МК_Справочник_том_2

В ЦНИИпроектстальконструкции разработаны металлоконструкции арочного неотапливаемого здания с размерами 16×36 м с тентовым покрытием для хранения зерна, сена, сельскохозяйственной техники. Здание рассчитано на вес снегового покрова для II района и ветровое давление для III района.

Основным конструктивным элементом каркаса являются двухшарнирные арки ломаного очертания (рис.11.14). Арки сквозного решетчатого сечения, расположенные с шагом 3 м, собираются на монтаже из восьми сварных секций, соединенных между собой болтами М16 на фланцах. Пояса арки выполнены из гнутого швеллера 100× 50× 3, решетка – из гнутого одиночного уголка 50× 3, развернутого под углом 45° к оси арки. Концы каждого уголка размолкованы до размера по ширине 92 мм.

3

1

0,000

16700

Рис.11.14. Поперечный разрез арочного здания с тентовым покрытием 1 - àðêà; 2 - профилированный настил; 3 - òåíò

По всему периметру здания до отметки +3,0 м в качестве ограждения используется профилированный стальной настил, выше – тентовый материал.

Устойчивость каркаса обеспечивается жесткостью арок, системой поперечных связей и распорок по аркам. Поперечные связевые фермы расположены в уровне средней линии арок у торцов здания. Все металлоконструкции защищены от коррозии двумя слоями эмали толщиной 55 мкм. Расход стали на 1 м2 площади здания составляет 20,5 кг.

Бескаркасные здания. В Укрниипроектстальконструкции разработаны склад- чатые бескаркасные конструкции покрытий арочного типа пролетом от 12 до 60 м из гнутых элементов (рис.11.15). Здания собираются из унифицированных элементов, изготовленных из стальной прямоугольной заготовки толщиной 1,4–2 мм путем

Рис.11.15. Складчатые бескаркасные здания. Варианты раскладки складчатых элементов

231

профилирования и перегиба ее посередине длинной стороны на определенный угол и отбортовки краев на 50–70 мм. Исходный материал – листовая малоуглеродистая сталь или деформируемые алюминиевые сплавы Амг3 – Амг6. Покрытия пролетами 12 и 18 м собирают из одноволновых элементов уголкового сечения, соединяемых в поперечном направлении с помощью отгибов нижележащих панелей, а в продольном направлении – вертикально или наклонно расположенными отгибами.

Покрытия пролетами 24 и 36 м собирают из элементов тех же размеров, но расположенных в определенном сочетании. В большепролетных покрытиях данной конструкции элементы уголкового сечения размещены на расстоянии друг от друга и соединены между собой тонкостенными листовыми вставками с гофрами, способными работать на сдвиг. В результате образуется единая складчатая оболочка, состоящая из разновысоких складок. Расход стали для зданий пролетом 12–36 ì – îò 15,2 äî 40 êã/ì2.

Элементы нижнего ряда покрытия крепятся к фундаментам на болтах через фланцы, приваренные к торцам элементов. Вдоль здания смежные отбортованные элементы тоже соединяют болтами. Торцы здания закрываются подобными унифицированными элементами.

Для изготовления элементов используют простейшее стандартное оборудование. Листы профилируют либо приставкой уголковой формы к гильотинам, либо на прессе ударного действия. Все операции по изготовлению профилированных элементов могут быть механизированы, особенно при организации изготовления на поточных линиях.

Благодаря уголковой форме и отсутствию выступающих деталей профилированные элементы комплектно вкладываются один в другой по 10–15 шт. и транспортируются любым видом транспорта.

Складчатые здания можно утеплять как в заводских условиях, так и непосредственно при монтаже. Наиболее целесообразно утепление выполнять напениванием полиуретана из специального пистолета-распылителя на внутреннюю поверхность готового здания. В складчатых зданиях можно устанавливать подвесное подъемно-транспортное оборудование типа тельферов или кран-балок грузоподъемностью до 2 т, закрепляя подвесные пути к стыковым фланцам складок.

Монтаж зданий, благодаря незначительной массе элементов (30–75 кг), можно выполнять с использованием легких грузоподъемных механизмов или вручную с подмостей.

Опыт показал, что в условиях, когда необходимо быстро смонтировать инвентарное здание многоцелевого назначения (торговый павильон, хранилище, ремонтную мастерскую и т.п.) наиболее эффективны бескаркасные арочные конструкции, применение которых позволяет сократить сроки, трудоемкость и стоимость возведения зданий.

Âсвязи с этим сборно-разборные бескаркасные здания из легких металличе- ских конструкций находят широкое применение несмотря на то, что их удельная металлоемкость в ряде случаев больше, чем у стационарных зданий из типовых конструкций.

ÂЦНИИпроектстальконструкция им. Мельникова совместно с рядом научноисследовательских и производственных организаций Минтрансстроя СССР разработано и испытано быстромонтируемое сборно-разборное здание типа «Волна-360» пролетом 12 и длиной 30 м с бескаркасным арочным покрытием и торцевыми стенами из волнистых оцинкованных листов (рис.11.16, 11.17).

232

Рис.11.19. Бескаркасное здание из гнутых профилей; однослойные фрагменты покрытия во время испытания

Такие профили длиной до 28 м изготавливают непосредственно на строительной площадке с помощью передвижного профилегибочного агрегата на базе трей-

234

лера с прицепом. На этом агрегате сначала прокатывают прямолинейные гофрированные профили корытообразного сечения шириной 300 и высотой 114 мм, а затем их изгибают по дуге окружности требуемого радиуса для образования цельных арочных элементов на пролет. Материал профилей – оцинкованная рулонная сталь толщиной 0,8 –1,0 мм и шириной 600 мм с пределом текучести 230–360 МПа и относительным удлинением 20 –22%. Производительность гибочного стана – до 18 м готового профиля в мин.

Монтаж покрытия укрупненными блоками осуществляет бригада из 10 – 12 чел. с помощью автокрана. В каждом блоке 5 – 6 арочных элементов соединяют на земле продольными краями без метизов с помощью фальцегибочной машинки с электрическим приводом. Установленные в проектное положение блоки соединяют друг с другом вдоль продольных свободных краев с помощью такой же машинки. В холодных покрытиях арочные элементы располагают в один слой, в утепленных покрытиях – в два слоя с зазорами около 100 мм между ними, причем на внутренний ряд профилей напыляют слой пенополиуретана. Торцевые стены выполняют из прямолинейных профилей корытообразного сечения, соединенных фальцевыми стыками такой же конструкции, как в покрытии. Расход стали на 1 м2 здания с однослойными ограждающими конструкциями составляет от 21 до 26 кг, для зданий с утепленным трехслойным покрытием – îò 35 äî 45 êã.

Испытания и расчет показали, что при пролетах 18 – 21 м область применения данной конструкции покрытия ограничена I – II снеговыми и I – III ветровыми районами. С уменьшением пролета область применения таких конструкций расширяется, но возрастает удельный расход стали на м2 площади здания.

11.3.9. Здания из конструкций типа «Тагил». Среди множества разработок новых решений каркасов одноэтажных зданий многоцелевого назначения заслуживает внимания конструкция покрытия типа «Тагил», которая предусматривает как блочный, так и поэлементный монтаж и при этом обеспечивается снижение расхо-

фермы соседних блоков.

Для опирания продольных прогонов с шагом 6 м между фермами установлены поперечные несущие элементы. Использован принцип создания в поперечнике блока рамного крепления элементов, что позволило избавиться в данном решении от специальных связевых элементов.

235

Фермы выполнены с поясами из широкополочных двутавров. Приопорная панель принята длиною 6 м, что позволило снизить металлоемкость и количество деталей. Решетка фермы принята из одиночных уголков развернутых под углом 45°. Это дало возможность получить надежное безфасоночное узловое решение. В конструкции широко использовано решение с развязкой сжатых поясов шпренгелем, опирающимся на растянутый пояс фермы вне узла. Высота фермы, принятая по внутренним граням поясов, обеспечила высокую степень унификации решетки. Расход стали на покрытие в конструкциях типа «Тагил» приведен в таблице 11.18.

Таблица 11.18. Расход стали на покрытие из конструкций типа «Тагил» для III снегового района и высоты Í = 9,6 ì

236

18 ì, 035-00 – пролетом 6 м). Здания применяются в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве и могут использоваться в качестве производственных помещений, складов, гаражей, ремонтно-механических мастерских, баз строительной индустрии, а также объектов соцкультбыта. Пролеты зданий 6, 9, 12 и 18 м, исполнение обычное (01 и 02) и южное (Ю) по ГОСТ 22853-86, сейсмичность площадки строительства – до 9 баллов включительно.

В зданиях предусмотрены электроталь грузоподъемностью 1 т (для пролета 6 м), подвесной кран до 3,2 т (для пролетов 9, 12 и 18) и мостовой опорный кран до 10 т (для пролетов 18 м). Расчетная температура наружного воздуха до -45°С, степень

косы. Далее аналогично монтируется следующая секция.

Затем секции соединяют между собой. После монтажа всех секций устанавливают торцевые щиты и монтируют ворота. Стыки секций утепляют и перекрывают нащельниками. Монтаж крановых путей ведется параллельно с монтажом секций или после их установки. Серийное производство зданий пролетом 12 м осуществляется на Первоуральском заводе комплектных металлических конструкций Минуралсибстроя. Объем изготовления 90 зданий в год. Технико-экономические показатели зданий различных пролетов и высот на 1 м2 их площади приведены в таблице 11.19.

Таблица 11.19. Технико-экономические показатели на 1 м2 площади здания

237

Таблица 11.20. Технико-экономические показатели зданий на 1 м2 перекрываемой площади

11.3.12. Здания с рамными конструкциями из двутавров переменной жесткости.

Рамные конструкции из двутавров переменной жесткости разработаны ЦНИИСК им. Кучеренко и ЦНИИпроектлегконструкцией (шифр 828 KM). Конструкции предназначены для применения в одноэтажных однопролетных зданиях общественного и производственного назначения пролетом 24 м, возводимых в I– IV снеговых районах, I–V районах по скоростному напору ветра и в сейсмических районах до 9 баллов включительно, при расчетной температуре наружного воздуха -40°C и выше. Высота рамных конструкций до низа ригеля 7,2 м, шаг рам 6 м. Уклон двухскатного ригеля рамы 1:10, рассчитан под кровлю полистовой сборки из профилированных листов и полужестких минераловатных плит. Элементы переменного двутаврового сечения в ригеле и стойках изготавливаются из прокатных двутавров с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83 путем их продольного роспуска по наклонной линии на тавры переменной высоты (рис.11.24).

В качестве расчетной схемы принята рама с шарнирным опиранием на фундаменты и жесткими узлами в карнизах и коньке.

Монтажные узлы рамы располагаются в карнизах и коньковом узлах и выполнены на фланцах толщиной 25 мм с применением высокопрочных болтов.

Работа ригеля рамы на поперечный изгиб обеспечивается раскреплением верхнего пояса ригеля из плоскости прогонами с шагом 3 м, устойчивость стоек из плоскости рамы – распорками, расположенными на отметке 4,2 м.

Каркас здания с рамными конструкциями состоит из поперечных рам, разрезных прогонов, вертикальных связей и распорок по стойкам рам, стоек и балок торцевых фахверков.

Жесткость каркаса в поперечном направлении обеспечивается работой рам, в продольном направлении – вертикальными крестовыми связями и распорками по каждому ряду стоек рам. Функции горизонтальных связей по покрытию для районов с сейсмичностью до 7 баллов, выполняют диафрагмы жесткости, образуемые прогонами и профилированным настилом, которые располагаются по торцам здания и в осях расположения вертикальных связей каркаса. Крепление профнастила к прогонам в зонах диафрагм жесткости осуществляется самонарезающими болтами или дюбелями в каждой волне, а листов профнастила между собой – комбинированными заклепками с шагом для сейсмичности до 7 баллов – 500 мм. Для районов с сейсмичностью 8 и 9 баллов устанавливаются крестовые горизонтальные связи по покрытию в торцах здания и в осях расположения вертикальных связей каркаса.

239