«Основы инженерного строительства и санитарной техники».

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ

3. Конструктивные схемы зданий и их основные элементы.

     Конструктивные элементы промышленных зданий подразделяются на две группы: несущие и ограждающие.
    Несущие конструкции воспринимают постоянные нагрузки от собственного веса и временные (полезные) нагрузки (вес оборудования, сырья, людей, снеговая, ветровая, нагрузка от торможения мостовых кранов).
    К ограждающим, относят такие конструкции, которые отделяя помещение от наружной среды, позволяют поддерживать внутри зданий определенные температурно-влажностиые и акустические условия.
    Фундаментными называют подземные конструкции, воспринимающие нагрузки от здания и передающие их на основание.
    Основанием служит слой или массив грунта, располагающийся под зданием и обладающий необходимой несущей способностью.
    Наружные стены - вертикальные ограждающие конструкции. Внутренние стены разделяют здание на отдельные помещения.
    Перегородки - легкие стены, разделяющие помещение на отдельные части: цехи, коридоры и т. п.
    Колоннами называют отдельно стоящие опоры, воспринимающие нагрузки от вышележащих элементов здания.
    Междуэтажные перекрытия - конструкции, разделяющие здание по высоте на этажи, непосредственно воспринимающие полезные (функциональные) нагрузки.
    Покрытием - называют верхнюю ограждающую конструкцию. предохраняющую здание от атмосферных осадков. Покрытие состоит из несущих конструкций - балок или ферм, настила, теплоизоляции и кровли гидроизоляционной оболочки.
    К основным элементам зданий относят также лестницы, пандусы, оконные и дверные проемы. Для освещения помещений естественным светом при большой ширине здания и естественной вентиляции устраивают прозрачные проемы в покрытиях - фонари (рис.8).

Рис. 8 Конструктивные схемы зданий и основные конструктивные элементы
а—здание каркасное; б—здание с неполным (внутренним) каркасом; 1-фундаменты; 2 - фундаментные балки; 3 — несущие стены; 4 — колонны; 5—несущая конструкция покрытия; б—фонарь; 7 — плиты покрытия; 8—пол; 9 — фундамент ленточный; 10—стены несущие

    Современные промышленные здания сооружают по двум конструктивным схемам: каркасные с самонесущими стенами (рис. 8,а) и здания с неполным (внутренним) каркасом и несущими стенами (рис. 8,6). В массовом строительстве более часто применяют конструктивную схему каркасного здания, что обеспечивает более экономичные решения и применение унифицированных сборных элементов- В таких зданиях несущими конструкциями является каркас из вертикальных элементов—колонн, жестко заделанных в фундаментах, горизонтальных элементов — балок междуэтажных перекрытий (ригелей), а также балок или ферм покрытий.
    Жестко или шарнирно соединенные в узлах вертикальные стойки и горизонтальные элементы образуют одно- или многоярусные поперечные рамы зданий. Эти рамы в продольном направлении связывают настилами междуэтажных перекрытий и покрытий, которые обеспечивают продольную жесткость здания. Жесткость здания дополнительно обеспечивается специальными связями, располагаемыми в вертикальной плоскости, и подкрановыми балками в зданиях, оборудованных передвижными кранами.
    Схему здания с неполным каркасом применяют реже. Несущими конструкциями здесь служат внутренний каркас и стены. Несущие стены воспринимают нагрузки от перекрытий и покрытий и выполняют функции ограждающих конструкций.
    Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям. Правила привязки предусматривают возможность применения деталей и изделий одних и тех же типоразмеров (балок, ферм, ригелей, панелей покрытия и стеновых панелей) при различном их расположении, т. е. в крайних или средних пролетах.
    В одноэтажных зданиях, не оборудованных мостовыми кранами, или с кранами грузоподъемностью до 30 т включительно, колонны, примыкающие к продольным стенам, привязывают так, чтобы наружная грань колонны совмещалась с продольной разбивочной осью (рис. 9,а).
    В зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью от 30 до 50т, при шаге колонн 6 м и высоте этажа 16,2 и 18 м наружные грани колонн смещают на 250 мм наружу (рис.9,б).
    Колонны, примыкающие к торцевым стенам, смещают относительно поперечной разбивочной оси внутрь здания (ось колонны смещается на 500 мм). Это делают для размещения в образовавшемся зазоре фахверка (стенового каркаса). Внутренние колонны располагают на пересечении продольных и поперечных разбивочных осей (рис. 9,е).
    При установке стропильных на подстропильные конструкции, колонны привязывают к разбивочным осям со смещением на 250 мм. В месте перепада высот в зданиях с железобетонным каркасом колонны к разбивочным осям привязывают, смещая их на 250 или 500 мм (рис. 10, а).
    Одноэтажные здания пристраивают к многоэтажным на двух рядах колонн со вставкой, привязывая к их разбивочным осям по общим правилам (рис. 10,6). Привязку продольных и торцевых несущих стен без пилястр производят, как правило, симметрично разбивочным осям. Для стен с пилястрами глубиной более 250 мм применяют нулевую привязку, т. е. внутреннюю плоскость стены совмещают с разбивочными осями (рис.10,в).

Рис. 9. Привязка конструктивных элементов здания к разбивочным осям
а - привязка колонн и стен к продольным разбивочяым осям; б—то же, при использовании мостовых кранов ; в—привязка колонн у торцовых стен

Рис.10. Привязка конструктивных элементов к разбивочным осям:
а—в местах перепада высот; б—в местах температурных швов; в - привязка несущих стен

    ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ. Вследствие изменения температур в летнее и зимнее время конструкции здания испытывают температурные напряжения, способные деформировать здания вплоть до разрушения. Для предотвращения указанных явлений здание делится на температурные блоки, между которыми устраивают поперечные или продольные швы. Размеры температурных блоков принимают в зависимости от типа и конструкции зданий. Для III климатического пояса эти размеры указаны в табл. 2. При применении унифицированных типовых секций длину блока можно принимать рапной 72 м.
    Кроме температурных деформаций, здание в случае размещения на неоднородных грунтах может давать неравномерную осадку. Для избегания нежелательных деформаций в местах расположения температурных швов устраивают осадочные швы. Совмещенный шов обычно называют деформационным. Такие швы устраивают также в местах значительного перепада высот здания, в местах примыкания зданий различной этажности и в местах примыкания к старому зданию нового.

Таблица 2.                    v        

    В зданиях с железобетонным каркасом в местах устройства поперечных деформационных швов чаще всего устанавливают парные колонны. Ось температурного шва должна совпадать с поперечной разбивочной осью, а оси колонн смещают относительно разбивочной оси на величину 500 мм.
    Продольные температурные швы устраивают так же на двойных колоннах со вставкой между разбивочными осями, размеры которой принимают равными 500, 1000 и 1500 мм. Шаг колонн при этом сохраняется. Для колонн сечением 400 X 400 мм применяют нулевую при-вязку - вставку в 500 мм.
    При устройстве только температурного шва колонны устанавливают на общий фундамент, а в случае совмещения температурного и осадочного шва на раздельный.
    В зданиях с металлическим и смешанным каркасом при продольных температурных швах колонны устанавливают в один ряд. Ферма одного из пролетов в этом случае должна иметь подвижное опирание.

Содержание