В состав каркаса входят следующие элементы.

1. Элементы покрытия – ригели рам (стропильные фермы или балки), подстропильные фермы, прогоны, фонари.

2. Основные несущие колонны. Вместе с опирающимися на них стропильными фермами или балками они образуют поперечную раму – основу каркаса.

3. Элементы, поддерживающие подъемно-транспортное оборудование – подкрановые балки, пути подвесных кранов, монорельсы, пути консольных кранов.

4. Фахверк – каркас стен, колонны и ригели. Возводится по торцам здания, и иногда у продольных стен, воспринимает нагрузку от стен и передает ее на основные колонны и фундаменты.

5. Связи – по фермам, фонарям, колоннам.

6. Рабочие площадки, лестницы, поддерживающие технологическое оборудование и обеспечивающие доступ к нему.

7. Колонны подкрановых эстакад

 

Каркас, основные конструктивные элементы которого выполнены из металло-конструкций называется стальным. Пространственную систему металлических конструкций, образованную колоннами, подкрановыми балками, фермами, прогонами и связями, называют стальным каркасом. Основой каркаса служат поперечные рамы, состоящие из колонн и стропильных ферм. Пространственная жесткость каркаса обеспечивается укладкой подкрановых балок, прогонов и связей между поперечными рамами.

1—колонны; 2 — подкрановые балки; 3 — вертикальные вязи между опорами ферм; 4 — стропильные фермы; 5—вертикальные связи (в коньке фермы); 6 — растяжки (в уровне нижнего пояса ферм); 7 — прогоны (в уровне верхнего пояса ферм); 8 — вертикальные крестовые вязи (между колоннами); 9— горизонтальные крестовые связи (в уровне нижнего пояса ферм) .

Сопряжение элементов стального каркаса осуществляют на болтах, сварке и заклёпках.

 

Каркасы одноэтажных промышленных зданий с пролётами 18,24,30,36 м и шагом колонн 6 и 12 м возводят из типовых металлических конструкций. Области применения:

- при высоте одноэтажных зданий более 14,4м

- при грузоподъёмности кранов 50 тонн и более

- при пролётах здания 30м и более, а в не отапливаемых зданиях 18м и более

- при двухярустном расположений крана

- при высоких динамических нагрузках

- при строительстве в труднодоступных районах.

Основные элементы из которых состоит здания:

1)фундамент (железобетонного пенькового типа) 2)колонны (металлические) 3)подкрановые (балки стальные) 4)фермы стальные 5)фундаментная балка (железобетонная) 6)стальные связи вертикальные и горизонтальные.

Стены как правило из панелей и стальных листов или других листовых материалов.

 

43. Колонны стального каркаса одноэтажных промышленных зданий: виды по типу сечения; соединение элементов колонн; опирание колонны на фундамент, отметка обреза фундамента.

Вертикальные несущие элементы стального каркаса называют колоннами. В колоннах различают следующие части:

-оголовок, воспринимающий нагрузку от вышележащих конструкций;

-стержень (ствол), имеющий надкрановую и подкрановую часть;

-башмак, передающий нагрузку на фундамент.

 

Здания из металла!Проект 0руб. /5 дн. Изготовление 15дн. Строительство. Низкие цены 1500р/м2. Качество!Проект 0руб. /5 дн. Изготовление 15дн. Строительство. Низкие цены 1500р/м2. Качество!vsem-angar.ruДоступная цена100% качествоПерейтиЯндекс.Директ

 

Классификация:1)по месту положению;- для крайних и средних рядов

2)по конструкций ствола;- постоянного и переменного сечения

3)по сечения стержня- сплошные и сквозные.

Колонны постоянного сечения представляют собой прокатные или сварные двутавры с консолями для опирания подкрановых балок. Их устанавливают в зданиях высотой 8,4 и 9,6 и т.д. метра. Высоту колонн среднего ряда уменьшают на 700мм.

Сквозные (двухветвевые) колонны, предназначенные для зданий с высотой этажа 10,8 – 18м.

Оборудована консолями под краны грузоподъёмностью до 125тонн. Над крановая часть колонны выполняется из сварного двутавра.

Подкрановая состоит из двух ветвей в 3-ёх вариантах:

1)ширина сечения до 400мм, наружная ветвь из прокатного швеллера и двутавра.

2)при ширине сечения 400-600мм из гнутого швеллера и прокатного двутавра.

3)при ширине сечения более 600мм из гнутого швеллера и прокатного двутавра.

Подкрановая часть колонны переходит в базу.База состоит из опорной плиты и траверс на которые ложатся плиты с анкерными болтами утопленными в бетон. Решётка подкрановой части колонны двухплоскостная из прокатных уголков. По сечению дополнительно выполняются диафрагмы, не реже чем через 4 раскоса по высоте. Опирание на фундамент осуществляют через слой цементно-песчаного раствора или бетона на мелком заполнителе.

а — для крайних рядов; б — для средних рядов; 1 — железобетонный фундамент;2 — анкерные болты диаметром 20—56 мм; 3 — анкерная плита; 4 — ствол колонны;5 — подкрановая консоль; 6 — оголовок;7 — отверстия для болтов; 8 — траверса башмака; 9— опорная плита;10 — надопорная стойка (при подстропильных фермах).

 

Рисунок 19. Стальные двухветвевые колонны

а — для крайних рядов; б — для средних рядов; 1 — база (башмак); 2— подкрановая часть;

3— надкрановая ветвь; 4 — оголовок; 5 — ребра жесткости; 6 — подкрановая траверса; 7 — решетка из уголков; 8 — анкерный болт; 9 — анкерная плитка; 10 — траверса башмака.

Обрез фундамента располагается на отметке -0,7 -1,0м под стальные колонны, таким образом, обеспечивается заглубление в бетон развитой базы металлических колонн.

 

 

Виды стальных подкрановых балок по способу работы и сечению; «плюсы» и «минусы»; типы крепления кранового рельса к подкрановой балке(на рисунке определять тип крепления).

1)Двутаровые балки применяются в пролётах 6 – 12м, грузоподъём-ностью в кранах до 200тонн, сечение может быть:

- симметричным или ассиметричным, с уширенным верхним поясом.

Высота от 600 до 2050мм. Выполняются из прокатного металла сварными из стальных листов или тавров соединённых листовой сеткой. По статической работе подкрановые балки делят на:

-разрезные подкрановые балки, разрезные стыкуются на опорах.

-неразрезные подкрановые балки стыкуются в четверти пролёта. Вертикальную стенку балок пролётом 24м усиливают с обеих сторон горизонтальны-ми рёбрами.

Могут быть по длине постоянное сечение и могут состоять из различных сечений.

2)Решётчатые балки пролёты от 18м и более применяют при кранах грузоподъёмность 20 - 30тонн. Верхний пояс балки – прокатный или сварной двутавр, нижняя часть – треугольная решетка из уголков.

3)Подкраново-подстропильные фермы устраиваются в зданий пролётом 36 и более метров под тяжёлые краны. Они одновременно являются опорами для стропильных ферм.

4)Тормозные балки и фермы обеспечивают устойчивость подкрано-вых балок и воспринимают тормозные усилия мостовых кранов. Закрепляются к поясам подкрановых балок и в верху приваривается стальной лист для прохода вдоль подкрановых путей. При шаге колонн 6 м верхние пояса подкрановых балок связывают тормозными балками только в связевых шагах колонн. При шаге колонн 12 м при устройстве проходов при кранах грузоподъемностью более 75 т по всей длине подкрановых балок устанавливают тормозные фермы. При тяжёлом режиме работы кранов к подкрановым балкам средних колонн приваривают крестовые связи.

5)Крановые пути для кранов грузоподъёмностью до 20тонн крановые пути из железнодорожных рельсов закреплённых планками с вертикальными рёбрами. Для крапов грузоподъемностью свыше 20 т укладывают рельсы типа КР-50 до КР-140, закрепляемые болтами с прижимными лапками. Концевые упоры приваривают к подкрановой балке и снабжают брусчатым амортизатором.

Стальные подкрановые балки, предусмотренные номенклатурой для массового строительства, применяются при шаге колонн и пролетах цехов 18, 24 и 30 м под мостовые крапы легкого, среднего и тяжелого режима работы грузоподъемностью от 10 до 50 т. Недостатки: большой собственный вес утяжеляющий несущие конструкции здания; затруднения в креплении подкрановых рельсов; чувствительность к ударам; трудности усиления балок при увеличении нагрузок или при механических повреждениях. Преимущества стальных подкрановых балок: конструктивная простота; возможность применения под крапы большой грузоподъемности и использования в зданиях с тяжелыми и особо тяжелыми условиями работы; большая стойкость при воздействии высоких температур; меньшая подверженность механическим повреждениям; простота усиления при росте нагрузок и повреждениях.

Способ крепления крановых рельсов к верхнему поясу подкрановых балок зависит от вида рельсов. Существует два способа крепления рельсов: неподвижное; подвижное;

Неподвижное крепление рельса к подкрановой балке, выполняемое при помощи сварки, допустимо для кранов с легким режимом работы.

Основным рекомендуемым способом крепления считается подвижное. Это крепление позволяет осуществлять рихтовку (выравнивание) пути и обеспечивает удобную и сравнительно простую замену изношенных рельсов.

Крановые рельсы часто закрепляют на подкрановой балке парными тяжами, а специальные - боковыми накладками. Рельсы прямоугольного и квадратного профилей могут прикрепляться к балкам при помощи планок, вставляемых в пазы бруса.

 

45. Крепление подкрановых балок к колоннам стального каркаса(на рисунке определять тип крепления).

Способ крепления зависит от его типа. Брус­ковые квадратные рельсы, применяе­мые при кранах малой грузоподъем­ности, могут быть при­варены к верхним поясам балок. Же­лезнодорожные рельсы широкой колеи подкрановых путей для кранов грузо­подъемностью 10—50 т крепят к верх­ним поясам балок крюками и гайками с пружинными шайбами (г). Для кранов грузоподъемностью более 50 т применяют крановые рель­сы специального профиля, которые зак­репляют стальными планками и при­жимными болтами. Рельсы из прокат­ного квадратного профиля приварива­ют к коротышам уголков, прикреп­ляемых к верхнему поясу подкрановой балки болтами. Для восприятия гори­зонтальных сил от торможения теле­жки и от перекосов крана, а такжедля общей устойчивости подкрановых балок устраивают тор­мозные балки или фермы. Их закреп­ляют сваркой к верхним поясам под­крановых балок (рис. 25.6).Ширину тормозной балки или фермы назнача­ют с учетом необходимой жесткости и возможности прохода по подкрано­вым путям.

Нижний пояс подкрановых балок крепят к колонне анкерными болтами (рис. 25.7, а), а верхний — тормозны­ми фермами или накладками (рис. 25.7, б). При высоте подкрановых ба­лок более 1200 мм дополнительно вво­дят диафрагмы. В качестве стальных несущих конструкций покрытия приме­няют прокатные или составные балки, фермы, рамы, арки, пространственные и висячие системы.

Стальные про­катные или составные балки имеют чаще всего двутавровое сечение, их применяют при пролетах 6—12 м.

Геометрические схемы основных типов стальных ферм, размеры перекрываемых ими пролетов и применение(в т.ч. уметь определять на рисунке); элементы фермы.

Стальные фермы могут быть раз­личной формы и очертания, выбор ти­па ферм зависит он назначения и объемно-планировочного решения про­мышленного здания. Применяют фермы с парал­лельными поясами, полигональные, треугольные, с параллельными пояса­ми с затяжкой, сегментные, парабо­лические и др.

Фермы с параллельными поясами - для зданий с плоским по­крытием, а также для устройства под­стропильных конструкций. Их пролет до 60 м и более. Поли­гональные фермы устраивают при по­крытиях с рулонной кровлей при пролетах до 36 м. Треугольные фермы дают возможность осуществить покры­тия с крутыми кровлями из асбесто-цементных или стальных листов, вслед­ствие чего высота ферм в середине пролета достигает значительных раз­меров, а это ограничивает их пролеты величиной 36—48 м. В массовом пром. строи­тельстве применяют унифицированные полигональные фермы пролетом 24, 30 и 36 м с уклоном верхнего пояса 1:8 (рис. 25.8, а) и плоские с парал­лельными поясами (рис. 25.8, б), по которым устраивают рулонные кровли. В отдельных случаях такие фермы уст­раивают для перекрытия 18-метровых пролетов.

Фермы с крутыми скатами (рис. 25.8, в) используют для пролетов 18, 24, 30 и 36 м при кровлях из листовых материалов. Размеры панелей ферм унифицированы и соответствуют ук­рупненным модулям, т. е. 1,5 м. Высо­та полигональных ферм на опорах для всех пролетов принята одинаковой — 2,2 и 0,45 м при крутых скатных кровлях.

Большепролетные фермы (рис. 25.9) могут перекрывать пролеты до 90 м и иметь различные схемы решеток: треугольную, раскосную, крестовую и др. Выбор схемы решетки зависит от характера приложения нагрузки, очер­тания и высоты ферм.

Опирание ферм на стальные колонны может быть шар­нирным и жестким. При шарнирном соединении (рис. 25.11, а) ферму опи­рают на оголовок колонны выступаю­щим краем опорной фасонки, соблю­дая центрирование элементов фермы и колонны. Для восприятия нагрузки верхнюю часть оголовка усиливают одним или двумя вертикальными реб­рами. Опорный узел фермы соединяют, с колонной анкерными болтами, для чего оголовок заканчивают горизонтальной диафрагмой.

При жестком соединении нижний опорный узел фермы устанавливают на монтажный столик (рис. 25.11, б), представляющий собой обрезок круп­ного прокатного уголка, который при­крепляют к колонне болтами и свар­кой. На рис. 25.11, в показано жесткое рамное соединение двух ферм смеж­ных пролетов между собой и между фермой и колонной каркаса