Металеві конструкції одноповерхових промислових будівель
Для промислових будівель використовується близько 55% загального обсягу металевих конструкцій, виготовлених для будівництва будівель і споруд.
Металевий каркас промислової будівлі (рис. 1) включає наступні відправні елементи.
Колони сприймають навантаження від покриття, снігу, мостових кранів, вітру, стін і передають це навантаження через фундаменти на грунт.
Підкранові балки сприймають зосереджене тиск коліс мостових кранів і їх горизонтальне вплив на підкранових шлях. Горизонтальна жорсткість верхнього пояса балки, необхідна для сприйняття сил поперечного гальмування мостових кранів, забезпечується верхнім поясом і горизонтальної гальмівний фермою.
Гальмівні ферми (настил) можуть розташовуватися з одного боку підкранової балки або між двома балками. На рис. 1 зображено перетин гальмівного настилу при односторонньому і двосторонньому розміщенні підкранових балок.
Рейки для руху скатів мостових кранів кріплять до верхнього поясу підкранових балок. Як підкранових рейок застосовують квадратну сталь від 50X50 до 140X140 мм, а також залізничні або кранові рейки.
Кроквяні ферми сприймають навантаження від власної маси, маси покриття з утеплювачем, ліхтарів, підвісного підйомно-транспортного обладнання з вантажем, перекриття, снігу, що знаходиться на покрівлі, а також О.Т впливу вітру.
Ферми ліхтарів підтримують конструкції скління і покрівлі. Ліхтарі влаштовують для вентиляції та освітлення прольотів бічним природним світлом.
прогони спираються кінцями на верхні пояси стропильних ферм. На прогони спирається покриття.
Каркаси промислових будівель мають також відправні елементи, що з'єднують колони між собою вздовж будівлі. Підкроквяні ферми, як правило, встановлюють тільки в середніх рядах колон в багатопрогонових будинках при необхідності збільшити виробничі площі всередині цеху. Крок кроквяних ферм, а відповідно і відстані між колонами, приймають 6 або 12 м.
Верхні вертикальні зв'язку, сприймають вітрове навантаження, що діє на торцеві стіни, і забезпечують поздовжню жорсткість верхньої частини каркаса.
Мал. 1. Поперечний розріз промислової будівлі:
1 8 - колони, 2 - підкранова балка. 3 6 - гальмівні ферми (настили), 4 - кроквяна ферма, 5 - ферма ліхтарів, 7 - кранові рейки, 9 - прогін. 10 - швелер
Колони ферми, підкранові балки, прогони, рейки - несучі конструкції, так як вони сприймають і несуть не тільки навантаження від власної маси, а й від маси покриття, снігу, впливу мостових кранів, вітру. До огороджувальних конструкцій будівель відносять: покрівельний настил, підвісні стелі, зовнішні і внутрішні стіни, перегородки, огорожі прорізів (вікон, ліхтарів, дверей, воріт).
Розглянемо конструктивні особливості відправних елементів каркаса промислової будівлі.
Колона (рис. 3) має форму стрижня. Ділянка колони від верху до опори підкранової балки-надкранової частина. Частина колони нижче рівня опори підкранової балки - підкранова частина. Закінчується колона базою. База колони має фрезеровані торці на двотаврової балки. Спирається база на заздалегідь підставлені і вивірені в процесі монтажу опорні сталеві плити з строганой верхньої площиною. Плити поставляють окремими відправних елементами.
Колони в середній частині мають підкранові консолі або майданчика, на які спираються підкранові балки. Колони бувають постійного (рис. 3 а) або змінного (рис. 3 б) перетинів, суцільностінчатих і гратчасті. Суцільностінчатих колони виконують з листового прокату, двотаврових балок і швелерів, які між собою з'єднують зварними швами.
Ґратчасті колони мають гілки з двотаврових балок, швелерів, куточків, з'єднаних між собою гратами. Решітка забезпечує спільну роботу гілок стрижня колони.
Кроквяна ферма (рис. 4) являє собою площинне ґратчасту конструкцію. Ферми мають верхній і нижній пояси, які з'єднані між собою гратами з куточків. Вертикальні елементи решітки називаються стійками, нахил - розкосами. Куточки решітки з куточками поясів з'єднують листовими деталями (фасонки) на зварюванні.
Кроквяні ферми передають зусилля колонах через монтажні болти і опорні столики з фрезерованими торцями. У горизонтальних полицях куточків верхнього і нижнього поясів, а також в стійках ферми зроблені отвори для кріплення зв'язків. Верхній пояс має деталі для установки і кріплення ферми ліхтаря.
Найбільш часто для промислових будівель застосовують ферми прольотом 182430 і 36 м. Різні види кроквяних ферм, що застосовуються в каркасах промислових будівель, відрізняються розмірами прольотів, ухилом верхніх поясів, геометрією решітки, наявністю ліхтарів. Однак принципово вони подібні між собою.
Підкроквяні ферми мають паралельні верхні і нижні пояси. У стійці решітки, розташованої в центрі ферми, зроблені отвори і столики для кріплення кроквяних ферм. В іншому підкроквяні ферми не відрізняються від кроквяних.
Ферми ліхтарів спираються на верхній пояс кроквяних ферм. Вони складаються з верхнього пояса, стійок і розкосів, виготовлених з куточків. Куточки верхнього пояса з'єднані з куточками стійок і розкосів листовими деталями зварюванням або болтами.
Кроквяні і підкроквяні ферми з уголковой стали і зв'язку серії 1460-21460-3 і 1460-4 застосовують в покриттях прольотами 182430 і 36 м з залізобетонними плитами і сталевим профільованим настилом.
Зв'язки виготовляють з куточків і труб, по кінцях яких є листові фасонки для кріплення їх болтами до фермам. Зв'язки з труб можуть мати замість листових фасонок сплющені кінці.
Підкранова балка складається з верхнього і нижнього поясів, вертикальної стінки, ребер жорсткості і торцевих ребер. Всі деталі з'єднані між собою зварними швами (іноді застосовують клепані підкранові балки). Торцеві ребра мають отвори для кріплення підкранової балки до колони. Нижні кромки торцевих ребер фрезерувати для передачі зусиль на колону. Застосовують також підкранові балки у вигляді ферм.
Мал. 3. Колони:
а - суцільностінчатих постійного перетину, б - гратчасті змінного перерізу; 110 - двотаврові балки, 2 - підфарбуй нова консоль, 3 5 - підкранові балки, 4 7 - надкранової і підкранова частини, 6 - опора підкранової балки, 8 - база. 9 - опорна плита, 11 - решітки з кутової сталі
Мал. 4. Стропильная ферма:
1 7 - колони, 211 верхній і нижній пояси, 3 - стійка, 4 6 - фасонки, 5 - розкіс, 6 9 - монтажні болти, 10 - опорний столик
Типові балки прольотами 6 і 12 м серії 1426-1 призначаються для промислових будівель з мостовими кранами вантажопідйомністю до 50 т..
Гальмівний настил являє собою листову рифлену сталь товщиною 6 .8 мм, укріплену ребрами або куточками жорсткості.
Прогони (прольотом до 6 м) найчастіше виготовляють з швелерів або двотаврових балок, по кінцях яких зроблені отвори для кріплення до верхніх поясів ферм. Прогони великих прольотів виготовляють наскрізними або з перфорованих балок.
Сталеві сходові марші (рис. 6 а) серії 1459-2 випускають з ухилом 45 і 60 °, шириною (В) 6008001000 мм і висотою (Я) 60012001800 240030003600 4200 , 54006000 мм. Косоури 2 виготовляють з гнутих профілів або швелерів, а ступені 1 - з листової просічно-витяжної або рифленої сталі і зварного гратчастого настилу.
Перехідні площадки (рис. 6 б) з настилом мають ширину (В) 50700 і 900 мм і довжину (L) 900 .6000 мм. Перехідні площадки бувають гнуті 5 з рифленої сталі або зварені з швелерів 4 і настилу з зварної решітки або рифленої сталі 3.
Огородження сходових маршів і перехідних майданчиків виконують з рівнополичного куточків і смугової сталі.
В останні роки все ширше застосовують легкі конструкції промислових будівель - огорожі, покрівлі, каркаси. Каркас будівель з таких конструкцій поставляють комплектно.
Мал. 5. Підкранових балках:
1 5 - верхній і нижній пояси. 2 - вертикальна стінка, 3 - ребра жорсткості, 4 - торцеве ребро
Легкі несучі та огороджувальні металеві конструкцій і комплектуючі металовироби для одноповерхових промислових будівель. Випускають наступні шість типів легких несучих конструкцій одноповерхових будівель.
Рамні конструкції коробчатого перетину типу «Орськ» мають прольоти 18 і 24 м з кроком рам 6 м. Рама складається з двох сталевих стійок, ригелів. Стійки і ригелі коробчатого перетину, що складається з швелерів № 24 і № 18 стінок з листової сталі товщиною 3 .5 мм з поздовжніми гофрами. Стійки і ригелі рами мають фланцеві монтажні стики на високоміцних болтах.
Секції будівель з просторовим гратчастим покриттям з труб типу «Кисловодськ» мають розмір 30X30 м. До складу секції входять структурна плита, чотири колони з опорними плитами і комплект прогонів з кріпильними виробами. У комплект поставки входять також профільований настил для покрівлі в комплекті з кріпильними виробами. Стрижні плити виконують з сталевих електрозварювальних і гарячекатаних труб з привареними по торцях шайбами.
Мал. 6. Сходовий марш (о) і перехідні площадки (б):
1 - ступінь, 2 -косоур. 3 - рифлена сталь. 4 - швелер. 5 - майданчик з гнутих стали
Мал. 7. Каркаси промислових будівель:
а -Рама ною типу, б - із структурних конструкцій, в - вузловий елемент; 1 - стійка, 2 - ригель, 3 - просторова ґратчаста плита, 4 - колона, 5 - шайба, 6 - муфта
З'єднують стрижні в просторову конструкцію сталевими многогранниками (рис. 7 в) з різьбовими отворами, які зорієнтовані у напрямку сходяться у вузлі поясів і розкосів.
Структурні конструкції покриттів з прокатних профілів типу «ЦНІЇСЬК» (р ис. 8 а) мають прольоти 18 і 24 м. Горизонтальні елементи плити виконують з балок, похилі стержні - з куточків, що прикріплюються до похилих фа-Сонк 3 балок на болтах.
Рамні конструкції балкового перетину типу <гКанск» (рис. 8, б) имеют пролеты 18 и 24 м. Конструкции бывают одно-, двух-, трех-, четырех- и пятипролетные с шагом рам 6 м. Рамы поставляют в комплекте с вертикальными связями, прогонами, профилированным настилом, стойками фахверка, элементами подвесных путей и элементами подкрановых эстакад для мостовых кранов. Ригель 5 рамы выполнен сварным с тонкостенной стенкой из листовой стали (В—В), стойки (колонны 4) — из прокатного широкополочного двутавра (С—С).
Конструкції покриттів з холодногнутих замкнутих зварних профілів прямокутного перетину типу «молодіючи-но» мають прольоти 1824 і 30 м, крок колон 12 м, крок кроквяних ферм 4 м. У комплект постаркі входять оголовки колон, кроквяні і підкроквяні ферми, контурні балки, вертикальні зв'язку, розпірки по верхніх і нижніх поясів стропильних ферм і сталевий профільований настил в комплекті з кріпильними виробами. Пояси і грати ферм виготовляють з замкнутих зварних профілів прямокутного перетину з бесфасоночним заводськими сполуками. Монтажні стики ферм - фланцеві на болтах.
Мал. 8. Каркаси промислових будівель:
а - із структурних конструкцій типу «ЦНІЇСЬК». 6 - рамного типу «Канск»; 1 - балка, 2 - стсржнн з куточків, 3 фасонки, 4 -Колони, 5 - ригель
Конструкції покриттів з круглих труб типу «Урал» мають прольоти 1824 і 30 м, крок ферм 6 м, крок колонн- 12 м. Пояси і грати ферм виготовляють з круглих труб з бесфасоночним сполуками. Монтажні стики ферм - фланцеві на болтах.
В якості комплектуючих випускають такі види металовиробів.
Сталеві оцинковані профільовані настили з трапецієподібними формами гофров виготовляють з рулонної сталі товщиною 08; 09; 1 мм. Гофровані профілі підрозділяють на дві групи: профілі для утеплених покриттів і профілі для стек виробничих будівель. Висота гофров профілів для утеплених покриттів 4060 і 79 мм, для стін-101518 44 і 50 мм. Гофровані листові профілі до несучих конструкцій кріплять самонарезающими болтами. Між собою профілі з'єднують комбінованими заклепками.
Віконні рами для виробничих будівель виполнйют сталевими або алюмінієвими. Сталеві палітурки виготовляють з гнутосварних труб прямокутного перетину 30X60 мм з кріпленням скла алюмінієвим профілем або сталевим куточком. Алюмінієві палітурки виготовляють з елементів коробчатого профілю складного перетину, утвореного пресуванням.
Оправи поставляють подвійні роздільні глухі і зі стулкою, одинарні зі стулкою і глухі, з важільними і вінторичаж-ними механізмами відкривання.
На рис. 10 а зображений палітурка віконний глухий зі стулками з алюмінієвого сплаву висотою h = 120018002400 мм і шириною Ь = 20003000 мм.
Панельні алюмінієві перегородки призначені для установки в одноповерхових і багатоповерхових будівлях з підвищеними вимогами по герметизації приміщень, з постійним температур-но-вологісним режимом. Випускають перегородки рядові (рис. 10 б), дверні однопільні, дверні двопільні висотою /i = 390042004800 мм і шириною 6 = 1500 мм. Каркаси перегородок поставляють анодируваними в «натуральний колір», т. Е. Під алюміній.
Профільовані алюмінієві листи призначені для пристрою утеплених і холодних покрівель, декоративних облицювань внутрішніх і зовнішніх стін, підвісних стель.
Навісні панелі типу "сендвіч" зі сталевими і алюмінієвими обшивками застосовуються в якості елементів зовнішніх стін промислових будівель. Профільовану обшивку виконують з оцинкованої рулонної сталі товщиною 08 мм або рулонної алюмінієвої стрічки сплав АМГ2М товщиною 1 мм. Утеплювач пінополіуретан.
Сталеві двері для виробничих будівель виготовляють утеплені двопільні з рамами, орними стулками і механізмом фіксації. Габарити прорізів у світлі: ширина - 2 м, висота - 21 і 24 м..
Двері з алюмінієвих сплавів для суспільних будівлі виготовляють висотою Л = 2065 і 2365 м. Одностулкові двері мають ширину 6 = 950 мм, двостулкові з орними рівними стулками - 6 = 1450 II 1850 мм, двостулкові з орними нерівними стулками - 6 = 1250 мм. Двері постачають з безбарвним анодуванням, повністю заскленими стулками з притвором.
Мал. 9. Сталеві оцинковані профільовані настили:
а - типи настилів, б - способи кріплення; 1 - заклепка, 2 - самонарезающий болт
Мал. 10. Алюмінієві конструкції:
а - віконні рами, б - перегородка, в - сечеппе тришарової панелі, г - профільовані листи
Зенітні сталеві ліхтарі для освітлення верхнім світлом промислових будівель постачають з глухими палітурками розміром 980X1600 мм, з відкриваються палітурками розміром 735Х Х2950 мм. Алюмінієві зенітні ліхтарі промислових будівель випускають також з глухими палітурками розміром 1030X1640 мм.
Сталеві ворота призначені для заповнення в'їзних прорізів промислових будівель. Випускаються: орні, розсувні складчасті з ручним відкриванням, підйомно-складчасті з механізованим і ручним відкриванням, телескопічні підйомно-секційні з механізованим і ручним відкриванням, відкатні з механічним і ручним відкриванням. Ворота з ручним відкриванням забезпечені противагами і збалансовані.