Деформационные швы и температурные блоки
Все деформационные швы, какие предусматривают в промышленных зданиях, классифицируют:
По назначению:
— температурно-деформационные (ТДШ);
— осадочные;
— антисейсмические.
По расположению:
— продольные;
— поперечные.
Данная статья была очень опубликована давно и, возможно, информация стала неактуальной.
Для получения свежей информации — Перейдите на Главную страницу «Блог о Камне»
Для ограничения усилий, возникающих в конструкциях от перепада температур, здание разрезается температурно-деформационными швами на отсеки (температурные блоки), размеры которых зависят от материала каркаса, теплового режима здания и климатических условий района строительства. Эти размеры определяются расчетом.
[ad#blok_ssilok]
Продольные и поперечные температурно-деформационные швы указаны синим и красным цветами соответственно.
Для железобетонного и смешанного каркаса длина температурного блока А ≤ 72 м – если в здании по длине присутствуют неразрезные элементы (например, подкрановые балки). Для бескрановых зданий нормами разрешено увеличивать А до 144 м. Однако, если в здании есть подвесное оборудование (монорельс и т.п.) длина температурного блока не должна превышать 72 м. Допускается А увеличивать до 280 м, но при этом высота строения не должна превышать 8,4 м.
Ширина температурного блока Б не должна быть больше 90-96 м.
В особых климатических районах и для неотапливаемых помещениях длину температурного блока А назначают по инструкциям, привязанным к местным климатическим условиям.
В стальных каркасах зданий с мостовыми кранами А ≤ 120 м, в бескрановых зданиях А ≤ 240 м, а Б ≤ 210 м. В зданиях с кранами большой грузоподъемности (Q до 4500 кН) или при тяжелом или особо тяжелом режиме их работы А не должна превышать 96 м.
Осадочные швы устраивают:
— в местах сопряжения взаимно-перпендикулярных пролетов;
— между смежными параллельными пролетами при наличии в них различных статических и динамических нагрузок;
— в местах примыкания многоэтажного здания к одноэтажному;
— в зданиях с перепадом высот > 2,4 м при ширине здания до 60 м и высот ≥ 1,8 м при ширине здания ≥ 72 м и при разных статических нагрузках;
— по расчету в зависимости от гидрогеологических условий площадки строительства.
Разбивка здания на температурные блоки
ВВЕДЕНИЕ
Промышленные здания проектируются одноэтажными и многоэтажными. В настоящее время в отечественной промышленности наибольшее распространение получили одноэтажные промышленные здания. Их доля в общем объёме промышленных зданий составляет 70%.
Характерной особенностью одноэтажных промышленных зданий является наличие мостовых или подвесных кранов значительной грузоподъёмности. Такие здания широко распространены в металлургии, машиностроительной, строительной и других отраслях промышленности. В большинстве случаев одноэтажные промышленные здания решаются по каркасной схеме.
Пространственный каркас здания условно разделяют на поперечные и продольные рамы.
Основным элементом здания является поперечная рама, состоящая из колонн, жестко защемленных в фундаменте, ригелей в виде балок, ферм или арок и покрытия по ним в виде плит.
В продольную раму входит ряд колонн в пределах температурного блока, а также горизонтальные конструкции покрытия, подкрановые балки, вертикальные связи, распорки между колоннами.
Данный курсовой проект предусматривает проектирование основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания.
При разработке конструктивной части проекта необходимо решить следующие задачи:
1) выполнить компоновку конструктивной схемы здания;
2) выполнить статический расчет поперечной рамы здания;
3) выполнить расчет и конструирование колонны здания;
4) выполнить расчет и конструирование основной несущей конструкции покрытия (двухшарнирная арка);
5) выполнить расчет и конструирование фундамента под колонну здания
Компоновка конструктивной схемы одноэтажногопромышленного здания
В задачу компоновки конструктивной схемы здания входят:
– выбор сетки колонн и системы привязок их к разбивочным осям;
– определение внутренних габаритов здания;
– разбивка здания на температурные блоки;
–выбор системы связей, обеспечивающих пространственную жесткость здания;
– выбор типа колонн и определение размеров их сечения.
Выбор сетки колонн
Сетка колонн увязывается с технологией производственного процесса и выбирается на основании технико-экономического анализа.
В курсовом проекте сетка колонн принимается по заданию на проектирование, 18х12 м, где 18 м – пролёт здания, 12 м – шаг колонн в продольном направлении.
Выбор системы привязок колонн к разбивочным осям
С целью обеспечения типизации элементов каркаса принимается следующие системы привязок колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям:
– «нулевая», когда наружные грани колонн совмещаются с продольными разбивочными осями, – применяется в зданиях без мостовых кранов либо в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъёмностью до 30 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий до 16,2 м включительно;
– «250 мм», когда наружные грани колонн смещаются с продольных осей на 250 мм наружу, – в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъёмностью более 30 т, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий свыше 16,2 м; а также во всех случаях при шаге колонн 12 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий свыше 8,4 м.
В курсовом проекте принимаем привязку «250 мм» для колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям, так как шаг колонн 12м.
Геометрические оси средних колонн смешаются на 250 мм относительно продольных координационных осей (за исключением тех колонн, которые примыкают к продольному температурному шву, и колонн в местах перепада высот пролетов одного направления).
Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса смещаются с поперечной разбивочной оси внутрь здания на 500 мм. Привязка колонн у температурного шва к поперечным координационным осям принимается также 500 мм.
Определение внутренних габаритов здания
Высота внутреннего помещения здания определяется технологическими условиями и назначается исходя из заданной отметки верха кранового рельса 
.
Высота колонны в нижней части от обреза фундамента до верха подкрановой консоли определяется по формуле
где 
– высота сборной железобетонной подкрановой балки, 
при пролете балки 12 м;
– высота кранового рельсас подкладками (мостовой кран грузоподъёмностью 30/5т), 
;
– расстояние от уровня пола до обреза фундамента, 
.
Высота колонны от верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции покрытия определяется по формуле
где 
высота мостового крана (принимается по ГОСТна мостовые краны), для мостового крана грузоподъёмностью 30/5 т
– зазор между нижней гранью стропильной конструкции и тележкой крана, 
мм, принимаем 
.
Высота колонны без учета заделки в фундаменте
.
Высота внутреннего помещения здания
Таким образом, окончательно принимаем 
Компоновка покрытия
Плоские покрытия компонуют по двум схемам: беспрогонной и прогонной.
При беспрогонной схеме плиты покрытия укладываются по ригелям поперечных рам и крепятся с помощью сварки закладных деталей. Длину опирания продольных ребер на несущие конструкции покрытия принимают для плит пролетом 6 м – не менее 80 мм, 12 м – не менее 100 мм. Швы между плитами замоноличиваются бетоном. Такая схема сокращает трудоемкость монтажа и дает экономию бетона и арматуры.
При прогонной схеме прогоны прямоугольного или таврового сечения крепят к ригелям, а по ним укладывают железобетонные плиты пролетом 1,5…3 м. Последняя схема более трудоемка и применяется редко.
При решении покрытия по беспрогонной схеме возможно поперечное и продольное расположение ригелей.
При поперечном расположении ригелей покрытие может быть без подстропильных конструкций, с подстропильными конструкциями и по комбинированной схеме.
В зданиях с мостовыми кранами экономически целесообразно применять покрытие без подстропильных конструкций с шагом ригелей 12 м. При продольном расположении ригелей их укладывают на колонны по продольным осям, а по ним устанавливают плиты пролетом 18 или 24 м. Трудоёмкость монтажа таких покрытий может быть ниже, чем при поперечном расположении ригелей.
Тип стропильных конструкций можно выбирать, руководствуясь следующими рекомендациями:
– балки применяют при пролетах до 18 м включительно, а в отдельных случаях и при пролете 24 м;
– фермы применяют при пролетах 18, 24 м, и допускается при пролете 30 м;
– арки применяют при пролетах 30, 36 м и более.
В курсовом проекте принята беспрогонная схема покрытия с поперечным расположением ригелей.
В качестве основной несущей конструкции покрытия принята железобетонная фермапролетом 18 м. Фермы устанавливаются на колонны с шагом 12 м. Плиты покрытия – железобетонные ребристые предварительно напряженные с размерами 3´12 м.
Разбивка здания на температурные блоки
Вследствие больших размеров промышленного здания в плане и непрерывности покрытия, представляющего единую жесткую плиту, изменение температуры наружного воздуха вызывает заметные деформации поперечных и продольных конструкций покрытия, подкрановых балок и других конструкций. Усадка бетона приводит к деформациям укорочения элементов, температурно-усадочные деформации приводят к возникновению значительных дополнительных усилий в колонне, в результате чего могут образоваться трещины и даже произойти разрушение части элементов. Для уменьшения такого рода усилий в конструкциях предусматривают температурно-усадочные швы.
Поперечные температурно-усадочные швы выполняют на спаренных колоннах, геометрические оси которых смещаются с разбивочной оси (расположенной посередине шва) на 500 мм в каждую сторону или на размер больший, но кратный 250 мм; шов доводится до верха фундамента.
Продольный температурно-усадочный шов также выполняется на спаренных колоннах со вставкой. Размеры вставки зависят от привязки колонн к продольным разбивочным осям и принимаются равными 500…1500 мм, кратно 250 мм.
Наибольшие расстояние между температурно-усадочными швами при расчетных зимних температурах наружного воздуха выше минус 40 0 С, назначаемые без расчета (для конструкций с ненапрягаемой арматурой и предварительно напряженных, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории), для одноэтажных каркасных зданий из сборного железобетона не должны превышать 72 м для отапливаемых и 48 м для неотапливаемых зданий.
Когда здание возводится на площадке с разнородными грунтами, а также когда его части имеют различную высоту, возможно неравномерное вертикальное смещение, в этих случаях необходимо устраивать осадочные швы. Ими разрезают здание, включая и фундамент, чтобы обеспечить частям здания независимую осадку. Осадочные швы обычно совмещают с температурно-усадочными швами.
В курсовом проекте здание длиной 120 м, следовательно, требуется разбивка на два температурных блока длиной 60 м.
Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 4652 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Разбивка здания на температурные блоки. Компановка покрытия одноэтажного промышленного здания
Разбивка здания на температурные блоки. При большой протяженности в поперечном и продольном направлениях здание делят температурными швами на отдельные блоки. Температурные швы обычно совмещают с усадочными и называют температурно-усадочными. Основное их назначение — уменьшить дополнительные усилия в колоннах от вынужденных перемещений продольных и поперечных элементов здания вследствие изменения температуры наружного воздуха и усадки бетона.
Наибольшие расстояния между температурно-усадочными швами при расчетных зимних температурах наружного воздуха выше минус 40° С, назначаемые без расчета (для конструкций с ненапрягаемой арматурой и предварительно напряженных, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории), для одноэтажных каркасных зданий из сборного железобетона не должны превышать 72 м для отапливаемых зданий.
Поперечные температурно-усадочные швы выполняют на спаренных колоннах, геометрические оси которых смещаются с разбивочной оси (расположенной но середине шва) на 500 мм в каждую сторону (рис. 1.2, г), или на размер больший, но кратный 250 мм; шов доводится до верха фундамента.
Продольный температурно-усадочный шов также выполняется на спаренных колоннах со вставкой (рис. 1.2, д, е). Размеры вставки зависят от привязки колонн к продольным разбивочным осям и принимаются равными 500. 1500 мм, кратно 250мм.
Привязка колонн в продольном температурном шве к продольным осям выполняется по следующим правилам:
— если шаг колонн крайних и средних рядов одинаковый (подстропильные конструкции отсутствуют), то колонны привязываются к продольным осям аналогично привязке колонн крайних рядов (см. рис. 1.2, д);
— при шаге колонн крайних рядов 6 м, а средних — 12 м, т.е. при наличии подстропильных конструкций, расстояние между продольными разбивочными осями и гранями колонн, обращенными в сторону температурного шва, принимается кратным 250 мм,
— Выбор типа и назначение размеров сечений колонн. В одноэтажных производственных зданиях применяются сборные железобетонные колонны сплошные прямоугольного сечения и сквозные двухветвевые (рис. 1.6). При выборе типа колонн можно придерживаться следующих рекомендации:
— сплошные колонны применяют в зданиях с пролетами до 24 м, высотой и 16,2 м и шаге 12 м, а также в случаях, когда высота сечения подкрановой части колонны h2 превышает 1 м.
В бескрановых цехах обычно применяют колонны постоянного сечения.
Рис. 1,6. Типы колонн одноэтажных промышленных зданий
Высота (мм) сечения надкрановой части крайних колонн назначается из условия размещения кранового оборудования: при «нулевой» привязке
где B1 — расстояние от оси кранового рельса до края моста крана;
70 — горизонтальный зазор между гранью колонны и габаритом крана, необходимый по условиям эксплуатации крана.
В типовых колоннах крайних рядов высота сечения надкрановой части в соответствии с вышеприведенными условиями составляет h1 = 380 или 600мм.
Высоту сечения надкрановой части средних колонн назначают с учетом опирания двух ригелей непосредственно на торец колонны без устройства специальных консолей; обычно h1 = 500 или 600мм.
Высота сечения подкрановой части сплошных колонн h2 из условий прочности и пространственной жесткости рамы принимается не менее (1 /10. 1/14)H2 кратно 100мм.
Ширину сечения колонн bиз условия изготовления принимают постоянной по всей длине: не менее 400 мм при шаге колонн 6 м, не менее 500 мм при шаге 12 м и не менее 1/25H.
Общая высота сечения подкрановой части сквозных колонн принимается h2 = 1000. 1300 мм для крайних и h2 = 1200. 1800 мм для средних колонн. Высота сечения hb,ветви таких колонн (в плоскости поперечной рамы) принимается в пределах 200. 350 мм кратно 5омм, а ширина b= 500 или 600 мм. Расстояние между осями распорок обычно составляет 1800 — 2400 мм, высоту сечения распорок, кроме верхней, принимают равной 400мм.
Компоновка покрытия. Покрытие одноэтажного здания может выполняться беспрогонным (преимущественно) и по прогонам. При беспрогонной схеме крупноразмерные плиты покрытия укладываются непосредственно по ригелям поперечных рам и привариваются к ним не менее чем в трех углах. Глубина опирания продольных ребер плит покрытия пролетом 6 м — не менее 80 мм, пролетом 12м — не менее 100 мм. Сварку закладных деталей стыкуемых конструкций делают по всей длине этих деталей, а швы между плитами замоноличивают. В этом случае образуется жесткий в своей плоскости горизонтальный диск, обеспечивающий пространственную работу каркаса здания в целом.
Расположение ригелей (ферм, балок, арок) при беспрогонной схеме покрытия может быть поперечным (рис, 1.5, а, б, в) или продольным (рис. 1.5, г).
При поперечном расположении ригелей возможны три варианта решения конструктивной схемы покрытия:
1 — шаг всех колонн и ригелей совпадает (6 или 12 м), подстропильные конструкции отсутствуют (рис. 1.5, а);
Рис. 1.5. Варианты балочных схем покрытий: 1 — плиты покрытия; 2 — стропильные конструкции; 3 — подстропильные конструкции; 4 — продольные стропильные конструкции; 5 — крупноразмерные плиты покрытия «на пролет»
При продольном расположении ригелей их укладывают на колонны в продольном направлении, а плиты покрытия размером «на пролет» (т.е. 3×18 или 3×24 м) — поперек пролета (рис. 1,5, г).
Тип стропильных конструкций можно выбирать, руководствуясь следующими рекомендациями:
а) стропильные балки применяют при пролетах до 18 м включительно;
б) стропильные фермы — при пролетах 18. 30 м; стропильные арки — при пролетах 30. 36 м и более.