Лекция №10. Рис. 6. Пространственные покрытия

Рис. 6. Пространственные покрытия

Рис. 5. Железобетонные подстропильные балки и фермы покрытия.

Рис. 3. Железобетонные балки покрытий пролетом 6, 9, 12 и 18 м.

Рис. 2. Типы железобетонных колонн многоэтажных промышленных зданий

Покрытие. Каждое здание имеет покрытие, которое служит для защиты помещений от атмосферных воздействий. Покрытие состоит из несущей и ограждающей частей. В несущую часть покрытий одноэтажных промзданий входят стропильные балки, фермы, в ограждающую — плиты покрытия, утеплитель, гидроизоляция и др.

Покрытия отапливаемых зданий с рулонной или мастичной кровлей следует проектировать с уклонами от 1,5 до 12%.

По периметру наружных стен зданий высотой до верха карниза или парапета более 10 м на кровлях с уклонами от 5 до 35% следует предусматривать ограждения высотой не менее 0,6 м из несгораемых материалов. При наружном водостоке ограждения следует, как правило, проектировать решетчатыми.

Балки и фермы обычно изготавливают из железобетона, реже — из стали. Типовые железобетонные стропильные балки применяют для небольших и средних по величине пролетов — 6, 9, 12 и 18 м (рис. 3).

Для несколько больших пролетов (18 и 24 м) используют типовые безраскосные фермы арочного (кругового) очертания и раскосные сегментные фермы с верхним поясом ломаного очертания (рис. 4). Безраскосные фермы с дополнительными стойками на верхнем поясе, на которые опираются плиты покрытия, используют для зданий с малоуклонной кровлей, а также в зданиях с большими коммуникационными системами, размещаемыми в пределах ферм.

Для покрытий неотапливаемых зданий пролетом 6, 9, 12 и 18 м применяют треугольные безраскосные фермы.

Рис. 4. Железобетонные фермы покрытия:

а – безраскосные арочные; б – раскосные сегменты.

Для зданий с шагом колонн внутренних рядов 12 м применяют подстропильные фермы, запроектированные с учетом опирания на них типовых ферм (рис. 5).

а, б — конструктивные схемы; 1 — балка; 2 — ферма

Стальные фермы обладают рядом достоинств: малой массой, индустриальностью; к их недостаткам относятся малая огнестойкость, подверженность коррозии и большой расход стали.

Плиты покрытия. По балкам и фермам покрытия укладывают плиты покрытия, которые воспринимают нагрузки, создаваемые кровлей, снегом, вентиляционными и другими устройствами, установленными на крыше здания, и передают иx на несущие конструкции покрытия или стены. Типовые железобетонные плиты покрытия массового изготовления имеют размеры в плане 3x6 и 3x12 м. Разработаны также добротные плиты размером 1,5x6 м, используемые в местах повышенных снеговых отложений у фонарей.

Плиты покрытия применяют четырех типов: без проема в полке — тип ПГ, с проемом в полке для пропуска вентиляционной шахты или воздуховода крышного вентилятора — тип ПВ, с прямоугольными проемами между ребрами для легкосбрасываемой кровли над взрывоопасными помещениями цехов — тип ПЛ, с проемами в полке для устройства зенитного фонаря — тип ПФ.

Для покрытий зданий с сетками колонн 18x24, 18X30 и 24x24 м разработаны типовые железобетонные оболочки положительной гауссовой кривизны. Оболочки представляют собой сборно-монолитную конструкцию, монтируемую из плит размером 3x6 м с цилиндрической поверхностью, контурных диафрагм в виде ферм и поясов (рис. 6).

Основные конструктивные элементы промышленных зданий.

Стены зданий подразделяются на наружные и внутренние. В зависимости от конструктивной схемы и роли, ими выполняемой, стены классифицируют как несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).

Несущие стены воспринимают все нагрузки, возникающие в здании, и передают их на фундамент. Чаще всего их выполняют из кирпича толщиной 380, 510 и 640 мм.

Самонесущие стены воспринимают нагрузки собственной массы и ветровую. Выполняют их из кирпича, блоков или панелей.

Ненесущие (навесные) стены применяют наиболее широко. Их обычно выполняют из панелей, навешиваемых на колонны каркаса здания. Каждая панель несет нагрузку собственной массы и ветра в пределах одной панели. Панели отапливаемых зданий запроектированы из ячеистых автоклавных бетонов с объемной массой 700—800 кг/м³ и легких бетонов на пористых заполнителях — керамзитобетона, перлитобетона и аглопоритобетона с объемной массой 900—1200 кг/м³, длиной 3 и 6 м, высотой 0,9; 1,2; 1,5 и 1,8 м, толщиной 200, 250 и 300 мм. Панели неотапливаемых зданий представляют собой плоские железобетонные плиты толщиной 70 мм для зданий с шагом колонн 6 м и ребристые плиты с высотой продольных ребер 300 мм и толщиной полки 30 мм для зданий с шагом колонн 12 м.

Наружные стены неотапливаемых зданий следует, как правило, проектировать из асбестоцементных и металлических листов и других легких стеновых ограждений.

Перекрытие — существенный конструктивный элемент многоэтажных промышленных зданий, который разделяет здание на этажи и воспринимает нагрузки оборудования, людей и другие, передавая их на колонны каркаса или стены. Перекрытия и покрытия многоэтажных промышленных зданий выполняют по балочной или безбалочной схемам.

Балочные перекрытия выполняют главным образом из сборных железобетонных конструкций — ригелей и плит перекрытия (рис. 1). Этот вид перекрытия запроектирован двух типов. Балочные перекрытия типа 1 предназначены для зданий, в которых технологическое оборудование устанавливают на плиты перекрытия, уложенные по полкам ригелей. Перекрытия типа 2 разработаны для зданий, в которых должно устанавливаться «провисающее» оборудование, т. е. проходящее через проемы в перекрытии и опирающееся на специальные балки, окаймляющие эти проемы.

Для установки горизонтальных аппаратов на междуэтажные перекрытия применяются специальные Т-образные балки шириной 730 мм, которые опирают на ригели перекрытия типа 2 (рис. 2).

Конструкции с балочными перекрытиями, запроектированные в различных сериях, могут использоваться для строительства в несейсмических районах, а также для строительства в районах с сейсмичностью 7-9 баллов.

Безбалочные перекрытия применяют в основном в производствах с повышенными требованиями к чистоте, в пищевой промышленности, в холодильниках. Они создают ровный потолок без выступающих балок. Безбалочное перекрытие состоит из четырех основных элементов: пролетной и надколонной плит, капителей и колонн каркаса.

Рис. 1. Сборные железобетонные перекрытия: а – тип 1; б – тип 2; 1 – ригель с боковыми полками; 2 – ригель прямоугольного сечения;- 3- колонна крайнего ряда; 4 – то же, среднего ряда; 5 – панель перекрытия ребристая рядовая; 6 – то же, доборная; 7 – пол; 8 – стена наружная продольная; 9 – то же, торцовая

Плиты перекрытий (покрытий) многоэтажных промышленных зданий выполняют в виде ребристых плит (рис. 3), а иногда – многопустотных панелей. Ребристые плиты имеют следующие номинальные размеры: длина – 6 м; высота – 0,4 м, ширина – 1,5 м (основные) и 0,75 и (доборные). Доборные плиты укладывают вдоль зданий у наружных стен. Многопустотные панели при длине 6 м имеют высоту 0,22 м и ширину 1,5 м.

Рис. 2. Конструкции железобетонных балок для опирания горизонтальных аппаратов: 1 — плиты перекрытия; 2 — постамент под аппарат; 3 — аппарат; 4 — колонна; 5 — балки таврового сечения для опирания оборудования; 6 — ригель прямоугольного сечения

Рис. 3. Плиты перекрытий: а — рядовая плита; б — доборная плита