Основные элементы сборного железобетонного каркаса одноэтажного промздания

Он состоит из поперечных рам, объединённых в пространственную систему плитами (или прогонами) покрытия, связями и другими элементами. Под поперечными рамами в данном случае понимают жёстко защемлённые в фундаменты колонны и шарнирно опирающиеся на них стропильные конструкции (балки, фермы).

Шарнирное соединение ригелей и колонн обеспечивает универсальность конструкций. Так, колонны при этом можно использовать при различных пролётах и типах несущих конструкций покрытия (если усиление на колонну не превышает её несущей способности), а несущие конструкции покрытия – при различных типах и высотах колонн. Шарнирное опирание ригелей на колонны конструктивно проще жёсткого, хотя расход материалов при обоих вариантах примерно одинаков.

Помимо фундаментов, колонн, ригелей и связей в ж/б каркас одноэтажного здания входят фундаментные балки, подкрановые (при наличии мостовых кранов) и обвязочные (при стенах из мелких элементов), а также подстропильные конструкции, если шаг колонн больше шага стропильных конструкций.

Основные элементы стального каркаса

Он состоит из комплекса конструктивных элементов (колонны, стропильные и подстропильные фермы, подкрановые балки, прогоны, фахверк и связи), сочленённых между собой в пространственную геометрически неизменяемую систему. Основными несущими конструкциями здания являются поперечные рамы, состоящие из шарнирно (или жёстко) связанных между собой колонн и ригелей; колонны с фундаментами имеют обычно жёсткую связь.

Элементы стальных конструкций соединяют между собой, как правило, на сварке. С целью снижения трудоёмкости монтажа на стройке элементы каркаса соединяют на болтах (чёрных, чистых и высокопрочных), а сварку в основном применяют для усиления жёсткости узлов.

Элементы стального каркаса изготовляют из малоуглеродистых низколегированных и высокопрочных сталей, позволяющих снизить расход материала, облегчить конструкции и упростить форму. Экономия материала достигается также в случае применения эффективных профилей (гнутых, трубчатых и др.), преднапряжённых конструкций и т.п.

Фахверк и связи в промышленных зданиях

Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12м и длине стеновых панелей 6м. Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.

Фахверковые колонны изготовляют железобетонные и стальные. Ж/б колонны имеют сечение от 300х300 до 400х600 мм; колонны кольцевого сечения имеют диаметр 300мм. Стальные колонны фахверка выполняют из сварных широкополочных двутавров.

Соединяют фахверковые колонны с фундаментами и диском покрытия на шарнирах. К фундаментам колонны крепят анкерными болтами. Верхние концы колонн торцового фахверка крепят к стропильным конструкциям, ветровым балкам или фермам, а продольного фахверка – к плитам покрытия и вертикальным связевым фермам. Такое соединение обеспечивает передачу ветровых нагрузок на каркас здания и исключает воздействие вертикальных нагрузок от покрытия на колонны фахверка.

Колонны железобетонного каркаса. Типы и характеристики

В зданиях без мостовых кранов устанавливают колонны без консолей, а в зданиях с мостовыми кранами – колонны с консолями, на которые опирают подкрановые балки. По расположению в плане различают колонны крайних и средних рядов; первые устанавливают так же в рядах, примыкающих к продольным температурным швам.

Они могут иметь прямоугольное и двутавровое сечение, а также быть двухветвевыми. По сравнению с колоннами прямоугольного сечения двухветвевые колонны имеют повышенную жёсткость, но они более трудоёмки в изготовлении. Применяют их в зданиях с высотой более 10,8м. На изготовление колонн двутаврового сечения бетона расходуется на 25-30% меньше, чем на колонны прямоугольного сечения.

Размеры колонн в поперечнике принимают: прямоугольного сечения – от 400х400 до 500х800 мм, двутаврового сечения – 400х600 и 400х800 мм, двухветвевых – от 400х1000 до 600х1900 мм. Ветви колонн сквозного сечения связаны распорками через 1,5-3,0 м по высоте.

В высоких зданиях можно монтировать колонны, состоящие по длине из двух-трёх частей, соединяемых сваркой закладных элементов и выпусков арматуры. Такие колонны удобны в изготовлении и транспортировке. В зданиях текстильной промышленности с шедовыми покрытиями можно устанавливать Г- и Т-образные колонны, позволяющие несколько уменьшить пролёт несущих конструкций покрытия.

В одноэтажных промышленных зданиях без мостовых кранов можно применять ж/б колонны кольцевого сечения. Наружные диаметры колонн – от 300 до 1000мм (через 100 мм), толщина стенок – 50 – 100 мм, масса колонн – от 1,2 до 9 т. При изготовлении таких колонн расход бетона снижается в 2 раза, стали – на 20 – 30%. Их целесообразно устанавливать в производственных зданиях с неагрессивной средой при высоте их от пола до низа несущих конструкций от 4,8 до 14,4 м.