Примыкание покрытия к торцовой стене одноэтажного промздания

Обновлено: 28.04.2024

Несущей основой промышленных зданий является каркас, состоящий из поперечных и продольных рам. Элементы каркаса, соединяющие между собой поперечные рамы, называют связями.Они воспринимают нагрузки от торможения кранов и ветра, обеспечивая пространственную жесткость каркаса.

По характеру расположения связибывают горизонтальные установленные в плоскости верхнего и нижнего пояса ферм, и вертикальные установленные между колоннами или фермами в вертикальной плоскости.

_: Конструктивное решение связей зависит от высоты здания, величины пролета, шага колонн, наличия кранов и их грузоподъемности.

Роль горизонтальных связей выполняют плиты покрытия (рис. 38,а). После сварки опорных закладных деталей и заделки швов покрытие приобретает качества «сплошного диска», повышающего пространственную жесткость здания.

- Устойчивость стропильных балок и ферм (в торцах фонарных проемов) обеспечивается горизонтальными крестовыми связями, установленными в уровне верхнего пояса. В последующих пролетах (под фонарями) устанавливают стальные распорки.

Ветровые фермы (рис. 38,6) в виде системы горизонтальных связей устанавливают в торцовых стенах зданий значительной высоты. Такие фермы располагаются на уровне подкрановых балок или нижнего пояса ферм.

Горизонтальные крестовые связи в уровне нижнего пояса балок и

ферм имеют здания с мостовыми кранами грузоподъемностью более 30 т.

Вертикальные связи между колоннами продольных рядов (рис. 38, в, г) устанавливают в середине температурного блока. При шаге колонн 6 м (рис. 38,(5) ставят крестовые связи, при шаге 12 м (рис. 38,е) портальные. Связи приваривают к закладным деталям колонн. Они воспринимают все горизонтальные нагрузки с покрытия и продольных рам каркаса и передают их на фундамент.

Вертикальные связи между опорами ферм или балок (рис. 38, в, г) ставят в крайних ячейках температурного блока здания с плоским покрытием (без подстропильных конструкций).

Горизонтальные и вертикальные связи являются ответственными элементами каркаса, обеспечивающими неизменяемость и жесткость здания.

Места сопряжений разнотипных элементов сборного каркаса называют узлами.Узлы железобетонных каркасов должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости и долговечности; неизменяемости сопрягаемых элементов при действии монтажных и эксплуатационных нагрузок; несложности при монтаже и заделке.

Узлысборного железобетонногокаркаса классифицируют:

По характеру статической работы:

жесткие (рамные), воспринимающие изгибающие моменты, продольные и поперечные силы;

шарнирные, воспринимающие только продольные силы и препятствующие смещению элементов при действии поперечных сил.

По условиям восприятия нагрузки:

расчетные, воспринимающие нагрузки;

нерасчетные, не воспринимающие нагрузок.

По способу заделки:

монолитные, заделанные бетоном;

сборные, соединяемые с помощью болтов и сварки;

сборно-монолитные, сочетающие сварку закладных деталей или выпусков арматуры с последующим замоноличиванием стыка.

Для сборных железобетонных

каркасов характерны следующие узлы.

Сопряжение колонны с фундаментом (рис. 39, а). Глубина заделки колонн прямоугольного сечения 0,85 м, двухветвевого 1,2 м. Стыки замоноличивают бетоном марки не ниже 200. Бороздки на гранях колонны способствуют лучшему сцеплению бетона в полости стыка.

Опирание подкрановой балки на выступы или консоли колонны (рис. 39,6). К опорам балки (до ее установки) приваривают стальной лист с вырезами для анкерных болтов. На опорах колонны балку закрепляют к анкерным болтам и приваривают закладные детали. Верхнюю полку подкрановой балки закрепляют стальными планками, приваренными к закладным деталям.

Опирание подстропильных конструкций на оголовке колонны (рис. 39,г). Закладные детали стыкуемых элементов сваривают потолочным швом.

Крепление подвесных кранов (рис. 39,(?) к конструкциям покрытия. Несущие балки кранов закрепляют болтами к стальным обоймам на строительных конструкциях. Перекидные балки (рис. 40) нагрузку от подвесных кранов перераспределяют между узлами стропильных ферм.

Сопряжение стропильных и подстропильных элементов (рис. 39,е, ж) аналогично креплению ферм и балок на оголовке колонны.

Система связей покрытия предназначена для обеспечения пространственной работы и продольной неизменяемости каркасов, восприятия горизонтальных нагрузок (от ветра, кранового оборудования и пр.) придания устойчивости конструкциям в период их монтажа.

Ветровые и сейсмические силы, воздействующие на покрытие и верхнюю часть торцовых стен и направленные вдоль пролётов здания, передают системой связей покрытия на систему продольных и вертикальных связей по колоннам.

Система связей также обеспечивает развязку сжатых поясов «из плоскости» стропильных ферм.

Те же силы, направленные поперёк пролётов здания при одинаковом шаге крайних и средних колонн, воспринимаются непосредственно поперечными рамами каркаса.

В ином случае с промежуточных колонн крайнего ряда они передаются на поперечные рамы продольными горизонтальными связями в уровне нижних поясов стропильных ферм.

Система связей покрытия соединяет в пространственный элемент попарно стропильные связевые фермы по краям, а при необходимости - и в середине температурного отсека, и связывает между собой эти пространственные элементы вдоль здания для восприятия горизонтальных усилий любого направления.

Если здание состоит из нескольких температурных блоков, то каждый из них должен иметь самостоятельную систему связей.

В зданиях с применением железобетонных плит связи по верхним поясам стропильных ферм состоят из распорок и растяжек.

Горизонтальные связи предусматриваются только в зданиях с фонарями и располагаются в подфонарном пространстве.

В покрытиях при шаге колонн крайних и средних рядов 12 м предусматривают горизонтальные связевые фермы, размещая их в уровне нижнего пояса стропильных ферм по торцам температурных блоков в каждом пролете.

Горизонтальные связи при железобетонном каркасе

1 - распорка; 2 - горизонтальная ферма в торцах

Связи в покрытии со стальными фермами по нижним поясам стропильных ферм

1 - распорки; 2 - растяжки; 3 - раскосы; 4 - вертикальные сязи;

5 - стропильные сязи; 6 - связевые фермы

Горизонтальные связи в плоскости нижних поясов стропильных ферм могут быть двух типов.

Связи первого типоразмера состоят из поперечных горизонтальных связевых ферм, располагаемых в торцах температурного отсека здания.

При длине температурного отсека более 96 м в пределах отсека должны быть установлены промежуточные связевые фермы с шагом 42-60 м.

Кроме того, не обходимы продольные горизонтальные связевые фермы, которые в одно-, двух- и трехпролетных зданиях располагают вдоль крайних рядов колонн, а при числе пролетов более трех также и вдоль средних рядов колонн таким образом, чтобы расстояние между связевыми фермами не превышало трех пролетов в зданиях с обычным режимом работы и двух пролетов в зданиях с тяжелым режимом работы.

Связи первого типа предусматривают также установку распорок и растяжек.

Связи первого типа обязательны в зданиях с тяжелым режимом работы и в зданиях с подстропильными фермами независимо от режима работы кранов.

В зданиях с обычным режимом работы при отсутствии подстропильных ферм связи первого типа устанавливают :

- в однопролетных и двухпролетных зданиях оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более;

- в зданиях с числом пролетов три и более при наличии кранов общего назначения грузоподъемностью 30 т и более.

В остальных случаях предусматривается второй тип связей.

Связи второго типа состоят из поперечных горизонтальных связевых ферм, расположенных так же, как и в связях первого типа, по торцам температурного блока и в случае необходимости дополнительно по промежуточным рядам колонн.

Продольные связевые фермы по крайним рядам колонн устанавливают только при шаге стропильных ферм 12 м и наличии стоек продольного фахверка. Связи второго типа включают также распорки и растяжки.

Связевые стальные стропильные фермы соединяются : плоскости нижних поясов – распорками и раскосами, образующими горизонтальные фермы, и растяжками с интервалом 6 м по всей длине здания; в плоскости верхних поясов – распорками и раскосами в середине пролёта только в подфонарном пространстве.

Связи в покрытиях со стальными фермами по верхним поясам стропильных ферм

1 - распорки; 2 - растяжки; 3 - раскосы; 4 - вертикальные связи; 5 - стропильные фермы

По средним рядам колонн крайние подстропильные фермы в каждом температурном блоке связывают с верхними поясами стропильных ферм горизонтальными распорками.

Горизонтальные связи в покрытиях при железобетонном каркасе

1 - горизонтальная распорка по подстропильным фермам

Вертикальные связи располагаются вдоль пролетов в местах размещения поперечных горизонтальных связевых ферм через 6 м.

Вертикальные связи в покрытиях при железобетонном каркасе

1 - вертикальная связь по фермам; 2 - распорка

Вертикальные связи, распорки, растяжки и раскосы могут быть спроектированы из круглых электросварных труб, замкнутых гнутосварных профилей, гнутых и горячекатаных профилей. Их сочетание зависит от шага стропильных ферм.

В качестве основного варианта принят сортамент связей из круглых электросварных труб.

Связи по верхним поясам ферм крепят на болтах М20 нормальной точности; связи по нижним поясам стропильных ферм в зданиях с обычным режимом работы – на болтах М20, в зданиях с тяжелым режимом работы – на сварке.

Элементы связей, расположенные в плоскости колонн и воспринимающие ветровые нагрузки, крепятся на болтах или сварке в зависимости от усилий, действующих в этих элементах.

Система связей в покрытиях состоит из горизонтальных связей в плоскости верхних и нижних поясов стропильных ферм и вертикальных связей между фермами.

В зависимости от применения железобетонных плит или стального профилированного настила система связей отличается только в плоскости верхних поясов стропильных ферм.

При строительстве одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий в качестве несущей принимается, как правило, каркасная система. Каркас позволяет наилучшим образом организовать рациональную планировку производственного здания (получить большепролетные пространства, свободные от опор) и наиболее приемлем для восприятия значительных динамических и статических нагрузок, которым подвержено промышленное здание в процессе эксплуатации.

В одноэтажном здании несущий остов представляет собой поперечные рамы, соединенные продольными элементами. Продольные элементы воспринимают горизонтальные нагрузки (от ветра, от торможения кранов) и обеспечивают устойчивость остова (каркаса) в продольном направлении.

Рис. 25.1. Железобетонный каркас одноэтажного промздания Несущая поперечная рама каркаса составлена из вертикальных элементов - стоек, жестко закрепленных в фундаменте и горизонтального элемента - ригеля (балки, фермы), опертого на стойки. К продольным элементам остова относятся: подкрановые, обвязочные и фундаментные балки, несущие конструкции покрытия(в т.ч. подстропильные) и специальные связи (рис. 25.1).

Многоэтажные здания сооружают в основном с использованием сборного железобетонного каркаса, главными элементами которого являются колонны, ригели, плиты перекрытия и связи (рис. 25.2). Сборные междуэтажные перекрытия выполняют балочными или безбалочными. Сборные балочные перекрытия нашли применение для 2-5 этажных зданий с нагрузкой на перекрытие от 10 до 30 кПа.

Рис. 25.2. Железобетонный каркас многоэтажного промздания Перекрытия обеспечивают пространственную работу каркаса в качестве горизонтальных диафрагм жесткости. Они воспринимают горизонтальное силовое воздействие от ветра и распределяют его между элементами каркаса. Вертикальными связями служат железобетонные продольные и поперечные внутренние стены, лестнично-лифтовые клетки и коммуникационные шахты, а также стальные крестообразные элементы, устанавливаемые между колоннами.

Наружные стены одно- и многоэтажных зданий выполняются навесными или самонесущими.

При рассмотрении соотношения относительной стоимости (в % от общей стоимости строительно-монтажных работ) основных элементов промзданий несущие конструкции каркаса составляют для одноэтажных зданий 28% и для многоэтажных 17%, соответственно, стены и покрытия - 28% и 24 % (перекрытия 30%), кровля - 11% и 4%.

Рис. 25.3. Крупноразмерные железобетонные плиты покрытия Конструктивная схема покрытия может выполняться в двух вариантах: с использованием прогонов (дополнительных элементов) и без прогонов. В первом варианте вдоль здания, по балкам (фермам) укладывают прогоны (в основном, таврового сечения длиной б м), на которые опирают плиты сравнительно небольшой длины.

Во втором, более экономичном, беспрогонном варианте применяют крупноразмерные плиты длиной, равной шагу балок (ферм). В строительстве используют два типа конструкций плит длиной, равной пролету: плиты П-образного сечения с плоскими скатами, плиты типа 2Т и сводчатая, типа КЖС (рис. 25.3, 25.4). Применение таких элементов позволяет отказаться от балок в покрытии.

Рис. 25.4. Конструктивное решение покрытий с длинномерными настилами Каркасы одноэтажных промышленных зданий выполняют, в основном, из железобетона (преимущественно, сборного), реже - из стали. В отдельных случаях используют монолитный железобетон, алюминий, древесину. Каждый из этих материалов обладает своими достоинствами и недостатками, поэтому, выбор материала осуществляется на основе всесторонней оценки его соответствия комплексу требований к возводимому зданию, с учетом его последующей эксплуатации.

Конструкции из железобетона обладают долговечностью, несгораемостью и малой деформативностью; их применение позволяет экономить сталь, не требует больших эксплуатационных затрат.

К недостаткам относятся: большая масса, трудоемкость выполнения стыковых соединений. Представляет сложность и требует дополнительных затрат выполнение монолитных железобетонных конструкций в зимних условиях.

Рис. 25.5. Пространственные тонкостенные конструкции шедовых покрытий Снижению массы и повышению несущей способности железобетонных конструкций способствует использование высокопрочного бетона и предварительно напряженной высокопрочной арматуры. Это позволило получить эффективные тонкостенные конструкции, существенно расширить область применения железобетона (рис. 25.5, 25.6, 25.7).

Все большее применение в строительстве промышленных зданий находят легкие несущие и ограждающие конструкции. Легкими называют конструкции, суммарная масса которых, приходящаяся на 1 м 2 ограждающей поверхности здания, составляет не более 100-150 кг. К ним относятся конструкции из стали и алюминиевых сплавов, из клееной древесины.

Рис. 25.6. Железобетонные оболочки покрытий типа гипар Использование легких конструкций ведет к существенному (на 10 — 15%) снижению массы производственных объектов и их стоимости, повышается эффективность строительства; стимулируется поиск новых конструктивных решений несущих и ограждающих элементов, разработка и внедрение новых эффективных теплоизоляционных материалов. Расширяется прогрессивный метод строительства зданий (секций) из комплектно поставляемых унифицированных строительных конструкций заводского изготовления - стальных пространственных, решетчатых (перекрестных), рамных и пр. Наряду с этим увеличивается количество зданий из смешанных конструкций (колонны — из железобетона, фермы, балки — металлические, из клееной древесины и т.п.).

Стальные конструкции (рис. 25.8) по своим свойствам более предпочтительны перед железобетонными. Они обладают меньшей массой и большей несущей способностью, высокой индустриальностью изготовления и сравнительно малой трудоемкостью монтажа, меньших затрат требует их усиление. Недостатками являются: подверженность коррозии и потеря несущей способности при пожаре под действием высоких температур, хрупкость при низких температурах.

Сравнительные характеристики железобетонного и стального каркасов приведены в табл. 25.1.

Рис. 25.7. Пример покрытия купольными оболочками Конструкции из алюминиевых сплавов обладают легкостью и высокой несущей способностью, а также стойкостью против коррозии. Алюминий так же пластичен, как и сталь, менее хрупок при низких температурах, при ударных воздействиях не образуется искр. К недостаткам алюминиевых конструкций относят высокий коэффициент температурного расширения, малую огнестойкость (уже при +300 °С полностью теряет прочность), относительную трудоемкость соединения элементов, высокую стоимость. Экономически выгодно применять алюминиевые сплавы в качестве ограждающих конструкций, а как несущие — в большепролетных конструкциях(для существенного уменьшения их собственного веса).

Деревянные конструкции, напротив, обладают низким коэффициентом температурного расширения. Они значительно дешевле железобетонных и стальных. Главное их достоинство - высокая стойкость в химически агрессивных средах, что позволяет их применять в производственных зданиях химических предприятий. Вместе с тем, деревянные конструкции подвержены возгоранию, гниению, значительным деформациям под действием нагрузок вследствие разбухания и усушки. Наиболее прогрессивны клееные деревянные конструкции, в которых тонкие доски склеиваются синтетическими клеями и пропитываются минеральными солями, что делает их достаточно огнестойкими и неувлажняемыми. Наибольшее применение для промышленных зданий нашли деревянные балки, перекрывающие пролеты 6-12 м и сегментные фермы на пролеты 12-24 м. Применяются также клееные деревянные арки и рамы, которыми можно перекрыть пролеты до 48 м.

Рис. 25.8. Схемы стальных каркасов одноэтажных промзданий Конструкции из пластмасс отличаются легкостью, стойкостью к коррозии, инду-стриальностью. Применяются в составе ограждающих конструкций.

Каркасы одноэтажных промышленных зданий массового строительства выполняются в основном из железобетона. Стальные конструкции применяют в особых случаях, а именно:

А) колонны: высотой более 18 м; в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 50 т и более, независимо от высоты колонн; при тяжелом режиме работы кранов; при двухъярусном расположении мостовых кранов; при шаге колонн более 12 м; могут применяться в качестве стоек фахверка; в качестве несущих и ограждающих конструкций комплектной поставки; для зданий, возводимых в труднодоступных районах при отсутствии базы производства железобетонных конструкций.

Б) стропильные и подстропильные конструкции: в отапливаемых зданиях с пролетами 30 м и более; в неотапливаемых зданиях с легкой кровлей и подвесными кранами грузоподъемностью до 3,2 т с пролетами 12 м и 18 м; в зданиях с пролетами 24 м и более.

Использование в железобетонном каркасе одноэтажного здания линейных элементов. независимых по своему назначению (колонн от ферм, плит покрытия и т.д.) создает определенные преимущества как в изготовлении элементов на заводах ЖБИ, так и при монтаже на стройплощадке. Это также позволяет проводить их унификацию и типизацию.

Колонны каркаса опирают на отдельные фундаменты, в основном, стаканного типа. В некоторых случаях, - при слабых, просадочных грунтах, - устраивают фундаменты ленточные под ряды колонн или в виде сплошной плиты под все здание.

Элементы сборного фундамента укладываются на растворе и скрепляются друг с другом сваркой стальных закладных деталей.

В случаях, когда масса сборных элементов фундамента превышает грузоподъемность транспортных и монтажных средств, он сооружается из нескольких блоков и плит. При устройстве температурных швов на один фундаментный блок могут опираться от двух до четырех колонн. Одноблочные фундаменты заводского изготовления имеют массу до 12 т. Тяжелые фундаменты массой до 22 т обычно изготавливают монолитными непосредственно на стройплощадке.

Подошва блока фундамента имеет в плане квадратную или прямоугольную форму размерами от 1,5х1,5 м до 6,6x7,2 м с градацией 0,3 м. Площадь подошвы фундамента определяется расчетом и зависит от величины передаваемой нагрузки и несущей способности грунта основания.

Сборные фундаменты требуют большого расхода бетона и стали. В целях снижения этих расходов применяют сборные облегченные ребристые и пустотелые фундаменты. Широко применяются свайные фундаменты с монолитным или сборным ростверком, который используется и как подколонник.

Самонесущие стены промышленного здания опираются на фундаментные балки, которые устанавливают между подколонниками на специальные бетонные столбики сечением 300 х 600 мм. Фундаментные балки имеют высоту 450 мм для шага колонн 6м и 600 мм для шага 12 м. Поперечное сечение фундаментных балок бывает тавровым, прямоугольным и трапециевидным. Наибольшее распространение получили балки таврового сечения как более экономичные по расходу бетона и стали. Ширина балки поверху принимается 260, 300, 400 и 520 мм, исходя из толщины панелей наружных стен. Чтобы исключить возможную деформацию фундаментной балки под действием пучинистых грунтов балку на всю длину с боков и снизу засыпают шлаком. Эта мера также предохраняет пол от промерзания вдоль наружных стен.

Для одноэтажных зданий используют унифицированные колонны сплошного прямоугольного сечения высотой от 3,0 до 14,4 м бесконсольные (для зданий без мостовых кранов и с подвесными кранами), высотой от 8,4 до 14,4 м с консолями (для зданий с мостовыми кранами) а также двухветвевые высотой 15,6-18,0 м для зданий с опорными, подвесными кранами и бескрановых.

Подкрановые балки устанавливают в зданиях (пролетах) с опорными кранами для крепления к ним крановых рельсов. Они жестко крепятся (болтами и сваркой закладных деталей) к колоннам и обеспечивают пространственную жесткость здания в продольном направлении. Подкрановые балки выполняются из металла и железобетона. Последние имеют ограниченное применение, - при шаге колонн 6 и 12 м и грузоподъемности мостовых кранов до 30 т.

Каркас многоэтажного здания должен обладать долговечностью, прочностью, устойчивостью, огнестойкостью. Этим требованиям отвечает железобетон, из которого и выполняют каркасы большинства промышленных многоэтажных зданий. Стальной каркас применяется при больших нагрузках, при динамических воздействиях от работы оборудования, при строительстве в труднодоступных районах; каркас требует защиты от воздействия огня жаропрочной футеровкой, обкладкой кирпичом.

Для производственных зданий с небольшой нагрузкой на перекрытия (до 145 кН/м) и вспомогательных зданий(бытовых, административных, лабораторных, конструкторских бюро и т.п.) используется связевой каркас межвидового назначения. Каркас имеет сетку колонн 6x6, (6+3+6)х6 и (9+3+9)х6 м; высоты этажей от 3,6 до 7,2 м. Разработаны единые унифицированные элементы - колонны, плиты междуэтажных перекрытий, лестницы, стеновые панели.

Рис. 25.9. Схема многоэтажного здания с безбалочным каркасом Колонны многоэтажных зданий по типу разделяют на крайние и средние, высотой в два этажа. Для зданий с нерегулярными, разными по высоте этажами разработана дополнительная номенклатура колонн - на один этаж, которые можно применить начиная с третьего этажа. При этом стыки колонн размещают на 600 — 1000 мм выше уровня перекрытия, что делает более удобным их выполнение. Сечение колонн 400x400 мм и 400x600 мм, плиты перекрытий плоские с пустотами высотой 220 мм и ребристые высотой 400 мм, шириной 1,0; 1,5 и 3,0 м (основные) и 750 мм (доборные). Ригели - прямоугольного и таврового сечения с полками понизу, соответственно, высотой 800 мм и 450 и 600 мм.

Балки железобетонные стропильные принимают: таврового сечения для пролета 6 м, двутаврового сечения для пролетов 9, 12, 18 и 24 м, а также подстропильные балки пролетом 12 м. Фермы используют для пролетов 24 м. Плиты покрытий ребристые плоские имеют размеры Зх6 м и Зх12 м.

Безбалочный каркас состоит из колонн высотой на один этаж сечением 400x400 и 500x500 мм с квадратными капителями с размерами 2,7x2,7 м; 1,95х2,7 м и высотой 600 мм, а также пролетных надколонных плит с размерами 3,1x3,54x0,18 м; 2,15x3,54x0,18 м и 3,08x3,08x0,15 м. Капители опираются на четырехсторонние консоли колонн и крепятся к ним сварными соединениями. Пролетные плиты укладывают на капители или консоли колонн и также крепят сваркой стальных элементов с последующим замоноличиванием швов бетоном. Используются квадратная сетка колонн 6x6м и высоты этажей 4,8 м и 6,0 м (рис. 25.9).

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Кровля — верхний слой крыши, защищающий все конструктивные элементы здания от атмосферных осадков и отводящий воду от строения.

Поэтому основным требованием, является водонепроницаемость. Промышленная кровля может быть выполнена из различных строительных материалов:

стали
асбестоцементных листов,
промышленных рулонных материалов,
асфальтовые безрулонные

В промышленных зданиях применяются рулонные кровли

Для обеспечения достаточной водонепроницаемости рулонные рубероидные кровли делаются двух- и трехслойными, а для наиболее капитальных зданий — с еще большим количеством слоев.

Принимаются следующие уклоны кровель для двухслойного ковра — не менее 10%, для трехслойного — не менее 5%; наибольший уклон рулонных кровель не должен превышать 70%, чтобы при нагревании летом не произошло стекания мастики.

Основание под рулонную кровлю

Основанием под рулонную кровлю служат: цементный или асфальтовый выравнивающий слой, поверхности достаточно жесткого плитного утеплителя, железобетонных армоцементных или других плит, если они достаточно ровные, а также сплошной дощатый настил.

Кровельным материалом для промышленных зданий служит также и волнистая асбофанера.
Для обеспечения полной водонепроницаемости покрытия и долговечности его необходимо особенно тщательно выполнять карнизы, ендовы, температурные и осадочные швы, а также примыкания кровли к стенам расположенных рядом зданий.

При наружном неорганизованном водоотводе карнизы могут быть выполнены для кирпичных и шлакоблочных стен напуском кладки или свесом несущего настила покрытия (рис. 1, а я б), или при помощи специальной карнизной плиты.

Конструкции карнизов и внутренних водостоков
а — по костылям; б — по рейкам; в — деталь устройства желоба у средней колонны; г — деталь устройства желоба у наружной стены; д — деталь асбестоцементной кровли; 1 — деревянные вкладыши через 100—800 мм; 2 — деревянные рейки; 3 — прогон; 4 — фартук из оцинкованной стали; 5 — рулонный ковер; 6 — верхний пояс подстропильной фермы; 7 — железобетонный ребристый настил; 8 — желоб внутреннего водостока; 9 — отеплитель; 10 — бетон; 11 — воронка внутреннего водостока; 12 — костыль

Водонепроницаемый рулонный ковер мастикой крепится над карнизов двумя способами: к металлическому фартуку, прикрывающему рейку, прибитую к кобылкам, заложенным в верхней части карниза, или к стальным листам по костылям, прибитым к доскам, укрепленным также по закладным кобылкам.

Второй способ проще в исполнении и получил большее распространение.
При внутреннем водоотводе места расположения воронок и стояков, отводящих воду с покрытия в ливневую канализацию, выбираются в зависимости от общего профиля покрытия. Ендовы внутренних водостоков устраиваются вдоль стен или вдоль рядов внутренних стоек между двумя сходящимися скатами покрытия. В обоих случаях при выборе конструкции лотков необходимо различать два вида покрытий:

кровельные покрытия, в которых настил и утеплитель делаются из различных материалов;
выполняемые из плит, совмещающих несущие и термоизолирующие функции, например, армопенобетонные плиты.

В первом случае утепление не доводится до нижней грани ската, так что образуется лоток, дно которого выравнивается тощим бетоном. Под влиянием внутреннего тепла здания, проходящего через не утепленное дно лотка, происходит подтаивание снега, скапливающегося в пониженных местах покрытия.
Поверхность тощего бетона в лотках делается с уклоном не менее 2%, обеспечивающим сток воды к воронкам внутреннего водостока. В деревянных покрытиях для образования ендов применяются специальные лотки. Дно лотка покрывается трехслойным рулонным ковром.

Водоприемные воронки внутренних водостоков делаются из чугуна

Каждая воронка присоединяется к трубе (стояку) диаметром 100 мм. Воронки устанавливаются в ендовах на расстоянии не более 24 м друг от друга при деревянных покрытиях и 48 м — при железобетонных так, чтобы площадь кровли, приходящаяся на одну воронку, составляла 250—300 м2.
При установке воронки край рулонного ковра зажимается между фланцами патрубка и корпуса коронки, а углубление вокруг нее заливается битумной мастикой.

Для отвода воды от температурного шва с обеих сторон его делаются стенки высотой 300—400 мм; промежуток между стенками конопатится паклей и закрывается сверху и снизу компенсаторами из оцинкованной листовой стали. В зависимости от материала покрытия стенки делаются кирпичными, бетонными или деревянными.
Деформационный шов в месте примыкания кровельного покрытия к стене устраивается так же, с той лишь разницей, что верхний компенсатор заделывается в шов кладки, а нижний укрепляется к деревянной рейке, заложенной в кладку стены.

Схемы конструкций покрытий промышленных зданий, виды кровельных покрытий

Конструкции покрытий промышленных зданий могут быть утепленными и неутепленными.
В состав конструкции покрытия (рис. 1) входит собственно несущая конструкция в виде железобетонной монолитной, чаще сборной плиты из отдельных элементов, а также паро-, тепло- и гидроизоляция. В не утепленном варианте это может быть армоцементная, аобестоцементная, стальная или стеклопластиковая оболочка с соответствующими защитными покрытиями.

Несущая конструкция в утепленных кровлях, как правило, выполняется из сборных железобетонных плит корытного сечения шириной 1,5— I 3 м, пролетом 6 или 12 м, при веденных выше типов, перекрывающих здание по фермам, реже из монолитного железобетона.
Отдельные плиты покрытия соединяются между собой плотным цементно-песчаным раствором состава 1 : 1,5—1 : 2. Заделка стыков должна быть тщательной и плотной, без пропусков, так как неплотности заделки — это пути проникания влаги в толщу покрытия с последующим разрушением конструкции.

Лароизоляционную прослойку в утепленных кровлях устраивают в виде 2—4-слойного ковра из рубероида или пергамина на битумной мастике. Более долговечная паро- изоляция получается при применении рулонного материала на негниющей основе — гидроизола или безосновного бризола. С увеличением выпуска рулонных пластиков (полиэтилена, полиизобутилена, тонкого винипласта и пластиката из полихлорвинила), укладываемых на битумной мастике или синтетических клеях, они получат широкое применение. Швы рулонных или листовых пластиков рекомендуется сваривать.

Теплоизоляция в конструкции покрытий промышленных зданий с агрессивными средами и влажными процессами должна выполняться из негниющих и малоувлажняемых материалов, водостойких поропластов, минеральных матов, газо- и керамзитобетонов.
Выравнивающий слой под мягкую кровлю выполняется из цемент-нопесчаного раствора толщиной 20—30 мм, а при необходимости создания уклона на плоских кровлях и более 30 мм.

Рис. 1. Схемы устройства утепленных и неутепленных покрытий промышленных зданий а — утепленное покрытие; б — г — неутепленные покрытия; 1 — несущая конструкция — железобетонная плита; 2 — пароизоляционная прослойка; 3 — теплоизоляционный слой; 4 — выравнивающий слой, стяжка; 5 — гидроизоляционный ковер, мягкая кровля; 6 — бронирующий слой, бетонные плитки по слою песка или слой гравия; 7 — защитная или декоративная окраска; 8 — железобетонная или армоцементная плита; 9 — мягкая кровля или покраска на основе полиизобутилена; 10—декоративная окраска; 11— асбестоцементнап, армоцементная или стекло-пластиковая кровля; 12 — стеклопластик или сталь с соответствующей лакокрасочной защитой, металлопласт

Гидроизоляция покрытия по цементно-песчаному выравнивающему слою, собственно кровля или кровельный ковер обычно выполняются в виде 2—6-слойного ковра из рулонных материалов: толя, пергамина, рубероида, гидроизола, бризола на дегтевых или битумных мастиках. Здесь, так же как и в отношении пароизоляции, можно сказать, что по мере увеличения выпуска листовых и рулонных пластиков они найдут широкое применение.

В неутепленных, холодных покрытиях неотапливаемых промышленных зданий несущая конструкция может быть осуществлена из сборных железобетонных плит, из армоцементных оболочек или листов, из асбоцементных листов обычного или усиленного профиля, из стеклопластиковых листов плоских или волнистых, из стальных волнистых листов толщиной 1— 2 мм или плоских листов толщиной 2—4 мм. Ведутся работы по метал-лопластику в виде тонких стальных листов толщиной 1—2 мм, плакированных тонким слоем пластмассы.

Неутепленные покрытия то железобетонным плитам или армоцементным оболочкам изолируются двумя-тремя слоями рулонных материалов, наклеиваемых на мастиках или в виде безрулонного покрытия— покраски, например, полиизобутиленом, растворенным в стироле. Толщина слоя такой покраски доводится до 1 мм за один-два раза. Подобного рода покрытия применены в опытном порядке на одном из павильонов строительного отдела ВДНХ и на кровле здания одной из теплоэлектростанций с хорошими результатами.

Сохранность гидроизоляции повышается при тщательном выполнении работ по устройству ковра строго по проекту и регулярном уходе за кровлей. Особенное значение имеет правильное проектирование и устройство теплоизоляции кровли, исключающее подтаивание снега и образование наледей в желобах и ледяных сосулек на скатных кровлях с внешними водосточными трубами. Большое значение имеет своевременная и осторожная очистка кровель от снега при наступлении оттепелей. Очистка снега должна производиться деревянными лопатами. Персонал, производящий очистку, должен быть обут в мягкую обувь.

Осенью до заморозков необходимо производить очистку кровли, сточных желобов и труб от пыли и грязи, накапливающихся за лето.
Бронирующий слой устраивается на плоских кровлях в виде слоя песка с укладкой по верху плит из цементно-песчаного раствора или засыпки слоем гравия.

Защитное покрытие железобетонных элементов снизу осуществляется нанесением двух — шести и более слоев грунтов, шпаклевок, окрасок и лаков из химическистойких материалов. При высокой влажности и агрессивности воздуха цеха количество слоев защитной окраски увеличивается и она выполняется особенно тщательно.
Ведутся изыскания в направлении возможности нанесения более густых составов лаков и красок, что позволит уменьшить количество слоев защитных покрытий, снизить трудоемкость и стоимость лакокрасочной защиты.

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Каркас это несущая основа промздания, которая состоит из поперечных и продольных элементов. Поперечные элементы - рамы воспринимают нагрузки от стен, покрытий, перекрытий (в многоэтажных зданиях), снега, кранов, ветра, действующего на наружные стены и фонари, а также нагрузки от навесных стен. Продольные элементы каркаса — это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны (или ребра стальных кровельных панелей).

Основные элементы каркаса - рамы. Они состоят из колонн и несущих конструкций покрытий - балок или ферм, длинномерных настилов и пр. Эти элементы соединяют в узлах шарнирно с помощью металлических закладных деталей, анкерных болтов и сварки. Рамы собирают из типовых элементов заводского изготовления. Другие элементы каркаса - фундаментные, обвязочные и подкрановые балки и подстропильные конструкции. Они обеспечивают устойчивость рам и воспринимают нагрузки от ветра, действующего на стены здания и фонари, а также нагрузки от кранов.

Составные элементы каркаса одноэтажных промышленных зданий

Как пример однопролетное здание, оборудованное мостовым краном (рис.1).

В состав каркаса входят следующие основные элементы:

Рис. 1. Каркас одноэтажного однопролетного здания (схема):

а — при одинаковом шаге колонн и несущих конструкций покрытия; б — при неодинаковом шаге колонн и несущих конструкций покрытия; 1 — колонны; 2 — несущие конструкции покрытия; 3 — подстропильные конструкции; 4 —- прогоны; 5 — подкрановые балки; 6 — фундаментные балки; 7 — обвязочные балки; в — продольные связи колонн; 9 — продольные вертикальные связи покрытия; 10 — поперечные горизонтальные связи покрытия; 11 — продольные горизонтальные связи покрытия.

В стальных каркасах обвязочные балки также относят к фахверку (рис. 2, а). Каркас в целом должен надежно и устойчиво работать под действием крановых, ветровых и других нагрузок.

Рис. 2 Схемы фахверка

а - фахверк продольной стены, б - торцовой фахверк, 1 - основные колонны, 2 - колонны фахверка, 3 - ригель фахверка, 4 - ферма покрытия

Вертикальные нагрузки Р от мостового крана (рис.3), передаваемые через подкрановые балки на колонны с большим эксцентриситетом, вызывают внецентренное сжатие тех колонн, против которых расположен в данный момент мост крана.

Рис. 3. Схема мостового крана

1 - габарит крана, 2 - тележка, 3 - мост крана, 4 - крюк, 5 - колесо крана; 6 - крановый рельс; 7 - подкрановая балка; 8 - колонна

Торможение тележки мостового крана при ее движении вдоль кранового моста (поперек пролета) создает горизонтальные поперечные тормозные силы Т1 действующие на те же колонны.

Торможение мостового крана в целом при его движении вдоль пролета создает продольные тормозные силы Т2, действующие вдоль рядов колонн. При грузоподъемности мостовых кранов, достигающей 650 т и выше, передаваемые ими на каркас нагрузки бывают очень велики. Подвесные краны движутся по путям, подвешенным к несущим конструкциям покрытия, и через них передают свои нагрузки на колонны.

Ветровые нагрузки при различных направлениях ветра могут действовать на каркас как в поперечном, так и в продольном направлениях.

Для обеспечения устойчивости отдельных элементов каркаса в процессе его монтажа и совместной пространственной их работы при воздействии на каркас различных нагрузок в состав каркаса вводят связи.

Основные виды связей каркаса одноэтажных зданий

1. Продольные связи колонн, обеспечивающие их устойчивость и совместную работу в продольном направлении при продольном торможении крана и продольном действии ветра, устанавливаются в конце или посередине длины каркаса.

Устойчивость остальных колонн в продольной плоскости достигается креплением их к связевым колоннам горизонтальными продольными элементами каркаса (подкрановыми балками, обвязочными балками или специальными распорками).

Связи этого вида могут иметь различную схему в зависимости от требований, предъявляемых к проектируемому зданию. Самыми простыми являются крестовые связи (рис. 4, а). В тех случаях, когда они мешают установке оборудования или врезаются в габарит проезда (рис. 4, б), их заменяют портальными связями.

В бескрановых зданиях небольшой высоты такие связи не нужны. Работа колонн в поперечном направлении во всех случаях обеспечивается большими в этом направлении размерами их поперечного сечения и жестким креплением их к фундаментам.

Рис.4. Схема вертикальных связей по колоннам. 1 - колонны, 2 - покрытие, 3 - связи, 4 - проезд

2. Продольные вертикальные связи покрытия, обеспечивающие устойчивость вертикального положения несущих конструкций (ферм) покрытия на колоннах, поскольку крепление их к колоннам считается шарнирным, располагаются по концам каркаса. Устойчивость остальных ферм достигается креплением их к связевым фермам горизонтальными распорками.

3. Поперечные горизонтальные связи, обеспечивающие устойчивость верхнего сжатого пояса ферм против продольного изгиба, располагаются по концам каркаса и образуются путем объединения верхних поясов двух соседних ферм в единую конструкцию, жесткую в горизонтальной плоскости. Устойчивость верхних поясов остальных ферм достигается креплением их к связевым фермам в плоскости верхнего пояса при помощи распорок (или ограждающих элементов покрытия) .

4. Продольные горизонтальные связи покрытия, располагаемые вдоль наружных стен в уровне нижнего пояса ферм.

Все три вида связей покрытия имеют целью объединить отдельные плоские несущие элементы покрытия, жесткие только в вертикальной плоскости, в единую неизменяемую пространственную конструкцию, воспринимающую местные горизонтальные нагрузки от кранов, нагрузки от ветра и распределяющую их между колоннами каркаса.

Каркасы одноэтажных промышленных зданий возводят чаще всего из сборного железобетона, стальные конструкции допускаются лишь при наличии особенно больших нагрузок, пролетов или других условий, делающих нецелесообразным применение железобетона. Расход стали в железобетонных конструкциях меньше, чем в стальных: в колоннах — в 2,5-3 раза; в фермах покрытия— в 2-2,5 раза. Виды промзданий в один этаж подробнее здесь.

Однако стоимость стальных и железобетонных конструкций одинакового назначения отличается незначительно и в настоящее время каркасы делают в основном стальные.

Описанный выше комплекс связей в наиболее полной и четкой форме встречается в стальных каркасах, отдельные элементы которых имеют особенно малую жесткость. Более массивные элементы железобетонных каркасов имеют и большую жесткость. Поэтому в железобетонных каркасах отдельные виды связей могут отсутствовать. Например, в здании без фонарей, с несущими конструкциями покрытия в виде балок и настилом из крупнопанельных плит связи в покрытии не делают.

В монолитных железобетонных каркасах (которые в отечественной практике встречаются очень редко) жесткое соединение элементов каркаса в узлах и большая массивность элементов делают все виды связей ненужными.

Связи чаще всего делают металлические — из прокатных профилей. В железобетонных каркасах встречаются и железобетонные связи, в основном в виде распорок.

Каркас многопролетного здания отличается от каркаса однопролетного здания в первую очередь наличием внутренних средних колонн, поддерживающих покрытие и подкрановые балки. Фундаментные балки по внутренним рядам колонн устанавливают только для опирания внутренних стен, а обвязочные — при большой их высоте. Связи проектируются по тем же принципам, что и в однопролетных зданиях.

При сезонных колебаниях температуры конструкции каркаса испытывают температурные деформации, которые при большой длине каркаса и значительном температурном перепаде могут быть весьма существенными. Например, при длине каркаса 100 м, коэффициенте линейного расширения α = 0,00001 и температурном перепаде 50° (от +20° летом до —30° зимой), т. е. для конструкций, находящихся на открытом воздухе, деформация равна 100 • 0,00001 • 50 = 0,05 м — 5 см.

Свободным деформациям горизонтальных элементов каркаса препятствуют колонны, жестко закрепленные к фундаментам.

Во избежание появления в конструкциях значительных напряжений от этой причины, каркас делят в надземной части температурными швами на отдельные самостоятельные блоки.

Расстояния между температурными швами каркаса по длине и ширине здания выбирают так, чтобы можно было не считаться с усилиями, возникающими в элементах каркаса от климатических колебаний температуры.
Предельные расстояния между температурными швами для каркасов из различных материалов установлены СНиПом в пределах от 30 м (открытые монолитные железобетонные конструкции) до 150 м (стальной каркас отапливаемых зданий).

Температурный шов, плоскость которого расположена перпендикулярно к пролетам здания, называется поперечным, шов, разделяющий два смежных пролета — продольным.

Конструктивное выполнение температурных швов бывает различное. Поперечные швы всегда осуществляются путем установки парных колонн, продольные швы выполняются как путем установки парных колонн (рис. 5, а), так и путем устройства подвижных опор (рис. 5, б), обеспечивающих независимую деформацию, конструкций покрытия соседних, температурных блоков. В каркасах, разделенных температурными швами на отдельные блоки, связи устанавливают в каждом блоке, как в самостоятельном каркасе.

Рис.5. Варианты продольного температурного шва

а - с двумя колоннами, б - с подвижной опорой, 1 - балки, 2 - столик, 3 - колонна, 4 - каток

К каркасу относят также несущие конструкции рабочих площадок, которые бывают необходимы внутри основного объема здания (если они связаны с основными конструкциями здания).

Конструкции рабочих площадок состоят из колонн и опирающихся на них перекрытий. В зависимости от технологических требований рабочие площадки могут располагаться на одном или нескольких уровнях (рис. 6).

Рис. 6. Многоярусная рабочая площадка.

Таким образом, при строительстве одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий в качестве несущей принимается, как правило, каркасная система. Каркас позволяет наилучшим образом организовать рациональную планировку производственного здания (получить большепролетные пространства, свободные от опор) и наиболее приемлем для восприятия значительных динамических и статических нагрузок, которым подвержено промышленное здание в процессе эксплуатации.

Читайте также: