Фундамент и фундаментные балки

Колонны каркаса, как правило, опирают на отдельные железобетонные фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены - на фундаментные балки. Ленточные фундаменты под ряды колонн или сплошные под здания устраивают редко - на слабых или просадочных грунтах и при больших ударных воздействиях на грунт технологических агрегатов.

Устройство фундаментов существенно влияет на стоимость здания. В общем объеме здания трудоемкость возведения фундаментов составляет 6-8%, а расход железобетона на них достигает 20%. По способу возведения фундаменты подразделяют на монолитные и сборные. В нашем случае используем унифицированные монолитные фундаменты, имеющие ступенчатую конструкцию с подлколонником и стаканом для заделки колонн прямоугольного сечения. В зависимости от воспринимаемой нагрузки, сечения колонн и глубины заложения подошвы фундаментов предусмотрено несколько типоразмеров фундаментов. В нашем случае подошва фундамента имеет размер 3000×2400мм, высота блока 2400мм. Размеры подколонников в плане 1500 ×1200мм. Высота ступеней принята 300мм, а глубина стакана 900мм.

Для фахверковых колонн выбираем наименьший по размеру фундамент 1500×1500мм.

В целях сокращения числа типоразмеров колонн верх фундаментов располагают на отметке минус 150мм (независимо от их глубины заложения). Это позволяет монтировать колонны при засыпанных котлованах, после устройства подготовки под полы и прокладки подземных коммуникаций.

Применение фундаментных балок облегчает устройство под стенами тоннелей, каналов и коллекторов для ввода в здание подземных коммуникаций. При шаге колонн 6 м принимаем фундаментные балки длиной 4450 мм, трапециевидного сечения с шириной по верху 300 мм.

Колонны.

В здания с мостовыми кранами устанавливают колонны с консолями, на которые опираются подкрановые балки. По расположению в плане различают колонны крайних и средних рядов. Железобетонные колоны могут иметь прямоугольное, двутавровое сечение или быть двухветвенными. Принимаем в зависимости от высоты здания, прямоугольные для высоты здания от 8.4-10.8м включительно, двухветвенные от 10.8-18м. В нашем случае это прямоугольные, т.к. высота здания 8,4м. Размеры крайних колонн принимаем по маркировке и основным показателям колонн прямоугольного сечения для здания с мостовыми кранами.

В железобетонных колоннах предусматривают стальные закладные элементы, с помощью которых крепят стропильные конструкции, подкрановые балки, стеновые панели (в колоннах крайних рядов) и вертикальные связи. В местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок укладывают стальные листы; крепят их анкерными болтами. При безанкорном креплении стропильных конструкций к колоннам в головки их заделывают стальные пластины.

Высоту колонн выбирают с учетом высоты цеха и глубины заделки их в фундамент, в нашем случае длина крайних колонн- 9400мм, средних колонн 8700мм.

В зданиях с мостовыми кранами глубина заделки колонн прямоугольного сечения 850мм (отметка-1.0м). Т.к. в нашем случае предусмотрены подстропильные конструкции, длину колонн уменьшаем на 600мм.

Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колоны, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12м и длине стеновых панелей 6м. Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки. Принимаем фахверковые колонны размером 300×300мм. Соединяют фахверковые колонны с фундаментами и диском покрытия на шарнирах. К фундаментам колонны крепят анкерными болтами. Верхние концы колонн торцового фахверка крепят к стропильным конструкциям, ветровым балкам или фермам, а продольного фахверка - к плитам покрытия и вертикальным связевым фермам. Такое соединение обеспечивает передачу ветровых нагрузок на каркас здания и исключает воздействие вертикальных нагрузок от покрытия на колонны фахверка.

Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении, кроме того, предусматривают систему вертикальных связей между клонами и в покрытии. При шаге колонн 6м применяют крестовые связи , а при шаге 12м- портальные. Т.к. в нашем здании шаг колонн 6 и 12м, то предусматриваем оба вида связей. Связи выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке.

Крайняя колонна

Средняя колонна

Подкрановые балки.

Подкрановые балки с уложенными по ним рельсами образуют пути движения мостовых кранов. Они придают зданию также дополнительную пространственную жесткость.

Железобетонные подкрановые балки могут иметь тавровое или двутавровое сечение. Первые предусматривают при шаге колонн 6м, вторые- при шаге 12м. В нашем случае имеют тавровое сечение.

Железобетонные подкрановые балки устанавливают под краны грузоподъемностью от 20-32т. Развитая по ширине полка балки служит для усиления сжатой зоны; она воспринимает поперечные горизонтальные крановые нагрузки, а также упрощает крепление крановых рельсов. Высота балок 800, 1000 и 1400мм, ширина полок 550, 600 и 650мм.

В балках предусмотрены закладные элементы для крепления к колоннам (стальные пластины), для крепления рельсов и троллей.

К колоннам балки крепят сваркой закладных элементов и анкерными болтами. Гайки анкерных болтов после выверки балок заваривают. Рельсы с подкрановыми балками соединяют парными стальными лапками, располагаемыми через 750мм. Для уменьшения динамических воздействий на балки и снижения шума движущихся кранов под рельсы укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани толщиной 8-10мм.

Во избежание ударов мостовых кранов о колонны торцового фахверка здания на концах подкрановых путей устраивают стальные упоры с амортизаторами- буферами из деревянного бруса.