Проектирование промышленного здания механического цеха
- Подвесные кран-балки г/п 5 т (4шт.) во втором и третьем пролёте
- Привязка колонн к продольным осям:
Колонны крайних продольных рядов имеют «нулевую» привязку, т.к. здание с кранами грузоподъемностью до 30т, при шаге крайних колонн 6 м и высоте от пола до низа стропильных конструкций не более 14,4м.
- Привязка колонн к поперечным осям:
колоны крайнего поперечного ряда смещают
с разбивочных осей на «500» внутрь
привязка рядовых колонн симметрична.
- Привязка колонн фахверка нулевая.
- Заготовительное отделение отделяется деформационным (осадочным) швом, так как существует перепад высот 3,6 м. Расстояние между осями деформационного шва 350 мм, к которым привязываются колонны с «нулевой» привязкой.
- Над вторым пролетом установлен световой фонари.
- В поперечном направлении устойчивость здания обеспечивается жесткостью заделанных в фундамент колонн и жестким диском покрытия.
- В продольном направлении - дополнительно стальными связями:
- крестовые связи - в осях А/6-7, Б/6-7, В/6-7, Д/6-7;
- портальные - в осях Г/5-9.
4. Конструктивные решения здания
По выбору материала каркас здания является смешанным. Конструкция здания состоит из поперечных рам, образованных жестко заделанными в фундаменте колоннами и шарнирно опирающимися на колонны фермами. В продольном направлении рамы образованы подкрановыми балками, подстропильными фермами, жестким диском покрытия.
4.1 Фундаменты и фундаментные балки
Под сборные железобетонные колонны устраивают фундаменты стаканного типа. Монолитный фундамент состоит из подколонника со стаканом для заделки колонн и ступенчатой плитной части. Все размеры монолитных фундаментов унифицированы. Фундаменты подбираются в зависимости от размеров колонн, количество ступеней фундамента (глубина заложения фундамента) зависит от глубины промерзания грунта: d=f(Hпр),
где, Hпр – глубина промерзания грунта
Для г. Калуга глубина промерзания грунта – 1,4м.
d ≥ Hпр Ч mt,
где, mt = 0,4 – коэффициент теплового влияния для отапливаемого здания.
d = 1,4 Ч 0,4 = 0,56м
Рассчитанная глубина заложения фундамента мала и не может обеспечить требуемую устойчивость зданию, поэтому конструктивно принимаем 2,1м.
Обрез фундамента располагается на отметке – 0,150 м.
Фундаментные балки выполнены из железобетона. Толщина стены равна 270 мм, а шаг колонн 6 м, поэтому фундаментные балки будут иметь тавровое сечение. Фундаментные балки опираются на бетонные столбики сечением 300Ч600 мм, устанавливаемые в пределах подколонников. Фундаментные балки укладывают под наружной стеной. В проемах ворот их не укладывают. Номинальная длина фундаментных балок соответствует шагу колонн, а ширина верхней полки – толщине стены.
Таблица 4.1Спецификация фундаментных балок
Условное обозна-чение |
Марка балки |
Шаг колонн, м |
Длина балки, мм |
Масса балки, кг |
Кол-во |
ФБ1 |
Серия 1.415-1 ФБ6-49 |
6 |
4300 |
800 |
6 |
ФБ2 |
Серия 1.415-1 ФБ6-47 |
6 |
4750 |
800 |
9 |
ФБ3 |
Серия 1.415-1 ФБ6-46 |
6 |
5050 |
900 |
9 |
ФБ4 |
Серия 1.415-1 ФБ6-48 |
6 |
4450 |
800 |
4 |
4.2 Колонны
В зависимости от технологического процесса и состояния внутренней среды в цехе колонны крайнего и среднего ряда первого пролёта приняты двухветвевые железобетонные. В зданиях с высотой до 18м с опорными кранами грузоподъемностью 10-50т подкрановая часть колонн двухветвевая (серия КЭ-01-52). Для второго и третьего пролётов – колонны сплошного сечнения. Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5–3м. Колонны армируются сварными или вязанными каркасами и формируются из бетона марки 300-400. Закладные элементы имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок, в крайних колоннах на уровне швов стеновых панелей. Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан фундамента дна глубину до 1,2м. В этих пределах для связи с бетоном замоноличивания ствол колонны снабжается горизонтальными бороздками. В двухветвевых колоннах нижняя распорка высотой 0,2м, заводимая в стакан, имеет отверстие 0,2Ч0,2м, используемые при бетонировании стыка.
Закладные элементы в местах опирания подкрановых балок и стропильных конструкций состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Бетон под ним усиливается косвенным армированием сетками.
Фахверк представляет собой вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркаса. Он воспринимает массу стенового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на элементы основного каркаса. Конструкция фахверка состоит из колонн и элементов, обеспечивающих их устойчивость.
Фахверковые колонны опираются по низу шарнирно на фундаменты, а по верху на устанавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы. Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн. В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами с площадью сечения 26,8смІ, а также двумя швеллерами, образующими замкнутое прямоугольное сечение. Колонны торцевого фахверка продолжаются на всю высоту торцовых стен с конструкциями покрытия. База стальных фахверков располагают на уровне подстилающего слоя конструкций пола.
Таблица 4.2 Спецификация колонн
Марка |
Обозначение |
Наименование |
Количество |
Масса, кг |
К1 |
Серия КЭ-01-52 |
26 | ||
К2 |
Серия 1.423-3 |
26 | ||
К3 |
Серия 1.423-3 |
7 | ||
КФ1 |
Серия 1.427.1-3 |
3КФ141-1 |
6 | |
КФ2 |
Серия 1.427.1-3 |
2КФ105-1 |
8 |