Промышленных зданий

Несущая основа одноэтажных промышленных зданий – каркас. Материалом для устройства каркаса служат сборный железобетон или сталь, а также их сочетание. На рисунке 5 приведены основные конструктивные элементы одноэтажного промышленного здания из сборных железобетонных конструкций.

Рисунок 5 – Общий вид одноэтажного производственного
здания с мостовыми кранами: а – шаг;  b – пролет

  Фундаменты под колонны промышленных зданий (рисунок 6) могут быть выполнены из железобетона монолитными, сборными, сборно-монолитными, а иногда (при недостаточно прочных грушах) на
сваях. При этом они располагаются на ростверках, которые, в свою очередь, установлены по верхней плоскости свай.

  Стоимость фундаментов промышленных зданий составляет от 12 до 20% полной стоимости здания. Под колонны каркаса устраивают отдельно стоящие железобетонные фундаменты, которые по своей конструкции могут быть одно-, дву- и многоблочными. Фундаменты устанавливают на песчаную или щебеночную подготовку толщиной не менее 100 мм, при влажных грунтах подготовку выполняют из бетона.

  Верхнюю плоскость фундамента (рисунок 7) располагают, как правило, на 150 мм ниже уровня чистого пола, то есть на отметке 0,150, что позволяет выполнять все работы нулевого цикла до начала монтажа колонн. Под сборные железобетонные колонны устраивают фундаменты стаканного типа. После выверки установленных колонн зазоры между колоннами и внутренними стенками «стакана» замоноличивают высокопрочным бетоном с мелким гравием.

  Фундаментные балки служат для передачи нагрузки от самонесущих стен здания на отдельно стоящие фундаменты. Фундаментные балки имеют тавровую или трапециевидную форму поперечного сечения, их размеры унифицированы. Так, при шаге колонн 6 м – длина 4,95 м и высота 400 мм, при шаге 12 м – длина 10,7; 11,95 м и высота соответственно 400 и 600 мм. У торцов зданий и у температурных шагов, где шаг колонн уменьшен на 500 мм, применяют укороченные балки. Верхняя грань фундаментной балки должна быть на 50 м ниже уровня пола помещения, который, в свою очередь, делается на 150 мм выше отметки спланированной вокруг здания поверхности земли. Фундаментные балки могут устанавливаться как на подбетонку, представляющую собой столбик или монолитную подушку, так и на верх стакана фундамента. В последнем случае длина фундаментных балок может быть равной 5,95 м (номинальный размер 6 м), а в зависимости от конструкций опорных столбиков – 5,05 и 4,45 м. Крепление фундаментных балок между собой осуществляется за счет выпусков арматуры и устройства монолитных участков на самом фундаменте.

  Под действием увеличивающихся в объеме при замерзании пучинистых грунтов в фундаментных балках могут возникнуть деформации. В целях защиты балок от этих деформаций и для предохранения пола от промерзания вдоль стен балку с боков и снизу засыпают шлаком, в случае пучинистых грунтов вынутый грунт заменяют песком.

  Поверх фундаментных балок укладывают гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала на мастике. После установки сборных фундаментных балок зазоры между ними и между колоннами и гранями балок заполняют песком.

  Колонны каркаса для одноэтажных производственных зданий унифицированы и выполняются из сборного железобетона (рисунок 8). В бескрановых пролетах и в пролетах с подвесным подъемно-транспортным оборудованием грузоподъемностью до 5 т унифицированные сборные железобетонные колонны при шаге с 6 и 12 м выполняют: при высоте помещений от 3,6 до 9,6 м и пролетах 12, 18, 24 м – постоянного сечения; при высоте помещения 10,8 и 12,6 м и пролетах 18, 24, 10 м, а также при высоте помещений 14,4; 16,2 и 18 м и пролетах 24, 30, 36 м – переменного по высоте сечения. Колонны, несущие нагрузки от опорных мостовых электрических кранов, имеют
переменное сечение. Они могут быть сплошными и сквозными. Для опирания подкрановых балок на колонны имеют консоль. При значительных высотах и крановых нагрузках более 20 т применяют двухветвевые колонны. Для установки и крепления несущих конструкций покрытия, подкрановых балок и стен, в колоннах предусмотрены стальные закладные части в виде пластин и занкеренных болтов.

  Подкрановые балки (рисунок 9) служат опорой для передвижения по ним мостовых кранов и одновременно являются продольными
связями между несущими колоннами каркаса. Подкрановые балки выполняют из высокопрочных материалов, стали или сборного железобетона. Сборные железобетонные подкрановые балки могут быть разрезные и неразрезные.

  В зависимости от положения балок вдоль кранового пути различают балки средние и крайние, располагаемые у поперечных температурных швов и у торцов зданий. Железобетонные балки пролетом 6 м имеют тавровое сечение с утолщением стенки на опорах и высоту 1000 или 800 мм. Балки пролетом 12 м имеют двутавровый несимметричный профиль с усиленной верхней полкой. Верхние полки балок служат для крепления к ним крановых рельсов. Железобетонные балки крепят к колоннам сваркой закладных элементов и анкерными
болтами.

Фахверк и связи между железобетонными колоннами выполняются чаще из стальных профилей. При шаге колонн 12 м и длине стеновых панелей 6 м кроме основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колонны (фахверк). Такие же колонны устанавливают в торцах зданий для восприятия ветровых усилий конструктивных элементов заполнения стены. При высоте помещений до 4,2 м фахверковые колонны делают из стальных прокатных профилей, а при большей высоте – из железобетона. Длину торцовых железобетонных фахверковых колонн принимают на 100…150 мм меньше основных колонн, чтобы образовать зазор между их верхом и нижним поясом конструкций покрытий. Фахверковые колонны жестко заделывают в фундаментах и шарнирно крепят к элементам покрытия.

Элементы каркаса образуют поперечные рамы. Для обеспечения пространственной жесткости между рамами устраивают вертикальные и горизонтальные связи. Для большей устойчивости несущих элементов каркаса в продольном направлении устраивают систему вертикальных связей. Связи устанавливают и в покрытии. В этом случае они будут горизонтальными. При шаге колонн 6 м применяют крестовые вертикальные связи (рисунок 10 а), а при шаге 12 и 18 м – портальные (рисунок 10 б). В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом связи ставят в том случае, когда высота помещений больше
9,6 м. Их выполняют из стальных прокатных элементов – уголков и швеллеров.

Подстропильные системы устанавливают в тех случаях, когда шаг колонн превышает шаг основных несущих конструкций покрытия вдоль пролета по средним рядам колонн. Это могут быть фермы и балки длиной 12 м. Подстропильные балки используют в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, а подстропильные фермы – в покрытиях со стропильными фермами. Изготовляют их предварительно напряженными с пучковой арматурой, что облегчает их массу и обеспечивает надежность эксплуатации. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны и крепят к ним сваркой закладных частей. Стропильные конструкции соединяют с подстропильными анкерными болтами и сваркой.

Эти панели изготовляют с фактурным слоем из цементно-песчаного раствора марки 100. В промышленных зданиях (см.
рисунок 10) с ленточным остеклением устройство проемов определяет раскладку панелей. Кроме того, существенно важна высота зданий, а значит, и число панелей, укладываемых на заданную высоту.

Конструктивное решение панелей и их крепление к колоннам железобетонного каркаса показано на рисунке 11. Крепление карнизных и парапетных панелей к плитам покрытия осуществляют с помощью сварки закладных деталей. Все детали креплений следует покрывать антикоррозионными составами. Участки крепления карнизных и парапетных панелей к плитам покрытия – бетонировать.