Тема 4.4.Стальной каркас. Его элементы.

Стальной каркас одноэтажного здания, область применения

Типы стальных колонн, их опирание на фундамент

Металлические подкрановые балки

Стропильные и подстропильные балки

Обеспечение пространственной жесткости стального каркаса

1.Стальной каркас – пространственная система металлических конструкций, образованная колонами, подкрановыми балками, фермами, прогонами и связями.

Стальные каркасы допускаютсяпри:

· высоте здания более 14,4 м;

· грузоподъемности крана более 50 т;

· пролетах более 30 м;

· высоких динамических нагрузках и при строительстве в труднодоступных районах.

Стальные колонны одноэтажного здания могут иметь постоянное по высоте сечениеи переменное. В свою очередь, колонны с переменным сечением могут иметь подкрановую часть сплошного и сквозного сечения. Сквозные колонны подразделяют на колонны с ветвями, соединенными связями и колонны раздельные, которые состоят из независимо работающих шатровой и подкрановой ветвей. Колонны постоянного сечения используют в случае применения кранов грузоподъемностью до 20 т и при высоте здания до 9,6 м.

В случае, когда колонны в основном работают на центральное сжатие, применяют колонны сплошного сечения. Для изготовления сплошных колонн применяют широкополочный прокатный двутавр, а для сквозных колонн могут быть использованы также двутавры, швеллеры и уголки.

В нижней части колонн для сопряжения с фундаментами предусматривают стальные базы. Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, закладываемые в фундамент при их изготовлении. Нижняя опорная часть колонны вместе с базой покрывается слоем бетона.

Жесткость и устойчивость зданий достигается установкой системы вертикальных и горизонтальных связей.

Вертикальные связи могут быть: при шаге колонн 6 м – крестовые, при шаге 12 м – портальные. Связи выполняют из уголков или швеллеров и приваривают к закладным частямколонн.

Для обеспечения работы мостовых кранов на консоли колонн монтируют подкрановые балки, на которые укладывают рельсы.

Подкрановые балки также обеспечивают

Рис. 28. Основные конструктивные элементы од­ноэтажного промышленного здания / — столбчатые фундаменты; 2 — фундаментные балки; 3— колонны; 4 — подкрановые балки; 5 — фермы; 6— плиты покрытия; 7 — фонарь; 8—ок­но; 9 — стена; 10—стальные связи

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные элементы стального каркаса промышленных зданий.

2. Конструктивные решения стальных колонн.

3. Подкрановые балки и связи стального каркаса.

Тема 4.5.Железобетонный каркас многоэтажных зданий

Типы каркасов многоэтажного здания

Балочные железобетонный каркас, его элементы

Безбалочный железобетонный каркас, его элементы

Деформационные швы

1.Каркас многоэтажного промышленного здания представляет собой систему пространственных рам. В современном строительстве, каркасы бывают: сборные ж/б (чаще всего), монолитные (в сейсмических зонах), допускается стальной каркас (в труднодоступных районах).

Ж/б каркасы делятся на:

· Стоечно-балочные (сетка колонны 6х6, 9х6, 12х6 м),собираемые из унифицированных сборных элементов;.

· Стоечно-балочные (с увеличением пролетов вверху) с использованием ферм или балок в покрытии;

· Большепролетные (сетка 12х6, 18х6, 24х6 м) с применением бескаркасных ферм с параллельными поясами, образующих межферменные этажи;

· Безбалочные (сетка 6х6, 9х6, 9х9 м), собираемые из унифицируемых сборных элементов, образующих гладкую поверхность потолков междуэтажных покрытий;

· С монолитными перекрытием – температурные блоки длиной 60 м, жесткость каркасов обеспечивается за счет связей и жесткого соединения элементов.

2.Состав балочного железобетонного каркаса:

· фундаменты с фундаментными балками;

· колонны;

· ригели;

· плиты перекрытий и покрытий;

· связи.

Колонны имеют сечение 400х400, 400х600, высотой на 1 этаж, 2 и 3 этажа.

Ригели могут быть прямоугольной формы и сложной конфигурации.

Плиты ребристые высотой 300 мм основные и доборныеу наружных стен и с вырезом у колонн (распорные).

3.Безбалочный каркас состоит из колонн с капителями, подоконных плит, пролетных плит (сетка колонн чаще всего 6х6 м).

4.Деформационные швы делят каркас здания на блоки для предупреждения трещин. Швы бывают: осадочные, температурные, сейсмические. По расположению: поперечные и продольные. Поперечные температурные швы в зданиях устраивают на парных колоннах, установленных на общий фундамент. Разбивочная ось при этом совпадает с осью температурного шва. Продольный температурный шов устраивают со вставкой (500 мм или 1000 мм) между смежными рядами колонн. В стенах деформационные швы заполняют просмоленной паклей или упругим материалом. В покрытиях деформационные швы перекрывают стальными полуцилиндрическими компенсаторами, обеспечивающими безразрывное устройство рулонной кровли.

Вопросы для самоконтроля

1.Какую конструкцию имеют деформационные швы в надземной части здания?

2.Какова конструкция осадочных швов?