После замоноличивания стыков, натяжения пучков арматуры бортовых элементов и установки затяжек оболочка поднимается кранами и устанавливается на колонны.



Рис.58. Своды-оболочки двоякой кривизны

Для некоторых производственных зданий перекрытие выполняется в виде сводов-оболочек двоякой кривизны. Такие оболочки окаймляются по периметру криволинейными бортовыми элементами и опираются на четыре колонны. Получается многопролетное покрытие с застекленными диафрагмами, которые используются для естественного освещения внутреннего помещения.

---