Колонны основного каркаса и колонны фахверка

Колонны для пролетов без мостовых кранов

Колонны для зданий без мостовых кранов с пролетами 12, 18 и 24 метров, при высоте от уровня чистого пола до низа несущих конструкций покрытия 14,4 и 10,8 метра имеют сечение колонн 400×800 и 400×500 мм соответственно. Шаг колонн 6 метров. Все колонны разработаны для применения в тех случаях, когда верх фундамента имеет отметку -0,150. Для крайних колонн принята нулевая привязка к продольной разбивочной оси.

Спецификация колонн в пролетах без мостовых кранов

Табл.3.

Марка колонн	Высота H, м	Вид колонн	Отметка верха колонн	Размеры, мм
Hк	b	h
К 144-1	15,6	крайние
К 108-1	10,8	крайние	10,800

Колонны для пролетов с мостовыми кранами

Колонны для зданий с мостовыми кранами высотой 14,4 метров с пролетом 6 метров имеют сечение 1000×500 мм. Для крайних колонн при шаге 6 метров, высоте 14,4 м и грузоподъемностью мостового крана 20 тонн принимается нулевая привязка. Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями, соединенными распорками. Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное сечение.

Спецификация колонн в пролетах с мостовыми кранами

Табл.4.

Марка колонн	H, м	Q, т	Вид колонн	Hк, мм	Hн, мм	Hв, мм	b, мм	h1, мм	h2, мм	h3, мм	h4, мм
КД II-15	15,6		крайние

Колонны фахверка

В проекте принимаются железобетонные колонны торцевых фахверков высотой 12 м, которые применяются в продольных стенах одноэтажных промышленных зданий высотой до 18 м с мостовыми кранами. Колонны устанавливаются с шагом 6 м. Привязка колонн торцевого фахверка нулевая. Сечение колонны фахверка выполнено в виде двутавра.

Подкрановые балки

Подкрановые балки устанавливаются на колонны при шаге 6 метров, оборудованные мостовыми кранами грузоподъемностью 20 тонн. Балки имеют тавровое сечение со сплошной стенкой с более широким верхним поясом.

В несимметричных балках изгибающий момент в горизонтальной плоскости от действия тормозных сил воспринимается верхним поясом балки, и поэтому тормозные устройства не требуются.

Спецификация подкрановых балок

Табл.5.

Q, тн	Высота балки h, мм	Тип рельса
		КР60

Стропильные конструкции

В конструктивной схеме промышленного здания применяются безраскосные стропильные фермы пролетом 24 и 18 метров.

Данный вид ферм разработан для применения в малоуклонных покрытиях зданий с рулонной кровлей, с шагом ферм 6 метров, с мостовыми или подвесными кранами. Фермы рассчитаны на шарнирное сопряжение с колоннами.

Система связей

Вертикальные связи между колоннами

Этот вид связей устанавливается в каждом ряду колонн по краям температурно-деформационного блока. При шаге колонн 6 метров применяются крестовые связи.

Вертикальные и горизонтальные связи в покрытии

Вертикальные связи в покрытии устанавливают в крайних ячейках температурно-деформационного блока по продольным осям. Они выполняются в виде стальных ферм из прокатных уголков.

Горизонтальные связи устанавливаются в крайних ячейках температурно-деформационного блока при наличии крана с тяжелым режимом работы.

Покрытия промышленного здания

В данном проекте используется вид покрытия « по ж/б плитам ».

Железобетонные ребристые плиты перекрытия предназначены для применения в малоуклонных покрытиях с рулонной кровлей при шаге стропильных ферм 6 метров.

Плиты опираются в узлах стропильных ферм с шагом 3 м. Ребристые ж/б плиты изготавливаются пролетом 6 м и шириной 3 м.

Конструкция кровли

Кровля – малоуклонная, с внутренним водостоком, рулонная, бесчердачная. Порядок укладки и толщину слоев кровли см. ниже.

Расчет толщины утеплителя в покрытии промышленного здания.

Исходные данные:

1. Расчетная температура наиболее холодных пяти суток:

t_н = -38°C ( прил. 1 [1] ).

2. Средняя температура отопительного периода:

t_от.пер. = -5,6°C ( прил. 1 [1] ).

3. Продолжительность отопительного периода:

Z_от.пер. = 224 сут. ( прил. 1 [1] ).

4. Расчетная температура внутреннего воздуха:

t_в = 16°C ( прил. 2 [1] ).

5. Относительная влажность внутреннего воздуха:

φ = 49% ( прил. 2 [1] ).

6. Влажностный режим помещения – сухой ( табл. 1 [2] ).

7. Зона влажности – сухая (прил. 1 [2] ).

Рис. 1. Эскиз конструкции покрытия промышленного здания.

Теплотехнические характеристики материалов

(по прил. 3 [1], при условиях эксплуатации А)

Табл.6.

Наименование материала	γ, кг/м³ прил.3 [1]	δ, м	λ, Вт/(м²´°C), прил.3 [1]	R = δ/λ, м²°C/Вт
1. Ж/б ребристая плита	-	0,03	-	-
2. Пенополиуретан заливочный		δп	0,04	δп/0,04
3. Пароизоляция (1 слой рубероида)	-	-	-	-
4. Рулонный ковер (4 слоя рубероида)	-	-	-	-
5. Гравий на антисептированной мастике	-	0,02	-	-

1. В соответствии с п.4.2 требуемое сопротивление теплопередаче данного здания определяем из условий энергосбережения в зависимости от градусо-суток отопительного периода по формуле:

ГСОП = (t_в-t_{от.пер.)´}Z_от.пер.

ГСОП = (16-(-5,6))´222 = 4795.

2. Требуемое сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения определяем интерполяцией по табл.2 (или табл. 1б [1]):

R_{0 треб} = 2,81 м² ´ °С / Вт

3. Поскольку толщина 1, 2, 3 и 4 слоев ничтожно мала, при расчете ими можно пренебречь и рассчитывать конструкцию как однослойную. Тогда общее термическое сопротивление ограждающей конструкции определяем по формуле:

R₀ = 1/αв + R2 + 1/αн

где αв = 8,7 Вт/м² ´ °С, αн = 23 Вт/м² ´ °С.

Условие энергосбережения: R₀≥R_{0 треб};

R₀ = 1/8,7 + δ_п/0,04 +1/23 = 2,81. Откуда δ_п = 0,106.

4. Принимаем толщину утеплителя из пенополиуретана заливочного равную 0,15 м. Проведем проверочный расчет общего термического сопротивления конструкции:

R0 = 1/8,7 + 0,15/0,04 + 1/23 = 2,91. R0 = 2,91 ≥ R0 треб = 2,81.

Вывод: принятая толщина утеплителя в покрытии промышленного здания удовлетворяет теплотехническим требованиям.

Наружные стены

Стеновые панели

В проекте используются 3-х-слойные навесные стеновые панели с габаритными размерами 6000´1200´300, 6000х1500х300, 6000х1800х300 мм. Стеновые панели привариваются непосредственно к колонне.

Для заполнения швов между панелями используются:

1. Упругие прокладки из синтетических материалов;

2. Цементно-песчаный раствор;

3. Защитное покрытие – акриловая эмаль;

Толщина горизонтальных швов 15 мм, вертикальных – 20 мм.

Расчет толщины наружных стен промышленного здания

Исходные данные см. выше.

Рис. 2. Эскиз конструкции наружной стены промышленного здания

Теплотехнические характеристики материалов

(по прил. 3 [1], при условиях эксплуатации А)

Табл.7.

Наименование материала	g, кгм³ прил.	δ, м	λ, Вт(м²´ºC) прил. 3 [1]	R =δλ, м²´ºCВт
1. Керамзитобетон		0,10	0,67	0,149
2. Пенополистирол		δп	0,041	δп0,041
3. Керамзитобетон		0,05	0,67	0,074

1. В соответствии с п. 4.2. требуемое сопротивление теплопередаче данного здания определяем из условия энергосбережения в зависимости от градусо-суток отопительного периода по формуле:

ГСОП = (tв – t_от.пер.)´Z_от.пер.

ГСОП = (16 – (-5,6))´222 =4795

2. Требуемое сопротивление теплопередаче из условия энергосбережения определяем интерполяцией по табл. 2 (или табл.1б [1]):

R_{0 треб.} = 2,044 м² ´ °С / Вт.

3. Общее термическое сопротивление ограждающей конструкции определяем по формуле:

R₀ = 1/αв + R1 + R2 + R3+ 1/αн

где αв = 8,7 Вт/м² ´ °С, αн = 23 Вт/м² ´ °С

Условие энергосбережения: R₀≥R_{0 треб.}

R₀ = 1/8,7+ 0,149 + δ_п/0,041 + 0,074 +1/23 = 2,044. Откуда δ_п = 0,11м.

4. С учетом модульной толщины стеновых панелей принимаем толщину утеплителя из пенополистирола равной 0,15 м. Тогда общая толщина наружных стен, без учета отделочных слоев, составит 0,30 м.

Проведем проверочный расчет общего термического сопротивления конструкции:

R₀ =1/8,7+ 0,149 + 0,15/0,041 + 0,074 +1/23 = 2,82.

R₀ = 2,82 ≥ R_{0 треб.} = 2,044.

Вывод:принятая конструкция наружных стен промышленного здания удовлетворяет теплотехническим требованиям.

Экспликация полов

В одноэтажных бесподвальных зданиях полы устраивают непосредственно на грунте. Основными конструктивными элементами полов являются: покрытие, подстилающий слой (подготовка), прослойка, стяжка, гидроизоляция.

Спецификация полов

Табл.8

Наименование помещения	Тип пола	Схема пола	Элементы пола и их толщина	Площадь пола, м²
Ремонтно-механический цех			1. Бетон М 150 – 25 мм 2. Стяжка – ЦПР – 20 мм 3. Бетон М 100 – 100 мм 4. Уплотненный грунт	6484,68
Уборная			1. Плитка керамическая с заполнением швов – 15 мм 2. Прослойка – ЦПР – 15 мм 3. Гидроизоляция – 2 слоя толя 4. Стяжка ЦПР – 20 мм 5. Бетон М 100 – 100 мм 6. Уплотненный грунт	24,12

Окна, двери, ворота

Номинальные размеры оконных проемов по ширине и высоте принимают кратными 300 мм. Расстояние от пола до низа проема (подоконника) назначают равным 1,2 м и более.

Отдельные переплеты-блоки состоят из коробок и створок. Оконные панели крепят к колоннам коротышами из уголков, а между собой гвоздями, забиваемыми в местах установки деревянных прокладок, фиксирующих толщину швов.

Размеры окон приняты следующие: ширина – 1500 мм, и 1800 мм, высота – 1500 мм.

Для проезда напольного транспорта в торцевых наружных стенах поперечных пролетов предусмотрены ворота. В случае большой интенсивности людских потоков ворота используют для прохода людей. Ширина и высота ворот составляет 4200 и 4200 мм соответственно. Расстояния между воротами устанавливают исходя из технологических требований и условий эвакуации из помещения цеха.

Распашные ворота состоят из рамы и навешанных на нее двух стальных полотен.