МК_Справочник_том_2

(или) нижних поясов стропильных ферм; вертикальные связи между стропильными фермами, связи по фонарям (при наличии фонарей).

Поперечные горизонтальные связи устанавливают в каждом пролете здания и располагают как правило по торцам температурных и сейсмических отсеков. При длине температурного отсека более 144 м в зданиях, возводимых в районах с рас- четной температурой наружного воздуха минус 40°С и выше, и более 120 м в зданиях, возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 40°С, предусматривают дополнительно одну поперечную горизонтальную связь в середине отсека. В зданиях с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов чи- сло дополнительных поперечных связей определяют расчетом на воздействие горизонтальных сейсмических нагрузок.

Продольные горизонтальные связи предусматривают в зданиях, оборудованных мостовыми опорными кранами, требующими устройства галерей для прохода вдоль крановых путей, при наличии подстропильных ферм, с расчетной сейсмичностью ³ 7 баллов и в других технически обоснованных случаях. Эти связи в зданиях с числом пролетов до трех следует располагать только вдоль крайних рядов колонн, а в зданиях с числом пролетов более трех также и вдоль средних рядов колонн с таким расчетом, чтобы они были расположены через 1–2 пролета.

Вертикальные связи устанавливают в местах размещения поперечных горизонтальных связей.

Компоновка схемы связей зависит от типа покрытия, конструктивных особенностей каркаса здания и условий его эксплуатации.

В зданиях с опиранием стропильных ферм на колонны в уровне нижнего пояса основную систему горизонтальных связей, воспринимающую горизонтальные нагрузки и обеспечивающую жесткость здания, располагают по нижним поясам стропильных ферм. Эти связи обычно решают в виде ферм. В этом случае связи по верхним поясам стропильных ферм устанавливают для обеспечения устойчивости верхних поясов при эксплуатации и монтаже.

При кровле по железобетонным плитам, образующим жесткий диск, устойчи- вость верхних поясов ферм в период монтажа обеспечивается системой распорок и вертикальных связей, устанавливаемых с таким расчетом, чтобы гибкость верхнего пояса стропильных ферм в горизонтальной плоскости не превышала значения 220, и при этом несущая способность верхнего пояса была достаточной для восприятия монтажной нагрузки, расположенной на половине (четверти) пролета.

Если жестким диском является стальной профилированный настил, то устойчи- вость верхних поясов ферм из плоскости на период монтажа должна быть обеспе- чена прогонами и вертикальными связями между фермами. При наличии светоаэрационных (аэрационных) фонарей – в подфонарном пространстве устанавливают распорки и растяжки из условия обеспечения принятой при проектировании стропильных ферм гибкости верхних поясов из плоскости.

Если кровля не является жестким диском, по верхним поясам стропильных ферм следует предусматривать поперечные горизонтальные связевые фермы и совмещать их расположение со связевыми фермами по нижним поясам.

В зданиях с опиранием стропильных ферм на колонны в уровне верхнего пояса основную систему горизонтальных связей располагают в уровне верхних поясов стропильных ферм. В этом случае поперечные связи, расположенные в торцах здания, не только обеспечивают устойчивость верхних поясов стропильных ферм при монтаже и в условиях эксплуатации, но и воспринимают горизонтальные ветровые нагрузки. При кровле по железобетонным плитам эти нагрузки воспринимаются жестким диском, образуемым плитами. При кровле по стальному профилированному настилу следует устраивать диафрагмы жесткости в виде балки, пояса-

161

ми которой служат верхние пояса смежных стропильных ферм, расположенных в торце здания, а стенкой – профилированный настил с усиленным креплением к прогонам или поясам ферм (при беспрогонном решении). Пример расчета диафрагм жесткости приведен в п.7.10.

Необходимую развязку нижних поясов стропильных ферм обеспечивают системой растяжек и вертикальных связей. При этом следует устанавливать растяжки также в местах сопряжения нисходящих опорных раскосов и горизонтального нижнего пояса.

7.8. ÔОНАРИ

Для освещения и аэрации помещений производственных зданий на покрытиях устанавливаются фонари. Фонари подразделяются на светоаэрационные и аэрационные. Светоаэрационные фонари совмещают функции освещения и аэрации (в некоторых случаях используются только как световые).

В конструктивном отношении применяются П-образные фонари с наружным отводом воды, в которых светопрозрачные элементы расположены в вертикальных плоскостях и зенитные фонари, в которых светопрозрачные элементы расположены в горизонтальной плоскости. П-образные фонари располагают вдоль пролетов зданий (продольные фонари). Для пролетов зданий до 18 м применяют фонари шириной 6 м, для пролетов свыше 18 м – шириной 12 м.

Высота фонарей зависит от необходимых размеров поверхности остекления, определяемой светотехническим расчетом. Переплеты остекления располагаются вдоль боковых поверхностей фонарей. Длина фонаря не должна превышать 120 м. Фонари не должны доходить до торца здания или до температурного шва на один шаг стропильных ферм.

Для остекления применяются типовые фонарные переплеты, имеющие высоту 1250 мм и 1750 мм, устанавливаемые в один или два яруса по высоте. Обычно для фонаря шириной 6 м применяются переплеты высотой 1750 мм в один ярус, а для фонаря шириной 12 м – переплеты высотой 1750 мм в один ярус или переплеты высотой по 1250 мм, устанавливаемые в два яруса. Переплеты могут быть глухими или открывающимися.

Конструктивными элементами фонаря являются поперечная ферма, продольная фонарная панель, на которую навешиваются переплеты и крепится система связей. Конструкции фонаря опираются на стропильные фермы. Ограждающая конструкция покрытия фонаря выполняется такой же, как ограждающая конструкция покрытия здания.

Зенитные фонари устанавливают в световые проемы, организуемые в кровле покрытия, размером от 1000×1000 ìì äî 3000× 6000 мм. Конструкция зенитного фонаря состоит из утепленного стального стакана высотой 450–500 мм, деревянной опорной рамы и светопропускающего заполнения из двухслойного куполообразного органического стекла или двухслойных стеклопакетов из оконного листового стекла (в последнем случае в фонаре предусматривают защитные сетки). Зенитные фонари могут быть глухими и открывающимися. Рекомендуется применять фонари по типовым сериям.

Аэрационные фонари предназначаются только для аэрации помещения и применяются в зданиях со значительными тепловыделениями. Для того чтобы исклю- чить задувание и обеспечить нормальную работу фонарей их снабжают ветроотбойными щитами (панелями). Конструкция фонаря состоит из фонарных ферм, фонарных панелей, на которые устанавливаются поворотные створки, и собственной системы связей. В качестве покрытия фонарей применяются стальные щиты с обшивкой из листовой стали толщиной 3 мм. Ветроотбойные щиты и торцы фона-

162

рей обшивают асбестоцементными волнистыми листами. Поворотные створки обшивают либо профилированным настилом, либо листовой сталью толщиной 2–3 мм. Необходимую ширину горловины фонаря и высоту вертикального проема устанавливают специальным расчетом.

Расчет П-образных и аэрационных фонарей производится на воздействие постоянных (вес покрытия, остекления, механизмов открывания переплетов, створок и собственный вес конструкций фонаря) и временных (снег, ветер) нагрузок.

7.9.ÎСОБЕННОСТИ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ КОНВЕЙЕРНОЙ СБОРКИ

ÈКРУПНОБЛОЧНОГО МОНТАЖА

Конвейерная сборка и блочный монтаж – система технических и организационных мероприятий, способствующих индустриализации строительства. В дальнейшем для сокращения записи метод конвейерной сборки и блочного монтажа обозначается БКМ.

Схема покрытия, предназначенного для условий БКМ, компонуется таким образом, что сборка конструкций из отдельных элементов в жесткие пространственные блоки и выполнение всех общестроительных и технологических операций производятся на уровне земли (укладка кровли, заполнение межферменного пространства различными технологическими коммуникациями и промышленными проводками, остекление фонарей, окраска конструкций).

Блоки покрытия формируются в процессе последовательного прохождения уча- стков (стоянок) конвейера, на каждом из которых выполняется определенная часть строительных операций по сборке и оснастке блока.

В дальнейшем изложении приводятся рекомендации по строительному проектированию металлических конструкций покрытий одноэтажных промышленных зданий применительно к БКМ.

Рекомендации распространяются на проектирование покрытий одноэтажных промышленных зданий, возводимых в несейсмических районах с расчетной температурой до -40° С и выше. При строительстве зданий в районах с расчетной сейсмичностью выше 6 баллов данные рекомендации должны быть дополнены специальными требованиями СНиП II-7-81*.

БКМ следует применять для одноэтажных промышленных зданий с легкой кровлей, имеющих площадь покрытия не менее 25 тыс.м2 для конструктивного решения в виде блоков с консолями и не менее 40 тыс.м2 для конструктивного решения в виде замкнутого блока. При площади покрытия менее 25 тыс.м2 применение БКМ разрешается только при наличии подробного технико-экономического обоснования. При этом следует учитывать особенности площадки строительства.

Для зданий, площадь покрытия которых меньше 25 тыс.м2 или при невозможности размещения на монтажной площадке конвейера по условиям генплана, следует применять блочный монтаж (БМ), отличающийся от БКМ тем, что сборка и оснастка блоков производится не на конвейере, а на одной-двух стационарных стоянках.

Блок покрытия, предназначенный для БКМ и БМ, представляет собой геометрически неизменяемую конструкцию, прочность и устойчивость которой обеспе- чена при воздействии нагрузок, возникающих при сборке и монтаже.

Основными требованиями, предъявляемыми к конструкции блока покрытия, являются:

∙обеспечение геометрической неизменяемости конструкции с постановкой в необходимых случаях минимального количества дополнительных элементов, требующихся только на время сборки и монтажа;

∙обеспечение минимального объема монтажных работ в проектном положении.

163

Типы блоков и рекомендации по их применению. Для использования при проектировании одноэтажных производственных зданий рекомендуются следующие перечисленные ниже конструктивные формы блоков покрытия, монтируемых с помощью БКМ и БМ. В некоторых случаях в зависимости от конкретных технологических и объемно-планировочных особенностей здания допускаются некоторые изменения схем блоков, не носящие принципиального характера.

Консольный несимметричный блок имеет ширину 12 м (рис.7.8) и может быть с зенитными фонарями и без фонарей при шаге колонн 12 м. Блок состоит из двух стропильных ферм с шагом 6 м, одна из которых опирается на колонны, а другая на подстропильную ферму. Двенадцатиметровые прогоны блока образуют неравные консоли со свесом 4,5 и 1,5 м. При установке блока покрытия в проектное положение консольные свесы прогонов с уложенным по ним настилом стыкуются с помощью продольных элементов, объединяющих концы прогонов.

Рис.7.8. Блок шириной 12 м с несимметричными консолями для зданий с зенитными фонарями. Шаг ферм 6 м

1 - связи через 60 м; 2 - стропильная ферма; 3 - профилированный настил; 4 - прогоны; 5 - подстропильная ферма; 6 - диагональная связь

164

Рис.7.9. Блок шириной 12 м с несимметричными консолями для зданий с зенитными фонарями. Шаг ферм 6 м (вариант с нисходящим раскосом)

1 – ферма стропильная; 2 – прогоны; 3 – профилированный настил; 4 – ферма подстропильная; 5 – связь диагональная

165

Рис.7.10. Блок шириной 12 м с симметричными консолями для зданий со светоаэрационным фонарями. Шаг ферм 6 м

1 – прогон; 2 – стропильные фермы; 3 – распорки; 4 – балка; 5 – профилированный настил; 6 – фонарная панель; 7 – подстропильная ферма; 8 – надколонник;

9 – вертикальная связь

Пространственная неизменяемость блока обеспечивается горизонтальными связями в уровне нижних поясов стропильных ферм, вертикальными связями и профилированным настилом. После установки блока в проектное положение производится закрепление профилированного настила к консолям ранее установленного блока.

166

Перечисленные выше блоки предназначены для блочного и блочно-конвейер- ного монтажа зданий площадью 10 –100 òûñ.ì2. Блок шириной 24 м для покрытий с зенитными фонарями и без фонарей (рис.7.11) может быть также запроектирован и под светоаэрационный фонарь. Шаг колонн 12 м, шаг стропильных ферм 12 м.

Рис.7.11. Блок шириной 24 м с несимметричными консолями 1 – профилированный настил; 2 – пролет

167

Блок состоит из двух стропильных ферм, расположенных по осям колонн, поперечных ферм и прогонов, опирающихся на верхние пояса поперечных ферм. Поперечные фермы расположены с шагом 6 м и имеют двухсторонние консоли длиной 4 м. По прогонам уложен профилированный настил, имеющий с одной стороны четырехметровый свес. Пространственная неизменность блока обеспечи- вается горизонтальными связями в уровне нижних поясов стропильных ферм, поперечными фермами и профилированным настилом.

После установки блока в проектное положение производится закрепление профилированного настила к консолям ранее установленного блока. Применение блока рекомендуется для конвейерно-блочного монтажа зданий площадью свыше 100 тыс.м2.

Блок типа «Молодечно» типовой по серии 1.460.3-14 (рис.7.12) имеет ширину 12 м. Шаг колонн 12 м, шаг стропильных ферм 4 м. Блоки несимметричные, беспрогонные, выполнены из гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа

3

1 – стропильная фермы; 2 – подстропильная ферма; 3 – профилированный настил; 4 – надколонник; 5 – зенитный фонарь; 6 – монтажная балка; 7 – распорка;

8 – диагональная связь

168

«Молодечно». Блок состоит из трех стропильных ферм, соединенных вертикальными связями и распорками, и профилированного настила с листами длиной 12 м, прикрепленными дюбелями к верхним поясам стропильных ферм. С одной стороны блока профилированный настил имеет консольный свес длиной 4 м. При установке блока покрытия в проектное положение консольный свес настила опирается на стропильную ферму предыдущего блока и крепится к ней дюбелями. Профилированный настил обеспечивает жесткость блока при монтаже и при последующей работе покрытия. Подстропильные конструкции не входят в состав блока.

Для обеспечения геометрической неизменяемости блока в процессе монтажа применяется специальная траверса, которая демонтируется после окончания монтажа.

На рис.7.13 приведен замкнутый блок шириной 12 м с фермами из широкополочных двутавров в поясах и решеткой из одиночных уголков для покрытий с зенитными фонарями или без фонарей. Блок состоит из двух стропильных ферм с опиранием в уровне верхнего пояса. Шаг ферм 12 м, шаг колонн также 12 м, таким образом при монтаже на одной колонне размещаются две фермы. Фермы объединены поперечными элементами, имеющими шаг 6 м, на которые укладываются прогоны, идущие вдоль ферм с шагом 3 м. В качестве покрытия может быть использован стальной оцинкованный профилированный настил или экструзионные плиты.

Применение двух последних блоков рекомендуется для зданий блочного и блочно-конвейерного монтажа, а также комплектной поставки пролетом до 30 м, высотой до 18 м с мостовыми кранами легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью до 50 т. В блочных покрытиях опирание стропильных ферм на колонны выполняется шарнирным. Однако в необходимых случаях в блоках, приведенных на рис.7.3 и 7.5, сопряжение стропильных ферм с колоннами может быть запроектировано жестким.

Торцевые блоки всех типов должны иметь горизонтальные связи, рассчитанные на восприятие ветровой нагрузки с торцов здания.

При необходимости использовать блоки в зданиях с кранами тяжелого режима работы грузоподъемностью более 75 т увеличение жесткости покрытия достигается постановкой дополнительных связей (продольных и поперечных) и (или) соединением блоков между собой. Постановка дополнительных связей необходима также в зданиях высотой более 18 м и в зданиях с перепадами высоты покрытия соседних пролетов более 10 м.

При соответствующем прикреплении профилированного настила к несущим конструкциям покрытия рекомендуется также учитывать жесткость профилированного настила в качестве дополнительной горизонтальной связи. Учет жесткости профилированного настила и расчет соединений настила с несущими конструкциями выполняется в соответствии с «Рекомендациями по учету жесткости диафрагм из стального профилированного настила в покрытиях одноэтажных производственных зданий при горизонтальных нагрузках», М.: ЦНИИПСК, 1980.

Расчет каркаса здания с блочным покрытием следует выполнять по пространственной схеме при наличии жесткого диска в уровне нижних поясов стропильных ферм или при учете профилированного настила в качестве горизонтальной связи.

При проектировании покрытий в северной климатической зоне с расчетной температурой района строительства ниже -40°С следует дополнительно предусматривать в каждом блоке установку вертикальных связей или распорок, образующих непрерывную ферму в середине пролета вдоль всего покрытия. Кроме того, следует применять сплошностенчатые прогоны и выполнять другие требования, предусмотренные для проектирования конструкций с учетом особенностей северного исполнения.

169

3

Рис.7.13. Замкнутый блок покрытия с фермами из широкополочных двутавров и решеткой из одиночных уголков

7.10.ÏРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

7.10.1.Пример расчета стропильной фермы с поясами из широкополочных двутавров и решеткой из замкнутых гнутосварных профилей

1. Исходные данные. Пролет здания L=24 м, здание без фонарей, кровля – рулонная по профилированному настилу. Район по весу снегового покрова – II. Здание возводится в несейсмическом районе с расчетной температурой -40°С и выше. Класс ответственности сооружения – II. Ферма разрезная, пролетом 23,6 м с треугольной решеткой с дополнительными стойками, высотой по наружным граням полок 3150 мм и уклоном 1,5 % от середины пролета к опорам. Стык растянутого пояса на фланцах.

170