12.10.2019
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ОСНОВНЫХ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КАРКАСОВ
Каркас производственного здания представляет собой единую пространственную систему несущих конструкций, воспринимающих действующие на них воздействия. При проектировании выделяют основные несущие элементы, включаемые в расчетную схему: колонны и ригели одноэтажных рамных каркасов независимо от числа пролетов и их размеров, а также колонны и пространственные конструкции покрытия в зданиях с покрытием типа структур или перекрестных ферм.
Конструктивные решения основных несущих элементов каркаса зависят прежде всего от габаритных размеров здания, типа покрытия, наличия подъемно-транспортного оборудования, типа и грузоподъёмности кранов, режима их работы, климатического района строительства.
Стальные колонны поперечной рамы каркаса могут быть выполнены постоянного по высоте колонны сечения либо ступенчатого, что необходимо при наличии мостовых кранов. Колонны постоянного сечения в зависимости от высоты и воспринимаемых нагрузок проектируют сплошностенчатыми (рис. 1, а) или сквозными. Их применяют в бескрановых зданиях, а также при наличии мостовых кранов грузоподъемностью до 20 т. В этом случае нагрузка от кранов передается на стержень колонны через консоли, на которые опираются подкрановые балки (рис. 1, б). Ступенчатые колонны (рис. 1, в) с переменным по высоте сечением применяют для зданий, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью более 20 т. Подкрановая часть их решается из двух ветвей, соединенных между собой стальным листом (сплошное сечение) либо раскосной и безраскосной решеткой (сквозное). Подкрановые балки устанавливают на уступ подкрановой части колонны и с их вертикальной осью совмещают ось подкрановой ветви. Наружную (шатровую) ветвь крайней колонны решают в форме швеллера или двутавра, внутреннюю (подкрановую) - двутавра. В колоннах, устанавливаемых по средним рядам здания, обе ветви имеют одинаковое сечение - двутавровое. Надкрановую часть колонны проектируют сплошного двутаврового сечения.
Конструктивные решения основных несущих элементов каркаса зависят прежде всего от габаритных размеров здания, типа покрытия, наличия подъемно-транспортного оборудования, типа и грузоподъёмности кранов, режима их работы, климатического района строительства.
Стальные колонны поперечной рамы каркаса могут быть выполнены постоянного по высоте колонны сечения либо ступенчатого, что необходимо при наличии мостовых кранов. Колонны постоянного сечения в зависимости от высоты и воспринимаемых нагрузок проектируют сплошностенчатыми (рис. 1, а) или сквозными. Их применяют в бескрановых зданиях, а также при наличии мостовых кранов грузоподъемностью до 20 т. В этом случае нагрузка от кранов передается на стержень колонны через консоли, на которые опираются подкрановые балки (рис. 1, б). Ступенчатые колонны (рис. 1, в) с переменным по высоте сечением применяют для зданий, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью более 20 т. Подкрановая часть их решается из двух ветвей, соединенных между собой стальным листом (сплошное сечение) либо раскосной и безраскосной решеткой (сквозное). Подкрановые балки устанавливают на уступ подкрановой части колонны и с их вертикальной осью совмещают ось подкрановой ветви. Наружную (шатровую) ветвь крайней колонны решают в форме швеллера или двутавра, внутреннюю (подкрановую) - двутавра. В колоннах, устанавливаемых по средним рядам здания, обе ветви имеют одинаковое сечение - двутавровое. Надкрановую часть колонны проектируют сплошного двутаврового сечения.
Рисунок 1 - Схемы колонн производственных зданий.
а - безкрановых постоянного сечения;
б - постоянного сечения с подкрановыми консолями
в - ступенчатых;
г - ступенчатой с проходом внутри надкрановой части;
д - то же с проходом сбоку;
е - ступенчатой с подкрановой консолью;
ж - двухярусной;
и - раздельного типа.
В зданиях легкого, среднего и тяжелого режима работы при расположении в одном пролете не более двух кранов ширина надкрановой части колонны составляет 500 мм (привязка а = 0,250 мм) либо, что реже, 750 мм (привязка а = 500 мм). В пролетах зданий, где эксплуатируются мостовые краны весьма тяжелого режима работы, независимо от их числа, а также краны тяжелого и среднего режимов работы при количестве кранов более двух в одном пролете и при их круглосуточной непрерывной работе, предусматривают проходы вдоль крановых путей с обеих сторон пролета (работа крана считается непрерывной, если наибольший перерыв в течение суток не превышает 4 ч). Для проходов используют тормозные конструкции подкрановых балок. Ширина прохода в свету назначается не менее 500 мм в местах расположения колонн - не менее 400 мм. В последнем случае про¬ход обеспечивается через проемы в стенках надкрановых частей колонн либо сбоку - между гранью колонны и кранами. Высота прохода - не менее 1800 мм (рис. 1, г, д).
При проходе внутри колонны ширину надкрановой части прини-мают не менее 1000 мм. При расположении прохода сбоку - 500 мм, необходимая ширина прохода 450 мм (с учетом устройства ограждения со стороны пролета) обеспечивается соответствующим выбором ширины подкрановой части колонны (рис. 1, г, д).
Ширина подкрановой части крайней колонны зависит от принятой привязки к продольным координационным осям здания и расстояния между координационной осью и осью подкрановой балки X. Размер X назначают с таким расчетом, чтобы кран при движении не задевал колонну и не затруднял прохода вдоль крановых путей.
При ширине Ьх ~ 1000... 1500 мм нижнюю часть стержня ступенчатой колонны выполняют сплошной. При больших размерах Ьх подкрановую часть проектируют сквозного сечения, ветви которого соединяют решеткой из уголков. Решетка состоит из раскосов или раскосов и стоек. Раскосы располагают под углом 40...45°, причем верхний конец раскоса крайней колонны, размещенного в следующей за подкрановой ступенью панели, центрируют на подкрановую ветвь. Расположение узлов соединительной решетки увязывают с раскладкой стеновых панелей (для крайних колонн) и с примыкающими к колонне смежными конструкциями (для крайних и средних колонн). Для этого совмещают центры узлов решетки с центрами узлов примыкания опорных столиков панелей, ферм, подкрановых балок, кронштейнов и других элементов.
При расположении мостовых кранов в двух или более уровнях колонны выполняют двух- или многоярусными. Если грузоподъемность одного из кранов до 20 т, то для его опирания можно использовать консоли (рис. 7. е). В отдельных случаях проектируют раздельные колонны (рис. 1, и), что рационально при низком расположении кранов большой грузоподъемности или при расширении цехов. В раздельных колоннах подкрановая стойка, воспринимающая только нагрузку от вертикального давления кранов, связана гибкими связями (горизонтальными планками толщиной 10... 12 мм) с колонной, работающей в системе поперечной рамы каркаса.
Компоновка стержней двух- и многоярусных колонн, а также рамных при их раздельном решении не отличается от компоновки одноступенчатых. Подкрановую стойку раздельных колонн проектируют из прокатного широкополочного или сварного двутавра.
Для наиболее часто встречающихся габаритных схем одноэтажных производственных зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно или без них разработаны альбомы рабочих чертежей типовых конструкций колонн. Такие одно- или многопролетные здания возводят в 1 ...IV снеговых и ветровых районах ОХР.
а - безкрановых постоянного сечения;
б - постоянного сечения с подкрановыми консолями
в - ступенчатых;
г - ступенчатой с проходом внутри надкрановой части;
д - то же с проходом сбоку;
е - ступенчатой с подкрановой консолью;
ж - двухярусной;
и - раздельного типа.
В зданиях легкого, среднего и тяжелого режима работы при расположении в одном пролете не более двух кранов ширина надкрановой части колонны составляет 500 мм (привязка а = 0,250 мм) либо, что реже, 750 мм (привязка а = 500 мм). В пролетах зданий, где эксплуатируются мостовые краны весьма тяжелого режима работы, независимо от их числа, а также краны тяжелого и среднего режимов работы при количестве кранов более двух в одном пролете и при их круглосуточной непрерывной работе, предусматривают проходы вдоль крановых путей с обеих сторон пролета (работа крана считается непрерывной, если наибольший перерыв в течение суток не превышает 4 ч). Для проходов используют тормозные конструкции подкрановых балок. Ширина прохода в свету назначается не менее 500 мм в местах расположения колонн - не менее 400 мм. В последнем случае про¬ход обеспечивается через проемы в стенках надкрановых частей колонн либо сбоку - между гранью колонны и кранами. Высота прохода - не менее 1800 мм (рис. 1, г, д).
При проходе внутри колонны ширину надкрановой части прини-мают не менее 1000 мм. При расположении прохода сбоку - 500 мм, необходимая ширина прохода 450 мм (с учетом устройства ограждения со стороны пролета) обеспечивается соответствующим выбором ширины подкрановой части колонны (рис. 1, г, д).
Ширина подкрановой части крайней колонны зависит от принятой привязки к продольным координационным осям здания и расстояния между координационной осью и осью подкрановой балки X. Размер X назначают с таким расчетом, чтобы кран при движении не задевал колонну и не затруднял прохода вдоль крановых путей.
При ширине Ьх ~ 1000... 1500 мм нижнюю часть стержня ступенчатой колонны выполняют сплошной. При больших размерах Ьх подкрановую часть проектируют сквозного сечения, ветви которого соединяют решеткой из уголков. Решетка состоит из раскосов или раскосов и стоек. Раскосы располагают под углом 40...45°, причем верхний конец раскоса крайней колонны, размещенного в следующей за подкрановой ступенью панели, центрируют на подкрановую ветвь. Расположение узлов соединительной решетки увязывают с раскладкой стеновых панелей (для крайних колонн) и с примыкающими к колонне смежными конструкциями (для крайних и средних колонн). Для этого совмещают центры узлов решетки с центрами узлов примыкания опорных столиков панелей, ферм, подкрановых балок, кронштейнов и других элементов.
При расположении мостовых кранов в двух или более уровнях колонны выполняют двух- или многоярусными. Если грузоподъемность одного из кранов до 20 т, то для его опирания можно использовать консоли (рис. 7. е). В отдельных случаях проектируют раздельные колонны (рис. 1, и), что рационально при низком расположении кранов большой грузоподъемности или при расширении цехов. В раздельных колоннах подкрановая стойка, воспринимающая только нагрузку от вертикального давления кранов, связана гибкими связями (горизонтальными планками толщиной 10... 12 мм) с колонной, работающей в системе поперечной рамы каркаса.
Компоновка стержней двух- и многоярусных колонн, а также рамных при их раздельном решении не отличается от компоновки одноступенчатых. Подкрановую стойку раздельных колонн проектируют из прокатного широкополочного или сварного двутавра.
Для наиболее часто встречающихся габаритных схем одноэтажных производственных зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно или без них разработаны альбомы рабочих чертежей типовых конструкций колонн. Такие одно- или многопролетные здания возводят в 1 ...IV снеговых и ветровых районах ОХР.
