Каркасно-панельное здание

          Фундаментные балки имеют номинальную  длину 6 и 12 м, соответствующую  шагу колонн. В зависимости от  размера подколонника и способа опирания длина балок может меняться. Сечение балок определяются величиной пролёта, толщиной стен и передающейся от стен нагрузкой. При расположении над фундаментной балкой ворот необходима проверка балки на нагрузки, возникающие при проезде транспортных средств, или балка заменяется монолитной под бетонкой с соответствующим армированием.

          При замерзании под действием  увеличивающихся в объёме пучинистых  грунтов в фундаментных балках  могут возникнуть деформации. Во избежание этого и для предохранения пола от промерзания вдоль стен балку с боков и снизу засыпают шлаком или крупнозернистым песком. Для предупреждения проникания влаги в засыпку через шов между стеной и обсыпкой устраивают глиняный замок. Вдоль фундаментных балок на поверхности грунта устраивают тротуар или отмостку с уклоном 0.03…0.05. 

      3.3 Колонны каркаса.

          В современном индустриальном  строительстве применяют, в основном, сборные железобетонные каркасы.  Колонны, как элементы каркаса, предназначены для опирания на них несущих конструкций покрытия, подкрановых балок и крепления ограждающих конструкций.

          В наиболее распространённых  пролётных зданиях колонны, жёстко  защемлённые в фундаментах, и, чаще всего, шарнирно сопряжённые с ними стропильные конструкции образуют поперечную раму цеха, воспринимающую действующие на здание вертикальные и горизонтальные поперечные нагрузки. Жёсткость здания в продольном направлении обеспечивается подстропильными конструкциями, подкрановыми балками, несущеограждающими конструкциями покрытия, стальными связями и др.

          По конструктивному решению колонны  разделяют на одноветвевые и двухветвевые, по месту расположения в здании - на крайние, средние и располагаемые у торцевых стен. Поперечное сечение колонн может быть квадратное, кольцевое и прямоугольное.

          Конструкция сборных железобетонных  колонн зависит от объёмно – планировочного решения промышленного здания и наличия в нём того или иного вида подъёмно – транспортного оборудования. В связи с этим сборные железобетонные колонны подразделяют на две группы. Колонны, относящиеся к первой группе, предназначенные для зданий без мостовых кранов, в бескрановых цехах и в цехах, оснащённых подвесным подъёмно – транспортным оборудованием. Колонны, относящиеся ко второй группе, применяют в цехах, оборудованных мостовыми кранами.

          В колоннах предусматриваются закладные детали для крепления стропильных и подстропильных конструкций покрытия, а так же связей в покрытии и распорок, стеновых панелей, верха подкрановых балок, вертикальных связей (в связевых колоннах), крепления торцевых стоек фахферка (в торцевых колоннах) и анкера в консолях для крепления низа подкрановых балок.

          Применение для промышленных  зданий типовых конструкций требует  строго определённого их расположения. Это значит, в первую очередь, что все колонны на плане здания должны быть расположены строго определённо по отношению к разбивочным осям.

          По отношению к продольным  осям колонны средних рядов  располагаются симметрично, а  колонны крайних рядов могут  иметь нулевую привязку или  привязку”250”.

          Привязка “250”, когда внешняя грань колонны смещается наружу с оси продольного ряда на 250мм, применяется в зависимости от наличия грузоподъёмности кранового оборудования, высоты пролёта, шага колонн и других условий.

          По отношению к поперечным  разбивочным осям каждая первая и последняя колонны (т.е. торцевые) смещаются во внутрь здания от оси на 500 мм или, редко, на иную привязку, зависящую от типа несущих конструкций покрытия.

          Привязка “500” в торцах здания  позволяет не использовать доборные  элементы в несущей конструкции покрытия и свободно разместить фахферк (или каркас) торцевой стены. В целях уменьшения условий, возникающих в конструкциях промзданий от изменения окружающей температуры, усадки бетона и т.д., здания разделяют по длине и ширине на отдельные части (блоки) температурно-усадочными швами. Максимальная ширина температурного блока 144 м. По длине здания расстояния между температурными швами не должны превышать здания, приведенные в таблице 4 методического указания.

          Температурные швы устраивают на спаренных колоннах. Ось поперечного температурного шва должна совпадать с поперечной разбивочной осью, а геометрические оси колонн смещают от неё на 500 мм

          В каждом продольном ряду посередине  температурного блока необходимо устроить связи между колоннами каркаса. Такое расположение связей позволяет обеспечить устойчивость всего продольного ряда колонн и вместе с тем обеспечить свободу температурных деформаций продольной рамы в обе стороны температурного блока.

          Вертикальные связи обычно изготавливают из прокатных профилей и монтируют на сварке, для чего в связевых колоннах предусматривают дополнительные закладные детали. По своему конструктивному решению связи могут быть крестовыми и портальными, причём при портальных связях легче организовать пропуск напольного транспорта.

          В проектируемом здании применяются  колонны, центрифугированные квадратного сечения по шифру Т-1909. Выпуск 2-1. Колонны предназначены для применения в каркасе одноэтажных одно-, двух- и многопролётных отапливаемых и не отапливаемых производственных зданий без мостовых кранов, а также в качестве колонн продольного и торцевого фахверка. Подвесной транспорт в виде кран-балок грузоподъёмностью до 5т. Применяется колонна марки КЦ.4.4.117.30-3,высота пролёта 10.8м, размеры: Н=11700, А=400, В=300.

          Колонны крановых производственных  зданий сплошного прямоугольного  сечения применяются для высот  здания от 8.4 до14.4м (г/п кранов  до 32т); двухветвевого сечения – для высот от 15.6 до 18.0м (г/п до 50т); центрифугированные одно - и двухветвевые прямоугольного и кольцевого сечения – для высот от 10.8 до 18.0м (г/п до 32т). При разных шагах крайних и средних колонн отметки консолей и верхе колонн не будут совпадать.

          Отметка верха средней колонны  будет на 600 (700) мм ниже отметки  верха крайней колонны при  применении ж/б подстропильных конструкций. Отметка консоли средней колонны будет на 400мм ниже отметки консоли крайней колонны, т.к. высота 12-ти метровой ж/б подкрановой балки больше на 400м 6-ти метровой ж/б подкрановой балки.

          Подкрановые балки принимаются  разрезными стальными или ж/б  длиной 6 и 12м по сериям 1.426.2-3 и  1.426.1-4. Применение ж/б подкрановых  балок  возможно в зданиях с пролётами не более 24м и ограничивается грузоподъёмностью и режимом работы крана.

          Привязка крайних колонн к  продольным осям принимается”250”  при выполнении одного из следующих условий:

А) шаг  колонн по крайним рядам 12м;

Б) грузоподъёмность крана 32т ( а при высоте здания 10.8; 12.0,13.2 и 14.4 и с кранами г/п 20т с тяжёлым режимом работы);

В) высота здания 15.6м и более.

          При отсутствии подстропильных  конструкций и высоте на опоре  стропильных конструкций более 900 мм необходимо установить связи в уровне стропильных конструкций в крайних шагах температурных блоков.

          Верх связи крепится к надопорной  стойке, низа к закладочной детали  оголовка колонны.

          Железобетонные колонны прямоугольного  сечения для зданий высотой 8.4…14.4м с мостовыми опорными кранами г/п до 32т.

          Колонны по серии 1.424.1-5 Выпуск 1/87 и Выпуск 2/87 предназначены для  одноэтажных, одно-, двух- и многопролётных производственных отапливаемых и не отапливаемых зданий с пролётами 18, 24, 30, 36м при шаге крайних и средних колонн 6 и 12м, оборудованных опорными мостовыми кранами грузоподъёмностью 5…32т. Краны г/п до 20т (включительно) – лёгкого, среднего и тяжёлого режимов работы.

          Привязка крайних колонн к  продольным осям принимается  “250” при ширине надколонника С>380мм, пи ширине С=380 привязка “нулевая”.

          Ж/б подкрановые балки могут  применяться только для кранов легкого и среднего режимов работы.

          Стены приняты самонесущими или  навесными из панелей длиной 6м.  При шаге крайних колонн 12м необходимо устанавливать фахверковые колонны для крепления панелей длиной 6м.

          Для двух- и многопролётных зданий  с высотой этажа 12.0; 13.2 и 14.4м  при пролётах 30 и 36м следует  предусматривать связи в надкрановой части колонн в среднем ряду температурного блока.

          В курсовом проекте применяем  колонны по серии 1.424.1-5 Выпуск 11/87: крайние – Марки 1К144-6,грузоподъёмность  крана 20т, высота от пола  до верха рельса-11.75, высота от  пола пролёта-15.6м, размеры: Н=16450мм, h=11950мм, Ф=800мм, С=380мм.;колонны крановые средние – Марка 8К144-37, кран грузоподъёмностью 20т, высота от пола пролёта 15.6м, высота от пола до верха рельса 11.75м, размеры: Н=16450мм, h=11700мм, А=900мм, С-600мм.

          В курсовом проекте применяем  колонны ж/б центрифугированные одноветвевые прямоугольного сечения для зданий с мостовыми опорными кранами.

          Одноветвевые колонны, центрифугированные  ж/б колонны прямоугольного сечения  предназначены для применения  в производственных зданиях пролётами 18, 24, 30, 36м с шагом крайних колонн 6 и 12м, средних-12м с высотой до низа стропильных конструкций 10.8; 12.0; 13.2; 14.4м оборудованных опорными мостовыми кранами.

          Стропильные и подстропильные  конструкции металлические по Серии 1.460.3-18, ж/б-по серии 1.463.1.3-87, 1.462.1-3/80, ПК-01-129/78. Стены приняты самонесущими из панелей 6 и 12м. Покрытия из ж/б плит или профилированного настила. Подкрановые балки ж/б применимы только при пролётах 18 и 24м. Привязка крайних колонн к продольным осям принята: “нулевая” для колонн с размером надкрановой части Фв=400, “250”- для колонн с размерами надкрановой части Ав=500 и 600мм.

          В курсовом проекте применяем  колонны Марки К120-94.5.40-196.2-40-т7, грузоподъёмность 20т, высота пролёта 14.4м и К120-97.5.45-192.2.40-т12. 

      3.4. Фахверковые колонны

          Фахверк – это дополнительные  элементы каркаса, предназначенные  для крепления стенового ограждения, когда невозможно или не целесообразно использовать с этой целью только основные колонны. Фахверк может включать вертикальные элементы (стойки), горизонтальные элементы (ригели) и, иногда, раскосы.

          По материалу стойки фахверка  могут быть стальными, железобетонными или комбинированными. В зданиях с ж/б или смешанным каркасом используют преимущественно ж/б стойки фахверка, сплошного прямоугольного, кольцевого и двухветвевого сечения.

          Привязка торцевых фахверковых  колонн и поперечным осям чаще  всего принимается “нулевая”.  Исключение составляют фахверки зданий с несущими конструкциями типа “Молодечно”, оболочки положительной кривизны и т.д.

          Привязка к продольным координационным  осям грани колонн продольного фахверка зависит от наличия мостовых кранов, типа стропильных конструкций и бывает”0” или”250”.

          Среди ж/б стоек фахверка наиболее широко применяют колонны прямоугольного сечения. Такие колонны приняты двух типоразмеров: призматические и ступенчатые.

          В зданиях со стальными стропильными  конструкциями колонны продольного и торцевого фахверка приняты призматическими. В таких случаях фахверк выполняется составного сечения: железобетонный ствол до низа стропильной конструкции и стальной надколонник на высоту фермы. Крепление осуществляется как в уровне диска покрытия, так и в уровне горизонтальных связей по нижним поясам ферм.

          При ж/б стропильных конструкциях  колонны выполняют ступенчатыми  и крепятся в уровне диска  плит покрытия.

          Сопряжение элементов фахверка  с конструкциями покрытий и  подкрановыми балками (в продольном фахверке) запроектированы из условий обеспечения возможности независимых перемещений их в вертикальной плоскости. Сопряжение фахверковых колонн с примыкающими конструкциями – шарнирное, включая стаканное сопряжение с фундаментом (только в продольном фахверке при Н=10.8…14.4м, с мостовыми кранами и ж/б стропильными конструкциями), где предусмотрена возможность образования пластического шарнира в грунте при воздействии нагрузки на фундамент.