Файл: Лекция 4,5.docx Сантехника.docx

2.2 Базы стальных колонн

В нижней части стальных колонн предусматривают стальные базы (башмаки) для увеличения площади опирания колонны и сопряжения ее с фундаментом. Конструкция базы определяется типом колонн (сплошные, сквозные или раздельные), величиной и характером нагрузки (центрально нагруженная, внецентренно нагруженная), а также способом опирания колонн (шарнирное, жесткое).

Базы центрально сжатых колонн рекомендуется устраивать из одной плиты или из плиты, усиленной ребрами жесткости (рис.17).

\

Рисунок 17 - База центрально

сжатой колонны из одной плиты

Для увеличения ширины стержня колонны и усиления плиты базы устанавливают поперечные траверсы из листов (рис.18). Траверсы воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту.

Базы внецентренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах делают такими же, как и базы центрально сжатых колонн.

При малых расстояниях между ветвями и необходимости увеличения плеча анкерных болтов в сквозных колоннах допускается применять общую базу на обе ветви. В большинстве случаев для внецентренно сжатых сквозных колонн устраивают раздельные базы (под каждую ветвь отдельную базу по типу баз центрально сжатых колонн, рис.19б).

Рисунок 18 - База центрально сжатой колонны с траверсами сжатой колонны траверсами с траверсами

а б

Рисунок 19 - Базы стальных колонн:

а – под центрально сжатую колонну сплошного сечения;

б - под внецентренно сжатую двухветвевую колонну

Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении.

Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов.

2.3 Стальные стойки фахверка

Фахверк располагают в плоскости продольных и торцовых стен для восприятия массы стен, ветровых нагрузок и передачи их на основной каркас здания. Устраивают фахверк при шаге колонн 12 м и длине панелей равной 6 м; при высоте пролетов свыше 30 м и в кирпичных зданиях с кранами тяжелого режима работы.

Фахверк состоит из стоек (колонн) и ригелей. Их количество и местоположение определяются шагом колонн, высотой здания, конструкцией стен, характером и величиной нагрузок. Изготавливают их из прокатных и составных профилей.

Унифицированные стальные стойки применяются в торцовых и продольных фахверках одноэтажных промышленных зданий высотой до 18 м как с мостовыми кранами, так и без них.

Стойки устанавливают с шагом 6 м. По конструктивному решению колонны фахверка делят на три типа: постоянного сечения по высоте, составные (основной ствол и шарнирно соединенный с ним оголовок) и ступенчатые (с изменением поперечного сечения в уровне низа конструкции покрытия). Поперечное сечение колонн может быть двутавровым или коробчатым, выполненным из прямоугольных труб или из горячекатаных или холодногнутых швеллеров.

К конструкциям каркаса бескрановых зданий стойки фахверка крепятся в уровне покрытия, а в зданиях с мостовыми кранами еще и к тормозным конструкциям подкрановых балок и переходным площадкам.

К покрытию и связям фахверковые колонны крепят с помощью листовых шарниров (изогнутых стальных пластин). Такое крепление обеспечивает передачу ветровых воздействий на основной каркас и исключает вертикальное воздействие покрытия на стойки фахверка.

На рисунке 20 приводятся узлы крепления фахверковых стоек к стальным фермам покрытия.

Рисунок 20 - Узлы крепления стоек фахверка к покрытию:

а – к верхнему поясу фермы;

б – к нижнему поясу фермы

В торцах зданий предусматривают приколонные стойки фахверка у колонн основного каркаса. Крепления стоек к основным колоннам по высоте осуществляют с шагом не более 4.8 м.

На фундамент стойки фахверка опираются шарнирно (рис. 21).

Рисунок 21 Узел крепления стойки фахверка к фундаменту

2.4 Стальные подкрановые балки

Стальные подкрановые балки проектируют разрезными и неразрезными. Первые имеют постоянное сечение и стыкуются на опорах, а вторые стыкуются в четвертях пролета и могут иметь различные сечения.

Унифицированные типовые балки разрезного типа применяют для зданий с пролетами от 18 до 36 м с кранами обычного и тяжелого режимов работы и грузоподъемностью от 50 до 3200 кН при шаге колонн 6, 12, 18 и 24 м.

Балки пролетом 6 и 12 м применяют как в стальных, так и железобетонных каркасах, а пролетом 18 и 24 м – только в стальных.

По типу сечения могут быть сплошными и сквозными (решетчатыми). Сплошные балки применяют при шаге 6 м и небольшой грузоподъемности кранов. Сквозные подкрановые балки в виде шпренгельных систем применяют в зданиях с шагом 12 м и более, а также с кранами большой грузоподъемности (≥ 750 кН).

Стальная подкрановая балка сплошного сечения представляет собой сварной или прокатный двутавр, имеющий пояса одинаковой ширины или более широкий верхний пояс. Двутавры с одинаковыми по ширине поясами в плоскости верхнего пояса, усиленные тормозными балками или фермами, применяют в основном в зданиях, имеющих мостовые краны грузоподъемностью 500 кН и более и шаг колонн 12 м. В зданиях с кранами грузоподъемностью до 500 кН и шаге колонн 6 м используют балки с развитым верхним поясом, способным воспринимать тормозные усилия от работы кранов.

Размеры сечений стальных подкрановых балок назначают на основе расчета. Унифицированные балки имеют высоту на опоре 0,8 м при шаге колонн 6 м и грузоподъемности крана до 200кН и 1,3 м – при грузоподъемности крана 300 кН и более. Для шага колонн 12 м балки имеют высоту 1,6 м.

Для обеспечения устойчивости стенки балки усиливают поперечными двусторонними ребрами жесткости через 1,5 м, а в балках пролетом 18 и 24 м еще и горизонтальным продольным ребром.

Элементы сечения балок соединяют сваркой. При большой грузоподъемности кранов или при тяжелом режиме их работы балки выполняют клепаными.

На колонны подкрановые балки опирают через выступающие торцовые ребра и крепят с помощью анкерных болтов и планок. Между собой балки соединяют болтами через торцовые ребра.

На рисунках 22, 23 приводятся узлы крепления стальных подкрановых балок к стальным и железобетонным колоннам одноэтажных зданий.

а б

Рисунок 22- Крепления стальных подкрановых балок:

а – к стальной колонне; б – между собой

Рисунок 23 - Крепление стальных подкрановых балок к железобетонным колоннам

3 Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости одноэтажных промышленных зданий

Каркас одноэтажных зданий состоит из поперечных рам, шарнирно связанных поверху стропильными конструкциями. Поперечная жесткость здания обеспечивается колоннами, жестко защемленными в фундаменте и диском покрытия.

В зданиях с кровлей, устраиваемой по сплошному настилу из крупноразмерных железобетонных плит, условия работы отдельных рам облегчаются за счет частичной передачи нагрузок «жесткой» кровлей на смежные рамы.

Здания с кровлей из плит, укладываемых по прогонам, находятся в менее благоприятных условиях, т.к. независимость деформации отдельных рам при воздействии на них местных нагрузок может привести в ряде случаев к ухудшению эксплуатационных свойств здания.

Поэтому при проектировании зданий с мостовыми кранами значительной грузоподъемности, а также бескрановых, имеющих большую высоту, следует предусматривать продольные связи по верхним поясам стропильных конструкций, до некоторой степени объединяющих работу рам в поперечном направлении.