В одноэтажных промышленных зданиях самонесущие стены устанавливают по ленточным фундаментам

Обновлено: 18.04.2024

• экономии, т.е. иметь минимальную массу и наименьшие пока­затели стоимости и трудоемкости на 1 м 2 стены.

По характеру статической работы стены подразделяют:

• ненесущие (навесные) — передают свой вес на колонны каркаса, за исключением нижнего подоконного яруса, опирающегося на фундаментные балки. Вес ненесущих стен колонны восприни­мают через обвязочные балки в стенах из мелких элементов и через опорные стальные столбики в панельных стенах. Наибо­лее эффективны ненесущис стены при легких крупноразмерных панелях (из асбестоцементных и металлических листов);

самонесушие стены — несут собственный вес в пределах пол­ной высоты здания и передают его на фундаментные балки. Связь с каркасом осуществляется анкерами. Высота самонесу­щих стен ограничивается и зависит от прочности материала и толщины стены, шага колонн, величины ветровой нагрузки. Самонесущие панельные стены наиболее эффективны для производств с влажными и мокрыми процессами, с химически агрессивной средой;

• несущие стены — выполняются из кирпича и блоков. Восприни­мают вес покрытия, ветровые усилия, иногда транспортные на­грузки. Повысить устойчивость несущих стен можно устройством пилястр с наружной и внутренней стороны.

По месту расположения стены промышленных зданий подраз­деляют на наружные и внутренние, продольные и торцовые.

По конструктивному решению стены бывают: кирпичные, блоч­ные, панельные (бетонные, из тонкого металлического листа с утеп­лителем), из листовых материалов (асбестоцемента, стеклопластика, металла).

В одноэтажных промышленных зданиях помимо основного кар­каса применяют и дополнительный каркас стен — фахверк. Он уста­навливается в плоскостях торцовых и продольных стен. Фахверк состоит из стоек и ригелей и обеспечивает устойчивость протяжен­ных или высоких стен промышленного здания. Применяют фахверк в следующих случаях:

• при стенах из асбестоцементных и металлических листов;

• в зданиях высотой более 30 м независимо от конструкции стены;

• в зданиях с тяжелым режимом работы кранов при кирпичных стенах;

• при шаге колонн 12 м и длине наружных панелей 6 м.

В торцовых стенах зданий вследствие больших пролетов всегда устраивается фахверк. В крупнопанельных стенах он состоит из железобетонных или стальных колонн на самостоятельных фунда­ментах.

Железобетонные колонны фахверка (рис. 6.32) применяются в одноэтажных промышленных зданиях высотой от 3 до 9,6 м. Внут­ренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм по отношению к наружной грани колонн. Железобетонные колонны фахверка на 300 мм короче основных; до верха несущих конструкций они наращиваются двутавром № 24, а затем уголком 125x40x4 мм. Нижний конец колонн крепится к фундаменту шарнирно. Для это­го поверх фундамента устанавливается при помощи анкерных бол­тов и цементной подливки стальной лист. Колонна устанавливается на этотлист и приваривается к нему с помощью закладных деталей.

В колоннах предусмотрены закладные детали:

лист М—8 — в верхнем торце колонн для крепления их верхнего

уголки М-31 для крепления колонны к фундаменту; М—2 — в виде парных уголков для крепления продольных стен; М—3 — лист, к которому привариваются столики (для опирания ненесущих стен);

Тип Z

Тип U

Рис. 6.32. Железобетонные колонны фахверка

М—4 — сквозные трубки для разгрузки и погрузки колонны; М—5 — для подъема колонны при монтаже.

Колонны изготовляют из бетона класса BI5-B30. Колонны армируют пространственными сварными каркасами. Рабочая арма­тура из горячекатаной стали периодического профиля класса A-III.

Колонны стального фахверка (рис. 6.33). Привязка колонн тор­цового фахверка нулевая, привязка колонн продольного фахверка определяется привязкой основных колонн каркаса. Верхняя часть колонны размешается в зазоре между стенкой и фермой покрытия и имеет сечение в виде двух швеллеров, полками обращенными во­внутрь. Номер швеллера зависит от материала несущих конструкций покрытия: в зданиях с металлическими конструкциями покрытия применяют швеллер № 12, с железобетонными конструкциями

Схемы колонн торцойоео срахворха

Мостик

Схгчо I

Схема 3

Схона г

Mmt-s

0,000 Рис. 6.33. Виды привязки колонн

НООО

Сечения fft в'8 Плита настила

О

покрытия — швеллер № 30. При металлических конструкциях по­крытия нижняя часть колонны имеет сечение разного размера и вида (швеллера № 14—30 или сварной двутавр). При железобетонных конструкциях покрытия нижняя часть колонны имеет сечение свар­ное двутавровое. К фундаменту колонны крепятся шарнирно. Колонны устанавливают на две стальные монтажные прокладки и закрепляют анкерными болтами. Зазор между опорным листом колонны и верхом подколонника (между прокладками) заполняют цементным раствором.

Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Архитектурно-строительное материаловедение – наука о строительных материалах, их составе, свойствах, внутреннем строении, технологии их изготовления и областях применения, а также о долговечности, и надежности конструкции зданий и сооружений. Оно является фундаментальной наукой прикладного характера и состоит из трёх компонентов: из практики, из теории и мировоззренческих основ.

Список вопросов теста

Вопрос 1

К общественным зданиям относятся:

• а) жилые дома, общежития, гостиницы;
• б) магазины, театры, поликлиники;
• в) заводы, фабрики, гаражи;
• г) фермы, теплицы, зернохранилища.

Вопрос 2

К сооружениям относятся:

• а) мосты, плотины, дамбы, каналы;
• б) магазины, театры, поликлиники;
• в) заводы, фабрики, гаражи;
• г) фермы, теплицы, зернохранилища.

Вопрос 3

Устойчивость здания -это:

• а) способность не разрушаться;
• б) способность сопротивляться опрокидыванию и сдвигу;
• в) неизменность его геометрических форм и размеров;
• г) обеспечение функциональных требований.

Вопрос 4

К первой группе долговечности относятся здания и сооружения со сроком службы:

• а) менее 20 лет;
• б) от 20 до 50 лет;
• в) от 50 до 70 лет;
• г) более 100лет.

Вопрос 5

Фундамент – это:

• а) часть здания, передающая все нагрузки от здания на основание;
• б) конструкции, ограждающие помещения от внешней среды;
• в) конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи;
• г) внутренние вертикальные ограждения, разделяющие здание на помещения;

Вопрос 6

Сплошные фундаменты выполняют:

• а) под отдельно стоящие опоры;
• б) в виде непрерывной стены из монолитных или сборных элементов;
• в) в виде массивной монолитной плиты под всем зданием;
• г) при строительстве на слабых грунтах;

Вопрос 7

По характеру работы стены подразделяют на:

• а) утеплѐнные и неутеплѐнные;
• б) наружные и внутренние;
• в) сборные и монолитные;
• г) несущие, самонесущие, навесные;

Вопрос 8

Несущие стены:

• а) выполняют в основном ограждающие функции;
• б) воспринимают нагрузки от покрытий, перекрытий, от ветра;
• в) украшают фасад здания;
• г) не воспринимают нагрузок от покрытий, перекрытий и технологического оборудования;

Вопрос 9

В зданиях с неполным каркасом несущими элементами являются:

• а) колонны, столбы;
• б) стены и отдельные опоры;
• в) стены и перекрытия;
• г) стены;

Вопрос 10

По характеру работы металлические колонны подразделяются на:

• а) центрально- и внецентренно сжатые;
• б) постоянного и переменного сечения;
• в) сплошные и сквозные;
• г) колонны крайних и средних рядов;

Вопрос 11

В одноэтажных промышленных зданиях самонесущие стены устанавливают:

• а) по ленточным фундаментам;
• б) по фундаментным балкам;
• в) навешиванием на колонны;
• г) непосредственно на грунт;

Вопрос 12

По форме поперечного сечения железобетонные подкрановые балки подразделяют на:

• а) сборные и монолитные;
• б) сплошные и составные;
• в) тавровые и двутавровые;
• г) средние и крайние;

Вопрос 13

Все элементы железобетонного каркаса соединяют между собой:а)

• бетонированием;
• б) сваркой их закладных элементов;
• в) заклѐпочным соединением;
• г) струбцинами и кондукторами;

Вопрос 14

Работы, выполняемые при возведении зданий и сооружений, а также при монтаже оборудования называются :

• а) производственные процессы;
• б) технологические операции;
• в) монтажно-укладочные процессы;
• г) строительно-монтажные работы;

Вопрос 15

Подготовительные процессы – это:

• а) оснащение монтируемых конструкций вспомогательными приспособлениями;
• б) доставка материалов и готовых изделий;
• в) получение готовой продукции в виде смонтированной формы, кирпичной кладки;
• г) обеспечение объекта материалами;

Вопрос 16

Земляные работы – это работы по :

• а) доставке и разгрузке строительных материалов на объект;
• б) разработке, укладке и перемещению грунта;
• в) защите зданий от атмосферных осадков и воздействия солнечных лучей;
• г) обеспечению эстетических и функциональных качеств зданий и сооружений;

Вопрос 17

Отделочные работы – это работы по :

• а) доставке и разгрузке строительных материалов на объект;
• б) разработке, укладке и перемещению грунта;
• в) защите зданий от атмосферных осадков и воздействия солнечных лучей;
• г) обеспечению эстетических и функциональных качеств зданий и сооружений;

Вопрос 18

По типу сечений металлические колонны подразделяются на:

• а) центрально- и внецентренно сжатые;
• б) постоянного и переменного сечения;
• в) сплошные и сквозные;
• г) колонны крайних и средних рядов;

Вопрос 19

В каркасных зданиях несущими элементами являются:

• а) колонны, столбы;
• б) стены и отдельные опоры;
• в) стены и перекрытия;
• г) стены;

Вопрос 20

Одноэтажные промышленные здания по расположению опор подразделяются:

Стены промышленных зданий делятся на несущие, самонесущие и навесные. Несущие стены воспринимают нагрузку от перекрытий; их выполняют из крупных бетонных или кирпичных блоков, из кирпича и мелких камней. Несущие стены применяют при строительстве многоэтажных зданий и одноэтажных зданий малых пролетов.

Самонесущие стены опираются на фундаментные балки. Они связываются с каркасом здания гибкими связями, которые представляют собой выпущенные из колонн стальные стержни.

Навесные стены опираются на фундаментные балки и на поэтажно расположенные обвязочные балки каркаса здания. Нагрузка от них через балки передается на колонны. Высокие стены, кроме собственного веса, воспринимают ветровую нагрузку, для обеспечения их устойчивости устраиваются внутренние пилястры или фахверк, представляющий собой вспомогательный каркас из железобетона, располагаемый между колоннами основного каркаса.

Фахверк состоит из стоек и горизонтальных ригелей. Он воспринимает вес стенового заполнения, давление от ветра и передает их на основной каркас. Наиболее индустриальным типом наружных стен промышленных зданий являются крупнопанельные навесные стены.

В промышленном строительстве применяются асбестоцементные утепленные навесные панели, представляющие собой асбестоцементные или деревянные каркасы, оклеенные на эпоксидных смолах гладкими листами асбестоцемента и заполненные минеральной ватой. Для несущих стен отапливаемых промышленных зданий разной этажности, а также для самонесущих стен одноэтажных зданий используются крупные и мелкие блоки. Крупные блоки изготовляются из шлакобетона» керамзитобетона с облицовочным слоем из декоративного бетона. В многоэтажных зданиях между стеной и каркасом здания осуществляется еще дополнительная связь в уровне междуэтажных перекрытий. Все металлические крепления бетонируются или покрываются антикоррозийными покрытиями (кузбасслак, битумные мастики). Панели наружных стен устанавливают чаще всего горизонтально с креплением к колоннам каркаса. Нижние панели называются цокольными. Они опираются непосредственно на фундаменты колонн и являются балками-стенками, заменяя собой фундаментные балки (рис. 89). Панели крепятся к колоннам на болтах к закладным частям колонн. Благодаря такому способу крепления в стенах не возникают напряжения в результате температурных деформаций каркаса.

Панели-перемычки опираются на стальные опорные столики, приваренные к закладным деталям колонн.

Окна коробки, форма, разновидности

Характер остекления, форму и размеры окон принимают на основе светотехнического расчета, исходя из условий обеспечения необходимого светового режима для работающих, которые обслуживают технологический процесс. Световые проемы могут иметь вид отдельных окон и лент. Может быть и сплошное остекление, которое, как и ленточное, устраивают в помещениях, где необходимо иметь хорошее естественное освещение. При проектировании оконных проемов надо учитывать, что излишняя площадь остекления является причиной перегрева помещений летом и переохлаждения зимой. Сплошное остекление целесообразно в основном для зданий с избыточным тепловыделением и взрывоопасными производствами. Конструкции для заполнения оконных проемов производственных зданий изготавливают из дерева, стали, железобетона, легких металлических сплавов, пластмасс и прессованных материалов. Используют также стеклоблоки и стеклопрофилит. Заполнение оконных проемов обычно состоит из коробок, переплетов с остеклением и подоконной доски. Остекление может быть одинарное и двойное. Двойное остекление на высоту 4 м применяют в случае, если рабочие места расположены возле внешних стен на расстоянии не менее 2 м, а также в районах с расчетной зимней температурой –30 0С и ниже при любом размещении рабочих мест. Размеры оконных проемов принимают по ширине – 600 и 300 мм, высоте – 600 мм. По конструктивному решению оконные переплеты бывают глухие и створные. Створные переплеты, которые отворяются внутрь и наружу, применяют в зданиях, где нужна естественная вентиляция. Проемы, предназначенные только для освещения, заполняют глухими оконными переплетами. В зданиях с панельными стенами часто используют ленточное остекление номинальной высотой 600 мм. Этот вид остекления может быть с открывающимися створками или лентами створок. Для открывания створок и лент применяют устройства дистанционного или автоматического управления. Металлические переплеты изготовляют из прокатных и гнутых профилей. Стальные переплеты целесообразно устраивать из отдельных блоков-переплетов или панелей. Деревянные переплеты применяют для зданий с нормальным температурно-влажностным режимом помещений. Железобетонные переплеты обычно устраивают глухими. Створки выполняют из стали или дерева. В зданиях со стеновым ограждением из асбестоцементных волнистых листов применяют заполнение оконных проемов волнистым стеклом или стеклопластиком. Для мытья и замены оконных стекол на уровне парапета стены устраивают кронштейны, к которым крепят монорельс. По монорельсу передвигается тележка с подвешенной к ней люлькой. Одним из видов заполнения оконных проемов является беспереплетное из стеклоблоков и стеклопрофилита. Для заполнения проемов высотой до 3,6 м используют стеклопрофилит шириной 300 мм и высотой полки 50 мм. Стеклопрофилит швеллерного типа крепят в проеме кляммерами, а коробчастого типа - прижимными накладками длиной 1,5 м на самонарезающихся винтах. Стыки между стеклопрофилитом уплотняют с помощью полос или шнуров пористой резины или гернита. Тип остекления выбирают на основе технико-экономического анализа.

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).

В отличие от гражданских зданий, конструкциям промышленных приходится испытывать не только статические нагрузки (от собственного веса и массы оборудования), но и динамические, вибрационные. Соответственно, фундаменты промышленных зданий должны иметь большой запас прочности и проектироваться не только на основании гидрометеорологических и геолого-геодезических изысканий, но и с учётом технологических и эксплуатационных особенностей сооружения.

При том, что способов осуществления задачи обычно имеется несколько, во время проектирования возможные вариации сравнивают и выбирают тот, который обеспечит наиболее выгодные технико-экономические показатели.

Выбор, определяемый расчётом

На выбор конструктива фундамента при проектировании промышленных зданий сначала влияет тип основания, на который ему предстоит опираться. Оно может быть как естественным, так и искусственным (насыпным) и иметь разные несущие способности.

Согласно с результатами полученных изысканий, определяется тип и конструкционные особенности фундамента, материал его исполнения, размеры в сечении и глубина заложения.

Примечание! Если нужно разрабатывается перечень мероприятий, которые помогают уменьшить зависимость сооружения в процессе эксплуатации от протекающих в грунтовых основаниях деформационных процессов.

Предельные состояния грунтов

Естественные и насыпные основания обязательно просчитываются по двум видам предельного состояния:

1. Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
2. Несущей способности. Такие расчёты производятся, когда есть опасность воздействия горизонтальных нагрузок – например, сейсмических, либо здание находится на скальном основании или в непосредственной близости с откосом и сместить положение фундамента невозможно. При проектировании подпорных стенок такой расчёт выполняется обязательно.

Кроме того, при проектировании необходимо предусматривать вероятность изменения гидрогеологии участка застройки не только в процессе исполнения работ, но и в будущем, при использовании здания. Проблемы могут вызваны:

• естественными колебаниями отметки зеркала подземных вод, как сезонных, так и многолетних;
• образованием верховодки (локализации поверхностной воды в пустотах грунта выше УГВ);
• техногенными изменениями, влияющими на уровень залегания подземной воды;
• степенью её агрессивности как по отношению к грунту, так и к материалам заглубляемых конструкций.

Гидрогеология

Возможные изменения гидрогеологической обстановки и вероятности подтопления на участке застройки должны оцениваться в процессе инженерных изысканий. Во всяком случае, для зданий I и II класса (жилые и общественные), это обязательно. При неблагоприятном развитии событий, проект сразу же предусматривает работы по укреплению грунта, дренажу и водопонижению, либо усиленной гидроизоляции (о способах гидроизоляции фундаментов читайте в статье).

На заметку! При закладке фундаментов ниже пьезометрического уровня (в случае с напорными водами), необходимо принять меры, предупреждающие их прорыв. Это чревато вспучиванием днища котлована и всплытием уже установленных конструкций.

Примечание: нормативные данные по глубине промерзания получают путём извлечения усреднённого показателя из суммы данных не менее чем за 10 зимних сезонов. Наблюдения производятся на площадке с ровным рельефом, очищенной от снежного покрова. Такие данные, как и сведения об уровнях грунтовых вод, отражаются на карте.

Вернуться к оглавлению

Фундаменты каркасных зданий

Тип фундамента определяется строением стен здания. Если это сборный железобетонный каркас, в котором вертикальными несущими элементами являются колонны, то для их установки применяются фундаменты стаканного типа (ГОСТ 24476*80).

Особенности устройства стакана под колонну

Их строение начинается от простого блока с выемкой, в которую вставляется и замоноличивается колонна, до башмака со стаканом, в основании которого имеется опорная подошва в виде одной или двух плит.

Примечание: первый вариант применяется для колонн сечением 300*300 мм (тип 1Ф), второй – для колонн 400*400 мм (тип 2Ф).

• Фундамент под колонну, как и сама колонна, может быть и монолитным. В данный момент он представляет собой симметричную конструкцию ступенчатой формы с двумя или тремя выступами и подколонной выемкой. Если колонна тоже монолитная, то вместо подколонника в центре плиты при заливке устанавливают выпуски арматуры.

• Донышко выемки, в которую устанавливается колонна, обычно делается на 5 см ниже, чтобы иметь возможность нивелировать отклонения от размеров путём добавления пескоцементного раствора. Верх подколонника чаще всего проектируется в одном уровне с планировочной отметкой грунта, составляющей -150 мм.
• Высота такого фундамента определяется высотой подколонной части, и находится в рамках 1200 -3000 мм (через каждые 300 мм). Высота ступеней при этом остаётся неизменной. Фундаменты с высокими подколонниками применяют при закладке здания с подвалом, так как их подошва должна находиться ниже уровня пола помещения.
• Их усиление производится сварной стальной сеткой с ячейкой 200*200 мм (защитный слой бетона не менее 35 мм) и горячекатанной арматурой с периодическим профилем класса А-II. Подколонная часть армируется аналогично колонне, которая будет в неё устанавливаться.

• При заливке стаканов на объекте, для монолита применяются бетоны класса В15-В20. Обычно его используют под стальные вертикальные конструкции. Тогда подколонники делают без стакана, а вместо выемки в сплошном теле фундаментного башмака имеются анкерные болты для крепления колонны.

• Фундаменты стальных колонн могут заглубляться и ниже трёхметровой отметки. Тогда могут применяться сборные подколонники (серия 1.411.1-3). Их нижние концы фиксируют на башмаке фундамента, а в верхней части подколонника предусматривают крепления под вертикальный элемент каркаса.

Монолитный фундаментный стакан может быть двойным в тех случаях, когда необходимо установить две смежные колонны. При этом одна из них вполне может быть стальной, а другая железобетонной.

Вернуться к оглавлению

Фундаменты для опоры сплошных стен

В зданиях, где основные нагрузки от веса здания воспринимает не каркас, а сплошные стены из блоков или кирпича, фундаменты представляют собой сборную или монолитную ленту. Лента может опираться как на грунт, так и на точечные опоры – столбы или сваи (в этом случае опорную ленту называют ростверком (о строительстве фундамента с ростверком рассказано в нашей статье)).

Сборная и монолитная лента

Лента может быть монолитной, но в целях сокращения сроков строительства на крупных промышленных объектах чаще проектируют сборные фундаменты. Они собираются из неармированных бетонных или железобетонных блоков, плит, подушек, а также укрупнённых или доборных элементов.

• Плиты (подушки) укладываются плашмя в качестве основания и служат для увеличения площади опорной подошвы. Под ними должно быть предварительно выровненное песчаное основание, либо, если грунт нестабильный, выполняется бетонная подготовка. Блоки используют в качестве стен для вывода ленты на поверхность грунта.

• Сборный фундамент может быть не только сплошным, но и прерывистым. Укладка блоков с разрывами до 90 см помогает сократить расход материала в тех случаях, когда грунт на участке имеет отличную несущую способность. Сокращаются расходы на оплату труда, и соответственно снижается себестоимость конструкции.

• При устройстве ленты на просадочном грунте, поверх подушек — прежде чем монтировать блоки, устраивают шов толщиной до 5 см с заложенной в него прослойкой арматуры. Ещё один слой монолита, но уже толщиной до 15 см, предусматривают и поверх самого фундамента.

• Подушку фундамента делают не из подушек, а монолитом, стенку так же собирают из блоков. Чаще всего такое строение необходимо, когда здание имеет подвал. В этом случае блоки выполняют функции только стенового материала, а монолит воспринимает нагрузки от веса здания и распределяет их на грунт.

• Полностью монолитная лента имеет форму тавра с расширенной прямоугольной или ступенчатой подошвой. Она заливается по опалубке, установленной либо на уплотнённое насыпное основание, либо на жёсткий подготовительный слой из тощего бетона (подбетонку).

Перед бетонированием в опалубку предварительно монтируется объёмный арматурный каркас.

Столбы и фундаментные балки

Если основание вполне прочное, а здание одноэтажное и больших нагрузок не создаст, вместо более дорогой сплошной ленты проектируют фундаменты столбчатого типа.

Это монолитные бетонные столбы, расположенные в местах пересечения и примыкания стен, а также в промежутках между ними, с минимальным расстоянием 3 м (максимум 6 м).

Все опоры связываются между собой фундаментными балками – железобетонными или металлическими, которым и предстоит воспринимать нагрузку от веса стен.

Чтобы уменьшить их деформацию, под балками может быть устроена подсыпка из песка или шлака, толщина которой может достигать полуметра.

Читайте также:

  
• Украшение на стену крючком
  
• Гипсовая штукатурка плюсы и минусы
  
• Штукатурка гипсовая вебер ветонит инструкция
  
• Масло для обработки досок
  
• Как сделать диабло в окне