Курс лекций по Архитектуре промзданий (стр. 6 из 14)

Рис. 23. Схемыстальныхстропильныхиподстропильныхферм:

а—спараллельнымипоясамидляплоскихпокрытий;

б—треугольнаядлянеутепленныхпокрытий; в—подстропильная

спараллельнымипоясами; г—подстропильнаятреугольная

Стропильные и подстропильные фермы покрытий

Стальные типовые фермы пролетом 18—36 м применяют в плоских и скатных покрытиях. Их изготовляют из углеродистых и низколегированных сталей.

Стропильные фермы с параллельными поясами (рис. 23) предназначены для устройства плоской кровли из железобетонных плит или стального профилированного настила. Шаг ферм 6, 12 м.

Элементы фермы изготовляют из уголков, широкополочныхтав-ров, соединяемых в узлах электросваркой или высокопрочными болтами. Верхний и нижний пояса фермы имеют уклон 1,5%, что компенсирует провисание конструкции в процессе эксплуатации. При креплении путей подвесных кранов фермы усиливают дополнительными подвесками. У опор ферм на колонны устанавливают опорные стойки двутаврового сечения, поэтому длина ферм, поставляемых заводом-изготовителем, будет на 400 мм меньше за счет укорочения крайних панелей поясов ферм.

В крайних рядах наружная линия стойки служит продолжением наружной грани колонны, что обеспечивает крепление наружных стен к каркасу по всей высоте.

Фермы шарнирно опирают на колонны. При шаге колонн крайних рядов 6 м, а средних 12 м и более возникает необходимость установки подстропильных ферм.

Решетка ферм определяется целесообразным распределением усилий между раскосами и стойками. При этом расстояние между углами ферм принимают обычно по верхнему поясу 3 м, по нижнему — 6 м. В фермах пролетом 24, 30, 36 м для удобства устройства монтажного стыка посредине пролета появляется дополнительный вертикальный элемент.

Рис. 24. Установкасвязейвпокрытии (шатре) стальногокаркаса:

а—вуровневерхнегопоясастропильныхферм; б—вуровненижнегопояса

стропильныхферм; в—продольныйразрез (шатра) вконьке;

г—продольныйразрез (шатра) поопорамстропильныхферм;

1 —фермы; 2 —горизонтальныесвязи; 3 —вертикальныесвязи

ввидефермыспараллельнымипоясами; 4 —распорки (вконьковых

узлахфермы); 5 —поперечнаясвязеваяферма (всередине

температурногоблока); 6 —продольнаясвязеваяферма;

7 —растяжки (вуровненижнегопоясафермы)

Связивстальномкаркасе

Конструктивные элементы (связи), установленные между стропильными фермами и колоннами, обеспечивают пространственную жесткость каркаса (рис. 24, 25). Вертикальные связи:

между стальными колоннами разделяют на основные и верхние. Основные располагают по высоте подкрановой части колонны в середине температурного блока в каждом ряду колонн. Верхние вертикальные связи (в надкрановой части колонн) располагают по границе температурного блока и в местах расположения вертикальных связей между фермами покрытия; между стропильными фермами закрепляют вертикальные крестовые связи или фермочки с параллельными поясами. Их располагают между опорами ферм по краям и в середине пролета. Горизонтальные связи: • горизонтальные связи по нижним поясам ферм располагают поперек и вдоль пролетов, поперечные — у торцов и температурных швов. Если температурный блок 120—150 м и краны большой грузоподъемности, то промежуточные связевые фермы устраивают через 60 м. Продольные горизонтальные связи устраивают по крайним панелям нижних поясов стропильных ферм. В однопролетных — вдоль обоих рядов колонн, в многопролетных — вдоль крайних и через ряд вдоль средних. Если примыкают два пролета, разных по высоте, продольные связи располагают с обеих сторон колонн; горизонтальные связи по верхнему поясу ферм устанавливают в торцах и у температурного шва. Если длина блоков больше 96 м, то через 42—60 м ставят промежуточные связевые фермы. Распорки устанавливают на участках покрытия под фонарями в коньковых узлах ферм.

Узлыстальногокаркаса

Опирание подкрановых балок на консоли (рис. 26) или выступы колонн осуществляется нижней строганой кромкой опорных ребер, которые соединяются между собой болтами. Верхнюю часть балок закрепляют стальными планками, приваренными к колоннам.

Сопряжение стропильных ферм с колоннами выполняют шарнирным (рис. 27). К надопорной стойке, закрепленной на оголовке колонны, прикрепляют болтами верхний и нижний пояса ферм.

Сопряжение подстропильных ферм на оголовке колонны. Нижний пояс фермы примыкает к надопорной стойке из сварного двутавра и крепится к ней болтами.

Рис. 25. Связившатрестальногокаркаса:

1 —колонны; 2 —связипонижнемупоясуферм;

3 _ связиповерхнемупоясуферм; 4 —распорки;

5 _ вертикальныесвязивплоскостиконька

Рис. 26. КреплениеРис. 27. Сопряжение

подкрановыхбалок:стропильныхфермсколонной:

а - ккрайнейколонне;а - наопоре; б- впролете

б—ксреднейколонне; 1 —консольколонны;

2 —подкрановая балка; 3 —крепежныепланки

Сопряжение стропильной фермы с подстропильной осуществляют на опорном столике нижнего пояса (рис. 28).

Смешанныекаркасы

Каркас, у которого сжатые и изгибаемые элементы выполнены из различного материала, называют смешанным. Для одноэтажных промышленных зданий целесообразны каркасы следующих видов: колонны — железобетонные, подкрановые балки, несущие конструкции покрытия — стальные; колонны — железобетонные, несущие конструкции покрытия — деревянные; колонны — металлические, конструкции покрытия —деревянные.

За счет рациональной работы элементов каркаса: железобетонных на сжатие, металлических и деревянных на изгиб — снижается материалоемкость здания. Уменьшение массы покрытия позволяет сократить размеры сечения колонн и подошвы фундаментов.

Рис. 28. Сопряжениестальныхстропильныхиподстропильныхферм:

а—схемаустановкиферм; б—сопряжениефермнаоголовкеколонн;

е—сопряжениефермвпролете;

1 —колонна; 2 —надопорнаястойка; 3 —стропильныефермы;

4 —покрытие; 5 —подстропильнаяферма; 6 —столикдляопирания

стропильнойфермы; 7 —нижнийузелстропильнойфермы; 8 —нижнийузел

подстропильнойфермы; 9 —верхниеузлыстропильныхферм

Наиболее распространены каркасы с несущими элементами покрытия из металла. Металлические фермы устанавливают на железобетонные колонны через опорную плиту. Смонтированные конструкции закрепляют анкерными болтами, заделанными в оголовке колонны.

Зданияизлегкихметаллическихконструкций

Несущие конструкции, прочность которых повышена благодаря применению высоких марок металла или эффективных профилей, а ограждающие элементы выполнены из тонколистового металла с эффективным утеплителем, называют легкими.

Из легких металлических конструкций возводят одноэтажные промышленные здания пролетом 18 и 24 м. Шаг колонн в крайних рядах 6 и 12 м, в средних —12 м.

Получили распространение здания со структурным покрытием из прокатных профилей или труб (рис. 29). Колонны в таких зданиях — из прокатных или сварных двутавров, из труб диаметром

Рис. 29. Зданиясоструктурнымипокрытиямиизтруб

илипрокатныхпрофилей:

1 —колонны; 2 —подкрановыебалки; 3 —пространственнаяструктура

(изтрубилипрокатныхпрофилей); 4 —покрытиеизстальногонастила;

5 —зенитныефонари; 6 —прогоныпокрытия;

7 _ панелиизметаллическихлистовсэффективнымутеплителем;

8 _ окно; 9 —цоколь; 10 —стойкастеновогофахверка;

11 —ригелистеновогофахверка

325-530 мм. Подкрановые балки двутавровые сварные. Покрытие — пространственная структура, собранная из прокатных уголков или труб. Элементы структуры соединяются в узлах с помощью высокопрочных болтов, сварки, полусфер с внутренней резьбой. Фермы из круглых труб разработаны для устройства по ним легкого покрытия из стального профилированного листа.

Подстропильные конструкции для ферм из круглых труб при шаге колонн 12 м имеют треугольное очертание. Пояса их выполнены из круглых труб, а стойки из усиленного местами прокатного двутавра.

Прогоны выполняют из прокатных швеллеров высотой сечения 200-250 мм в зависимости от расчетной нагрузки. В необходимых случаях, особенно в ендовах, прогоны могут применяться усиленные или состоять из двух швеллеров. При шаге ферм 12 м прогоны устраивают решетчатого типа. Они имеют треугольную форму, верхний пояс — из парных прокатных швеллеров, а решетки — из одиночных холодногнутых.

Здания из легких металлических конструкций предназначены для предприятий машиностроения, легкой, пищевой и деревообрабатывающей промышленности.

ЛЕКЦИЯ 5, 6

Стены промышленных зданий должны удовлетворять следующим требованиям: