Stahlbetonträger und Fachwerkträger einstöckiger Industriegebäude. Fundamente und Fundamentbalken von Industriegebäuden. Pfahlgründungen für Säulen von Industriegebäuden
Deckbalken können eine Spannweite von 12 und 18 m haben, bei Einzelkonstruktionen eine Spannweite von 24 m. Der Umriss des Obergurts bei einem Satteldach kann trapezförmig mit konstanter Neigung, gebrochen oder gebogen sein . Balken eines Pultdachs werden mit Parallelgurten oder einem gebrochenen Untergurt hergestellt, und Balken eines Flachdachs werden mit Parallelgurten hergestellt. . Der Abstand der Abdeckbalken beträgt 6 oder 12 m.
Der wirtschaftlichste Querschnitt von Dachbalken ist ein I-Träger mit einer Wandstärke (60...100 mm), die hauptsächlich für die bequeme Platzierung von Bewehrungskörben bestimmt ist und Festigkeit und Rissbeständigkeit gewährleistet. An den Stützen nimmt die Wandstärke allmählich zu und es wird eine Verbreiterung in Form einer vertikalen Aussteifung angeordnet. Die Wände der Balken im mittleren Teil der Spannweite, wo die Querkräfte unbedeutend sind, können runde oder vieleckige Löcher haben, was den Betonverbrauch etwas reduziert und technologischen Komfort für Durchgangsverkabelungen und verschiedene Kommunikationsmöglichkeiten schafft.
Die Querschnittshöhe der Balken in der Mitte der Spannweite wird mit 1/10...1/15/ angenommen. Die Abschnittshöhe eines Giebeltrapezträgers in der Mitte der Spannweite wird durch die Neigung des Obergurts (1:12) und die typische Größe der Abschnittshöhe auf dem Träger (800 mm oder 900 mm) bestimmt. Bei Trägern mit gebrochenem Umriss des Obergurts wird durch die etwas größere Neigung des Obergurts im äußeren Viertel der Spannweite eine größere Schnitthöhe in der Spannweite unter Beibehaltung des Standardmaßes – der Schnitthöhe am Auflager – erreicht . Balken mit gekrümmtem Obergurt liegen im Umriss näher am Biegemomentdiagramm und sind theoretisch hinsichtlich des Materialverbrauchs etwas günstiger; allerdings erhöht die komplizierte Form die Kosten ihrer Herstellung.
Die Breite des oberen komprimierten Flansches des Trägers zur Gewährleistung der Stabilität während des Transports und der Installation wird mit 1/50...1/60 angenommen l. Die Breite des unteren Fachbodens zur bequemen Platzierung der Längszugbewehrung beträgt 250...300 mm.
Giebelträger bestehen aus Beton der Klasse B25...B40 und sind mit vorgespannter Draht-, Stab- und Seilbewehrung verstärkt . Wenn es mit hochfestem Draht verstärkt ist, wird es in Gruppen von 2 Stück platziert. in vertikaler Position, was das Betonieren von Balken in vertikaler Position erleichtert. Die Trägerwand ist mit geschweißten Rahmen verstärkt, deren Längsstäbe als Montagestäbe und Querstäbe als Konstruktionsstäbe dienen, die die Festigkeit des Trägers entlang geneigter Abschnitte gewährleisten. Um die Bildung von Längsrissen beim Entspannen der Bewehrung zu verhindern (oder die Breite ihrer Öffnung zu begrenzen), werden die tragenden Abschnitte der Träger mit zusätzlichen Querstäben verstärkt, die mit den eingebetteten Stahlteilen verschweißt werden. Durch die Erzeugung einer zweiachsigen Vorspannung (durch gleichzeitiges Vorspannen der Querstäbe) kann die Rissfestigkeit des Tragprofils des Balkens erhöht werden.
Um die Öffnungsweite von Rissen zu begrenzen, die im oberen Bereich beim Lösen der Bewehrung entstehen, empfiehlt es sich, Giebelträger mit einem I-Profil zu verstärken, wobei die strukturelle Vorspannbewehrung in Höhe der Profiloberkante auf dem Träger angebracht wird . Dadurch wird die Exzentrizität der Druckkräfte und Vorspannungen im Beton der oberen Zone verringert.
Giebelträger mit rechteckigem Querschnitt und häufig angeordneten Löchern werden üblicherweise als Gitterträger bezeichnet . Typische Gitterträger weisen je nach Wert der Bemessungslast eine Abstufung der Breite des Rechteckquerschnitts von 200, 240 und 280 mm auf. Zur Befestigung der Deckplatten werden Stahlteile in den Obergurt von Trägern aller Art eingelegt.
Deckbalken werden freiliegend berechnet; Lasten von den Platten werden über die Rippen übertragen. Bei fünf oder mehr konzentrierten Kräften wird die Last durch eine gleichwertige, gleichmäßig verteilte Last ersetzt. Bei einem Giebelbalken liegt der Konstruktionsabschnitt in einem bestimmten Abstand X vom Support. Also mit einer Neigung des Obergurts von 1:12 und einer Balkenhöhe in der Mitte der Spannweite H=l/12, die Höhe des Abschnitts auf der Stütze beträgt hon = l/24 und im Abstand vom Träger
Wenn wir die Arbeitshöhe des Balkenabschnitts h 0 = βh x nehmen, ist das Biegemoment bei gleichmäßig verteilter Last
dann die Querschnittsfläche der Längsbewehrung
Der Entwurfsabschnitt ist der Abschnitt des Balkens entlang seiner Länge, in dem Asx erreicht seinen Maximalwert. Um diesen Abschnitt zu finden, wird die Ableitung auf Null gesetzt
Unter der Annahme, dass ζβ eine konstante Größe ist und differenziert, erhalten wir von hier aus
Aus der Lösung der quadratischen Gleichung ergibt sich x = 0,37 l. Im Allgemeinen beträgt der Abstand vom Träger zum Bemessungsabschnitt x= 0,35...0,4 l.
Wenn eine Laterne vorhanden ist, kann der berechnete Abschnitt unter dem Laternenständer liegen.
Die Querbewehrung wird durch Berechnung der Festigkeit entlang geneigter Abschnitte ermittelt. Anschließend werden Berechnungen zum Risswiderstand, zu Durchbiegungen sowie zur Festigkeit und zum Risswiderstand für Kräfte durchgeführt, die bei der Herstellung, dem Transport und der Installation auftreten. Bei der Berechnung der Durchbiegungen von Trapezträgern ist zu berücksichtigen, dass diese entlang ihrer Länge eine variable Steifigkeit aufweisen.
Zur Berechnung von Dachbalken am Computer wurden Programme entwickelt, mit denen Sie die optimale Gestaltungsmöglichkeit auswählen können. Durch Variation variabler Parameter (Betonklasse, Bewehrungsklasse, Querschnittsabmessungen, Spannungsgrad der Bewehrung usw.) wählt der Computer für eine bestimmte Spannweite und Belastung die beste Version des Trägers im Hinblick auf den Betonverbrauch aus. Bewehrung, Kosten und liefert Daten für die Konstruktion.
I-Träger sind hinsichtlich des Bewehrungsverbrauchs um etwa 15 % und hinsichtlich des Betonverbrauchs um etwa 13 % wirtschaftlicher als Gitterträger. Bei Vorhandensein von Brückenkränen und Lasten erhöht sich der Stahlverbrauch in Trägern um 20 bis 30 %.
(Abb. 11.31, a, b).
- - Balkenverstärkung
(siehe Abb. 11.31,6). Produkt der Ladung g+v
für Spannbalken
q b , B.
Wo Mo
(Abb. 11.31, c),
5. Entwurf und Berechnung von Dachbalken.
Die Last von der Platte auf die Träger wird entlang der Lastflächen in Form von Dreiecken oder Trapezen übertragen (Abb. 11.31, a, b).
Reis. 11.31. Berechnungsschemata und Bewehrung von gerippten Bodenträgern mit entlang der Kontur gelagerten Platten
a - Ladung von der Platte entlang von Ladeflächen in Form von Dreiecken und Trapezen; B- Lastverteilung entlang der Winkelhalbierenden der Plattenecken; V- Balkenverstärkung
Um diese Belastung zu bestimmen, zeichnen Sie Winkelhalbierende der Plattenecken ein, bis sie sich schneiden (siehe Abb. 11.31,6). Produkt der Ladung g+v(pro 1 m2) auf der entsprechenden Belastungsfläche ergibt die volle Last auf der Spannweite eines beidseitig mit Paneelen belasteten Balkens: für einen Balken mit Spannweite
für Spannbalken
Bei einem frei liegenden Balken betragen die Biegemomente aus einer solchen Belastung jeweils
Darüber hinaus ist die gleichmäßig verteilte Last zu berücksichtigen q b , aus dem Eigengewicht des Balkens und eines Teils des Bodens mit vorübergehender Belastung, bestimmt durch einen Laststreifen gleich der Breite des Balkens B.
Als Bemessungsspannweite der Träger wird der lichte Abstand zwischen den Stützen bzw. der Abstand von der Achse der Stütze an der Wand (bei freier Stütze) bis zum Rand der ersten Stütze angenommen. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass die Bemessungsspannweite des Trägers gleich der lichten Spannweite zwischen den Rippen ist (mit einem gewissen Fehler in Richtung der Vergrößerung der Bemessungsspannweite des Trägers).
Biegemomente unter Berücksichtigung der Umlagerung betragen: im ersten Feld und auf der ersten Zwischenstütze
in mittleren Spannweiten und auf mittleren Stützen in mittleren Spannweiten und auf mittleren Stützen
Wo Mo bestimmt durch die Formeln (11.41) und (11.42).
Bei einem dreifeldrigen Träger sollte das Moment im mittleren Feld nicht kleiner sein als das Moment des eingespannten Trägers
Das Verfahren zur Auswahl eines Abschnitts und das Prinzip der Balkenverstärkung sind die gleichen wie beim Hauptbalken einer Rippendecke mit Balkenplatten. Die Balken an den Stützen sind mit sattelförmigen Rahmen verstärkt (Abb. 11.31, c), Dies ermöglicht eine unabhängige Bewehrung an Kreuzungspunkten auf Stützen.
Als Belag wird ein räumliches System bestehend aus Stützen, Kranträgern und tragenden Strukturen bezeichnet rahmen einstöckiges Industriegebäude.
Als vertikal tragende Elemente werden Stahlbetonrahmen bezeichnet Säulen. Aufgrund ihrer Lage im Gebäude werden die Säulen in Extrem- und Mittelsäulen unterteilt.
Stützen mit konstantem Querschnitt (nicht auskragend)(Abb. 7) werden in Gebäuden ohne Laufkräne und in Gebäuden mit Laufkränen eingesetzt.
Die Säulen der äußeren Reihen haben einen rechteckigen Querschnitt mit konstanter Höhe. Die Mittelsäulen, die in der Ebene des Querrahmens eine Querschnittsgröße von weniger als 600 mm haben, sind oben mit doppelseitigen Konsolen mit einem solchen Vorsprung ausgestattet, dass die Länge der Plattform zum Tragen der Abdeckkonstruktion gleich ist 600 mm. Ab einer Abschnittsgröße von 600 mm verfügen die Säulen nicht über Konsolen.
Bei an die Stirnwände angrenzenden Stützen sind wandseitig Einbettteile zur Befestigung der stützenseitigen Pfosten des Fachwerkbauwerks vorzusehen, die zu den Längsachsen keine Verbindung haben.
Reis. 7. Vorgefertigte Stahlbetonstützen für kranlose Spannweiten einstöckiger Gebäude:
a - extreme Spalten; b, c - mittlere Säulen;
1 - eingebettete Stahlteile zur Befestigung von Sparren oder Dachbalken;
2 – das Gleiche gilt für Schweißanker, mit denen die Wand an den Säulen befestigt wird;
3 - Risiken; 4 - Ankerbolzen
Die Stützen bestehen aus Beton der Klasse B15-B30. Die Hauptarbeitsbewehrung ist ein Stab aus warmgewalztem Stahl mit periodischem Profil der Klasse A-III.
Säulen mit rechteckigem Querschnitt für ein Gebäude mit Laufkränen, mit Konsolen(Abb. 8, a, B), Wird in Gebäuden mit einer Spannweite von 18 und 24 m und einer Höhe von bis zu 10,8 m eingesetzt und ist mit Laufkränen mit einer Tragfähigkeit von 10 bis 20 Tonnen ausgestattet. Die äußeren Säulen sind einarmig, die mittleren sind zweiarmig. Die Säulen haben sowohl im oberen (Überkran) als auch im unteren (Unterkran) einen rechteckigen Querschnitt.
Reis. 8. Vorgefertigte Stahlbetonstützen für Kranspannweiten:
a, b- einzweigig (extrem und mittel); CD - zweizweigig;
1 - Einbauteile zur Befestigung von Balken oder Dachstühlen; 2 - das gleiche
zum Schweißen von Ankern zur Befestigung der Wand mit Säulen; 3 - Risiken;
4 - Ankerbolzen; 5 - Einbauteile zur Befestigung von Kranträgern
Stützen der Innen- und Außenreihen, die an den Stellen der vertikalen Streben installiert werden, müssen über eingebettete Teile zur Befestigung der Streben verfügen.
Die Stützen bestehen aus Beton der Klasse B15, B25. Die wichtigsten Arbeitsbeschläge sind Stäbe aus warmgewalztem Stahl der periodischen Profilklasse A-III.
Zweizweigige Säulen(Abb. 8, CD) Wird in Gebäuden mit einer Spannweite von 18, 24, 30 m und einer Höhe von 10,8 bis 18 m eingesetzt und ist mit Laufkränen mit einer Tragfähigkeit von bis zu 50 Tonnen ausgestattet.
Für Außensäulen mit einer Steigung von 6 m, einer Höhe von nicht mehr als 14,4 m und einer Krantragfähigkeit von weniger als oder gleich 30 Tonnen wird eine Bindung von Null und in anderen Fällen von 250 mm akzeptiert.
Die Säulen sind im unteren Bereich zweiarmig und mit Verbindungsstreben ausgeführt. Die Äste, Streben und Spitzen aller Säulen haben einen massiven rechteckigen Querschnitt.
Die Stützen bestehen aus Beton der Klasse B15, B25. Die Hauptarbeitsbewehrung ist ein Stab aus warmgewalztem Stahl mit periodischem Profil der Klasse A-Sh.
Die in das Glas eingesetzten Unterteile von Stahlbetonstützen werden nicht in die Nennhöhe der Stütze eingerechnet. Die Säulen sind für den Einsatz unter Bedingungen konzipiert, bei denen die Fundamenthöhe -0,150 beträgt. Die Länge der Säulen wird in Abhängigkeit von der Höhe der Werkstatt und der Einbettungstiefe in das Fundamentglas gewählt.
Bei Gebäuden mit Sparrenkonstruktion reduziert sich die Länge der Mittelstützen um 700 mm.
Kran und Umreifung Balken
Kranträger aus Stahlbeton(Abb. 9) werden in Gebäuden mit Stützenabständen von 6 und 12 m und einer Krantragfähigkeit von bis zu 30 Tonnen eingesetzt. Die Träger haben ein T- und I-Profil mit dickeren Wänden an den Stützen. Abhängig vom Säulenabstand und der Tragfähigkeit der Kräne werden die einheitlichen Abmessungen der Träger angenommen: Bei einem Säulenabstand von 6 m haben die Träger eine Länge von 5950 mm, eine Abschnittshöhe von 800, 1000, 1200 mm; Bei einem Stützenabstand von 12 m beträgt die Länge der Träger 11.950 mm, die Höhe 1400, 1600, 2000 mm. Hergestellt aus Beton der Klasse B25, B30, B40 mit vorgespannter Bewehrung.
Aufgrund ihrer Lage im Gebäude unterscheidet man Kranträger in Reihen- und Endträger. Sie unterscheiden sich in der Lage der eingebetteten Platten.
Die Träger bieten eingebettete Elemente zur Befestigung an Säulen (Stahlbleche) und zur Befestigung von Kranschienen daran (Rohre mit einem Durchmesser von 20-25 mm bis 750 mm entlang der Regallänge).
Die Kranträger werden durch Anschweißen von eingebetteten Elementen und Ankerbolzen an den Säulen befestigt. Nach der endgültigen Ausrichtung werden die Schraubverbindungen verschweißt. Die Schienen sind alle 750 mm mit gepaarten Stahlbeinen an den Kranträgern befestigt. Unter den Schienen und Beinen werden elastische Polster aus 8-10 mm dickem gummiertem Stoff angebracht.
Um Stöße von Laufkränen auf die Stirnwände des Gebäudes zu vermeiden, sind an den Enden der Kranbahnen mit Holzbalken ausgestattete Stahlanschläge angebracht.
Umreifungsbalken aus Stahlbeton(Abb. 10) dienen zur Stützung von Ziegel- und Kleinblockwänden an Stellen mit unterschiedlichen Spannweiten sowie zur Erhöhung der Festigkeit und Stabilität hoher selbsttragender Wände. Typischerweise werden Balken über Fensteröffnungen installiert. Umreifungsbalken aus Stahlbeton haben eine Länge von 5950 mm, eine Abschnittshöhe von 585 mm und eine Breite von 200, 250, 380 mm. Sie werden auf Stütztischen aus Stahl montiert und mit an den eingebetteten Elementen angeschweißten Stahlbändern an den Säulen befestigt.
Reis. 9. Vorgefertigte Kranträger aus Stahlbeton:
a - Spannweite 6 m; b - Spannweite 12 m; V - Kranträgerunterstützung
auf der Säule (Gesamtansicht); g - das gleiche, von der Fassade und im Schnitt;
1 - eingebettete Teile der Säule; 2 - der gleiche Kranbalken; 3 - Stahlband; 4 - Stahlplatte; 5 - Versiegelung mit Beton; 6 - Löcher zur Befestigung der Schiene
Die Wände über den Rahmenbalken können massiv, mit separaten Öffnungen und mit Streifenverglasung ausgeführt werden.
Die Träger bestehen aus Beton der Klasse B15.
Reis. 10. Umreifungsbalken, ihre Unterstützung auf Säulen:
a - Balken mit rechteckigem Querschnitt; b - rechteckiger Balken
Abschnitte mit Regal; c – Abstützen der Träger (Ansicht von unten) auf einer Stahlkonsole;
1 - eingebettete Teile; 2 - geschweißte Metallkonsole; 3 - Montageplatte
Sparren- und Untersparrenträger und -binder
Bei Gebäudebelägen handelt es sich um tragende Elemente Balken und Fachwerke, quer oder entlang des Gebäudes verlegt werden.
Balken und Fachwerke können je nach Art ihrer Installation sein: Sparren, wenn sie die Spannweite überspannen und die darauf gestützten Abdeckkonstruktionen tragen, und Untersparren, wenn sie die 12–18 Meter langen Stufen der Säulen der Längsreihe abdecken und dienen als Träger für die Sparrenkonstruktionen.
Sparrenträger aus Stahlbeton(Abb. 11) decken Spannweiten von 6, 9, 12 und 18 m ab.
Reis. elf. Sparrenträger aus Stahlbeton:
a - einteiliges T-Profil; b - einteiliger I-Abschnitt;
c - Giebel (Spannweite 6-9 m); g-Giebel (Spannweite 12-18 m);
D- Gitter (Spannweite 12-18 m); e - mit parallelen Riemen;
1 - tragendes Stahlblech; 2 - eingebettete Teile
Für ihre Herstellung wird Beton der Klasse B15-B40 verwendet. Am Obergurt der Träger befinden sich Einlegeteile zur Befestigung der Deckplatten bzw. Träger, am Untergurt und an der Wand des Trägers Einlegeteile zur Befestigung der Laufschienen des Hängekrans.
Träger werden durch Schweißen eingebetteter Teile an Stützen befestigt.
Die Namen der Balken richten sich nach dem Umriss des Obergurts.
Single-Pitch Balken werden in einfeldrigen Gebäuden verwendet. Die Träger haben ein T-Profil mit Verdickung an den Stützen und eine Wandstärke von 100 mm. Für Spannweiten von 12 Metern werden I-Träger mit vorgespannter Bewehrung verwendet.
Giebel Balken sind für Gebäude mit Schrägdächern konzipiert. Für Spannweiten von 6 und 9 m werden T-Profilträger mit Aufdickung am Auflager und einer Wandstärke von 100 mm verwendet. Für Spannweiten von 12 bis 18 Metern sind I-Träger mit einer vertikalen Wand von 80 mm Dicke und vorgespannter Bewehrung vorgesehen.
Gitter Die Balken haben einen rechteckigen Querschnitt mit Löchern zum Durchführen von Rohren, Elektrokabeln usw.
Balken Mit parallelen Riemen Wird für Gebäude mit Flachdächern verwendet. Sie haben ein I-Profil mit Verdickungen an den Stützknoten und eine vertikale Wandstärke von 80 mm.
Dachstühle aus Stahlbeton(Abb. 12) werden in Gebäuden mit einer Spannweite von 18, 24, 30, 36 m eingesetzt. Zwischen den Unter- und Obergurten der Fachwerkträger befindet sich ein System aus Pfosten und Streben. Das Fachwerkgitter ist so konstruiert, dass die 1,5 und 3 m breiten Bodenplatten an den Knotenpunkten der Pfosten und Streben auf den Fachwerkträgern aufliegen. Meistens werden Platten von 3 m verwendet, in besonders belasteten Bereichen - 1,5 m.
Weit verbreitet segmental unverstrebt Fachwerkträger mit einer Spannweite von 18 und 24 m, die Querschnitte der Ober- und Untergurte sind rechteckig.
Um die Neigung der Eindeckung bei mehrfeldrigen Gebäuden zu reduzieren, werden am Obergurt der Fachwerkträger spezielle Gestelle (Säulen) montiert, auf denen die Eindeckungsplatten abgestützt werden. Eine leichte Neigung der Beschichtung bietet eine bessere Möglichkeit, Dachdeckerarbeiten zu mechanisieren, was zu einer höheren Zuverlässigkeit des Daches im Betrieb führt. Aufgrund der Notwendigkeit, die Höhe der Außenwände zu erhöhen, sind bei mehrschiffigen Gebäuden jedoch Dächer mit geringer Neigung empfehlenswert.
Sparren Bauernhöfe werden in drei Arten hergestellt:
Für Dächer mit geringer Neigung und größerer Höhe;
Bei Schrägdächern geringerer Höhe mit der Montage von Gestellen auf Stützen, die als Auflage für die Außendeckdecks dienen;
Mit durchhängendem Untergurt.
In den tragenden Teilen des Fachwerkträgers und in seinem mittleren unteren Knoten sind Plattformen zur Abstützung der Fachwerkträger vorgesehen. Die Traversen bestehen aus Beton der Klasse B25-B40. Der Untergurt ist vorgespannt und mit hochfesten Drahtbündeln verstärkt. Zur Verstärkung von Obergurt, Streben und Gestellen werden geschweißte Rahmen aus warmgewalztem Stahl mit periodischem Profil verwendet.
Die Traversen werden mit Bolzen und Schweißen von eingebetteten Teilen an den Säulen befestigt. Die Fachwerke haben eingebettete Teile.
Reis. 12. Stahlbetonbinder:
a, b - Sparren segmentweise ausgesteift;
V _ Sparren gewölbt ohne Streben;
d_ Sparren ohne Streben mit Stützen für die Montage von Flachbelägen;
D _ Sparren mit Parallelgurten;
e - Sparren für Schrägdächer;
g - Sparren für flache Beläge
Verknüpfen von Stützen mit Gebäudeausrichtungsachsen
Bei eingeschossigen Industriegebäuden mit Stahlbeton und Mischrahmen haben die Stützen der äußeren Reihen bezogen auf die Längsachsen einen Nullbezug, d.h. Die Außenkante der Säule fluchtet mit der Längsausrichtungsachse und fällt mit der Innenkante der Wandeinfassung zusammen. In diesem Fall sollte zwischen der Innenkante des Paneels und der Säule ein Abstand von 30 mm vorgesehen werden (Abb. 13).
Reis. 13. Verbindung einstöckiger tragender Strukturen
Industriebauten zu Fluchtachsen:
A- Längsaußenwände und -säulen (kranlose Gebäude);
B - Längswände und Säulen (für Kräne mit einer Tragfähigkeit bis 30 Tonnen);
V- Längsaußenwände und -säulen (mit Kränen).
Tragfähigkeit bis 50 t); g - in den Stirnwänden;
d - c Orte von Dehnungsfugen (DS); e – Fragment des Bauplans;
1 - Wände; 2 - Spalten; 3 - Hängekran; 4 - Laufkran;
5 - Fachwerksäule; 6 - Kranbalken
Stützen der mittleren Reihen in Stahlbeton-, Stahl- und Mischrahmen haben einen zentralen Bezug zur Längsachse, d. h. die Ausrichtungsachse der mittleren Säulenreihe fluchtet mit der Querschnittsachse des Kranteils der Säulen.
Die Stützen der äußeren Reihen in einem Stahlrahmen haben bezogen auf die Längsausrichtungsachse eine Ausrichtung von 250 mm und fluchten mit einem Abstand von 30 mm zur Innenkante des Wandpaneels.
Die Endsäulen der Hauptreihen eines beliebigen Rahmens in Bezug auf die äußerste Querausrichtungsachse haben einen Bezug von 500 mm, d. h. die Säulenachse hinkt dieser extremen Querausrichtungsachse um 500 mm hinterher.
Alle Fachwerkstützen sind an den Enden der Spannweiten im Abstand von 6 m montiert und für die Aufhängung von Wandpaneelen und die Aufnahme von Windlasten ausgelegt. Unabhängig von der Art des Materials haben die Fachwerkstützen in Bezug auf die Querausrichtungsachse der Spannweite einen Nullbezug.
Bei Stahlbeton- und Mischrahmen mit einer Spannweite von 72 m oder mehr und bei einem Stahlrahmen von 120 m oder mehr ist in der Mitte der Spannweiten in Querrichtung eine Dehnungsfuge vorgesehen, die durch den Einbau eines Paars angeordnet wird Säulen, deren Achsen hinter der Achse der Dehnungsfuge zurückbleiben, kombiniert mit der nächsten Stufenachse, jeweils 500 mm. Dadurch entstehen zwei Temperaturblöcke, die unter Last unabhängig voneinander arbeiten. Um die räumliche Steifigkeit und Stabilität der Stützen in vertikaler Richtung zu gewährleisten, sind in der Mitte des Temperaturblocks vertikale Stahlverbindungen zwischen den Stützen vorgesehen (bei einem Stützenabstand von 6 m – Querstreben, bei einem Stützenabstand von 12 m – Portal). Einsen).
Längsdehnungsfugen oder Höhenübergänge von Längsspannweiten werden auf zwei Stützenreihen gelöst, wobei gepaarte Ausrichtungsachsen mit einer Einlage von 500, 1000, 1500 mm vorgesehen sind. Bei einem Gebäude mit Stahlrahmen erfolgt der Höhenübergang an einer Säule durch Änderung der Höhe ihrer Äste.
Die Verbindung zweier zueinander senkrechter Felder erfolgt auf zwei Stützen mit einer Einlage entlang der Außenwand und auf Dachebene. Die Größe des Einsatzes richtet sich nach der Dicke der Außenwände und der Verbindung der Säulen.
In einem Gebäude mit elektrischen Deckenkränen liegen die vertikalen Achsen der Kranbahnen um 750 mm (ohne Durchgang) und 1000 mm (mit Durchgang) hinter den Längsausrichtungsachsen des Gebäudes zurück, und bei Vorhandensein von Deckenkränen beträgt die Verzögerung Die vertikalen Aufhängungs- und Bewegungsachsen liegen um 1500 mm hinter den Längsausrichtungsachsen zurück.
Räumlich bereitstellen Steifigkeit verstärkter Beton rahmen
Das Verstrebungssystem soll für die nötige räumliche Steifigkeit des Rahmens sorgen. Es enthält:
· vertikale Verbindungen;
· horizontale Verbindungen entlang des oberen (komprimierten) Gürtels der Fachwerkträger;
· Kommunikation über Laternen.
Vertikale Verbindungen haben:
· zwischen den Säulen in der Mitte des Temperaturblocks in jeder Säulenreihe: mit einem Säulenabstand von 6 m - kreuzförmig; 12m - Portal. Bei Gebäuden ohne Kräne und mit Deckenkränen werden Anschlüsse erst ab einer Stützenhöhe von 9,6 m hergestellt. Anschlüsse werden aus Winkeln oder Kanälen hergestellt und mittels Knotenblechen an den Stützen befestigt (Abb. 14);
· Zwischen den Stützen von Fachwerken und Balken werden in Gebäuden mit ebener Oberfläche Verbindungen in den äußersten Zellen des Temperaturblocks angebracht. Ohne Sparrenkonstruktionen – in jeder Stützenreihe, mit Sparrenkonstruktionen – nur in den äußeren Stützenreihen.
Horizontale Verbindungen sind: Beschichtungsplatten;
· an den Enden der Laternenöffnungen wird die Stabilität der Sparrenträger und Fachwerke durch horizontale Querstreben gewährleistet, die auf Höhe des Obergurts angebracht sind, in den nachfolgenden Spannweiten (unter den Laternen) durch Stahlstreben; Bei großen Spannweiten und Höhen des Gebäudes werden auf Höhe des Untergurts der Fachwerkträger horizontale Verbindungen zwischen den äußeren Fachwerkpaaren an den Enden des Gebäudes angeordnet; Bei Gebäuden mit einem Abstand der Außen- und Mittelstützen von 12 m sind an den Enden horizontale Fachwerke vorgesehen (zwei in jeder Spannweite pro Temperaturblock). Diese Träger liegen auf der Höhe des Untergurts der Dachstühle.
Betonfertigteile rahmen
Die Verbindungspunkte verschiedener Arten von vorgefertigten Rahmenelementen werden als Knoten bezeichnet (Abb. 15). Die Elemente aus Stahlbetonrahmen müssen die Anforderungen an Festigkeit, Steifigkeit und Haltbarkeit erfüllen; Unveränderlichkeit der zusammenpassenden Elemente unter Einwirkung von Installations- und Betriebslasten; einfache Installation und Abdichtung.
Verbinden der Säule mit dem Fundament. Die Einbettungstiefe der rechteckigen Säulen beträgt 0,85 m, der zweiarmigen Säulen 1,2 m. Die Fuge ist mit Beton der Klasse B15 abgedichtet. Rillen an den Säulenkanten tragen zu einer besseren Haftung des Betons im Fugenhohlraum bei.
Abstützen des Kranträgers auf den Vorsprüngen der Säule. An den Trägerstützen wird (vor der Montage) ein Stahlblech mit Aussparungen für Ankerbolzen angeschweißt. An den Stützenstützen wird der Balken mit den Ankerbolzen befestigt und die eingebetteten Teile verschweißt. Der obere Flansch des Kranträgers wird mit an den eingebetteten Teilen angeschweißten Stahlbändern befestigt.
Verbindung von Fachwerken und Balken mit der Stütze. An den Stützen der Sparrenkonstruktionen werden Stahlbleche angeschweißt. Nach der Montage und Ausrichtung werden die Trägerbleche der Sparrenkonstruktionen mit den Einbauteilen am Stützenkopf verschweißt.
Abstützung der Sparrenkonstruktionen am Stützenkopf. Die eingebetteten Teile der verbundenen Elemente werden mit einer Deckennaht verschweißt.
Anbringen von Laufkränen an Dachkonstruktionen. Die Tragbalken der Kräne werden mit den Stahlrahmen der Sparrenkonstruktionen verschraubt. Transferbalken verteilen die Last von Hängekränen zwischen den Knotenpunkten der Fachwerkträger.
Konjugation von Sparren- und Untersparrenelementenähnlich der Befestigung von Fachwerken und Balken an den Säulenköpfen.
Mehrstöckiger Betonfertigteilrahmen
Mehrgeschossige Industriebauten werden in der Regel in Rahmenbauweise errichtet.
Abhängig von der Art des Bodens kann die Tragkonstruktion des Gebäudes balkenförmig oder balkenlos sein.
IN Strahl Bei Stahlbetonrahmen (Abb. 16) sind die tragenden Elemente Fundamente mit Fundamentbalken, Stützen, Querriegeln, Bodenplatten und Belägen sowie Metallverbindungen.
Reis. 14 Sicherstellung der räumlichen Steifigkeit des Rahmens:
a – Platzierung horizontaler Verbindungen in der Beschichtung; b - Verstärkung des Endes
Wände mit Scheitelbindern; V- Platzierung vertikaler Verbindungen in Gebäuden
mit flächigen Belägen (ohne Sparrenkonstruktionen);
d – vertikale Verbindungen in Gebäuden mit Sparrenkonstruktionen;
d – vertikale Querverbindungen; e – vertikale Portalverbindungen;
1 - Spalten; 2 - Fachwerke; 3 - Beschichtungsplatten; 4 - Laterne;
5 - Windpark; 6 - horizontale Querverbindung (an den Enden der Laternenöffnung); 7 - Abstandshalter aus Stahl (auf Höhe des Obergurts der Fachwerke); 8 - Kranbalken; 9 – Metallverstärkte Fachwerke zwischen den Stützen der Fachwerke; 10 - vertikale Querstreben (in der Längssäulenreihe); 11 - Sparrenbinder; 12 - vertikale Portalverbindungen (in einer Längssäulenreihe)
Reis. 15. Einheiten aus Stahlbetonrahmen einstöckiger Industriegebäude: A - Paarung der Säule mit dem Fundament; b - Unterstützung des Kranträgers
auf einer Säule; V - Kombinieren von Balken und Fachwerken mit einer Säule; g - Unterstützung
Sparrenkonstruktionen am Kopf der Säule; d - Befestigung von suspendierten
Kräne an den tragenden Balken der Abdeckung; e - Unterstützung der Sparren
und Sparrenbalken an den Säulenköpfen;
g – Kopplung von Fachwerken und Unterfachwerken;
1 - Fundament; 2 - Spalte; 3 - monolithischer Beton; 4 - Rillen;
5 - eingebetteter Teil; 6 - Befestigungsstreifen; 7 - M20-Schrauben;
8 - Trägerblech 12 mm dick; 9 - Sparrenbalken;
10 - geschweißte Deckennaht; 11 - Sparrenbalken;
12 - Stahlhalter; 13 - Stützbalken eines Hängekrans;
14 - Dachstuhl
Reis. 16. Mehrstöckiges Gebäude mit Balkenböden:
a – Querschnitt eines Gebäudes mit Platten, die auf Trägerflanschen aufliegen;
b - Plan; c - Rahmendetails; 1 - selbsttragende Wand; 2 - Querstange mit Regalen;
3 - Rippenplatten; 4 - Säulenkonsole;
5 - Stahlbetonelement zum Füllen von Dehnungsfugen
Reis. 17. Verbindung der Säulen untereinander und mit Querstangen:
a - Gestaltung der Säulenverbindung; b – Gesamtansicht der Schnittstelle zwischen Säule und Querstange;
1 - verbundene Säulenköpfe; 2 - Zentrierdichtung;
3 - Richtplatte; 4 - Arbeitsverstärkung der Säule;
5 - das gleiche quer; 6 - Stoßstangen;
7 – Verstemmen und Einbetten mit Beton der Klasse B25; 8 - Querlatte;
9 - Bodenplatte (verklebt); 10 - eingebettete Säulenteile
Querstangen und Platten; 11 - Schweißen der von der Säule und den Querstangen gelösten Bewehrung;
12 - Unterlage zum Schweißen von Platten
Die Fundamente bestehen aus säulenförmigem Glas.
Stützen mit einem Querschnitt von 400 x 400, 400 x 600 mm, freitragend, eingeschossig (für Gebäude mit einer Geschosshöhe von 6 m und für die Obergeschosse von drei- und fünfstöckigen Gebäuden), zweigeschossig (für die untere zwei, sowie für die oberen Stockwerke von viergeschossigen Gebäuden) und drei Stockwerke (für Gebäude mit einer Geschosshöhe von 3,6 m). Die äußeren Säulen verfügen auf einer Seite über Konsolen zur Abstützung der Querriegel, die mittleren Säulen auf beiden Seiten über Konsolen. Die Stützen bestehen aus Beton der Klasse B15-B40.
Auf der Konsole der Säulen werden Querstreben in Querrichtung angebracht. Sie bestehen aus Beton der Klasse B25, B30. Traversen des ersten Typs (mit Regalen zum Tragen von Platten) haben Spannweiten von 6 und 9 m. Traversen des zweiten Typs haben einen rechteckigen Querschnitt und werden bei der Installation von durchhängenden Geräten verwendet.
Boden- und Dachplatten werden mit Längs- und Querrippen aus Beton der Klasse B15-B35 hergestellt. Aufgrund ihrer Breite werden sie in Haupt- und Zusatzwände unterteilt, die an den äußeren Längswänden verlegt werden. Die auf den Querträgern verlegten Hauptplatten haben an den Enden Aussparungen (für den Durchgang von Säulen). Für Bodenlasten bis 125 kN/m2 werden flache Hohldecken verwendet und entlang der mittleren Stützenreihen Sanitärplatten verlegt.
Verbindungen Zwischen den Säulen werden sie geschossweise in der Mitte des Temperaturblocks entlang der Säulenlängsreihen eingebaut. Sie bestehen aus Stahlecken in Form von Portalen oder Dreiecken im gleichen Design wie in einstöckigen Gebäuden.
Bindung Der Abstand der Stützen der Außenreihen und Außenwände zu den Längsausrichtungsachsen beträgt Null, oder die Ausrichtungsachse des Gebäudes verläuft durch die Mitte der Stütze. Der Anschluss der Stützen der Stirnwände wird mit 500 mm angenommen, bei Gebäuden mit einem Stützenraster von 6x6 m - axial. Die Spalten der mittleren Reihen liegen im Schnittpunkt der Längs- und Querachse. Rahmenknoten(Abb. 17) sind tragende Verbindungen gleicher oder verschiedener Arten von vorgefertigten Elementen, die für die räumliche Steifigkeit von Strukturstäben sorgen. Zu den Hauptknoten gehören:
Paarung von Querträgern mit Säulen wird durch Schweißen der eingebetteten Teile der Querträger und Säulenkonsolen sowie durch Schweißen der Auslässe der oberen Verstärkung der Querträger mit durch den Säulenkörper geführten Stäben erreicht. Die Lücken zwischen den Stützen und den Enden der Querträger werden mit Beton ausgefüllt;
Säulenverbindungen In mehrstöckigen Gebäuden werden sie zur einfacheren Installation in einer Höhe von 0,6 m über dem Boden angebracht. Die Enden der Säulen sind mit Stahlkappen ausgestattet. Die Verbindung erfolgt durch Anschweißen der Stäbe an Metallköpfe und anschließendes Einbetten;
Bodenplattenverbindungen. Die verlegten Platten werden durch Verschweißen der eingebetteten Teile mit den Querträgern, mit den Stützen und untereinander verbunden. Die Fugenhohlräume zwischen den Rippen werden mit Beton abgedichtet. Strahllos Stahlbetonrahmen mit einem Stützenraster von 6 x 6 m in Form eines mehrstufigen und mehrfeldrigen Rahmens mit starren Knoten und Bodenlasten von 5 bis 30 kN/m2 (Abb. 18).
Die Hauptelemente des Rahmens: Säulen, Kapitelle, Zwischensäulen und Spannplatten bestehen aus Beton der Klasse B25-B40.
Auf einem 6x6m Raster sind eingeschossige Säulen installiert. Im oberen Teil der Säule befindet sich eine Verbreiterung (Köpfe) zur Unterstützung der Kapitelle, die wie ein umgekehrter Pyramidenstumpf aussieht und über einen durchgehenden Hohlraum zur Verbindung mit den Enden der Säulen verfügt.
Reis. 18. Mehrstöckiges Gebäude mit balkenlosen Böden:
ein Querschnitt; b - Plan; 1 - selbsttragende Wand;
2 - Säulenhauptstadt; 3 - Zwischensäulenplatten; 4 - die gleiche Spanne
Abb.19. Vorgefertigter balkenloser Boden:
a - Plan und Abschnitte; b - Gesamtansicht;
1 - Säulenkopf; 2 - Kapital; 3 - Zwischensäulenplatte;
4 - die gleiche Spanne; 5 - monolithischer Beton; 6 - monolithischer Stahlbeton;
7 - Regal zum Stützen der Spannplatte; 8 - Spalte
Das Kapitell wird auf den Kopf gesetzt und durch verschweißte Stahleinbettungen gesichert. Auf die Kapitelle werden in zwei zueinander senkrechten Richtungen Hohlkern-Zwischensäulenplatten gelegt und an den Enden mit den eingebetteten Teilen der Kapitelle verschweißt. Nach dem Einbau der Stütze des nächsten Stockwerks wird die Fuge mit Beton ausgegossen. Anschließend wird im Bereich zwischen den Enden der Zwischenstützenplatten eine Stahlbewehrung angebracht und mit den eingebetteten Teilen verschweißt. Nach dem Betonieren wirken die Platten als durchgehende Konstruktionen.
Die durch die Zwischenstützenplatten begrenzten Bodenflächen werden mit quadratischen Spannplatten ausgefüllt, die entlang der Kontur auf den in den Seitenflächen der Zwischenstützenplatten vorgesehenen Vierteln aufliegen.
Zu den Hauptkomponenten eines trägerlosen Rahmens gehören (Abb. 19): Säulenverbindungen, 1 m über der Decke angeordnet, in der gleichen Ausführung wie im Balkenrahmen; die Verbindung der Hauptstadt mit der Säule. Das Kapitell ruht auf der vierseitigen Konsole der Säule, wobei unten eingebettete Teile und oben Verstärkungsplatten angeschweißt sind. Der Spalt zwischen Säule und Kapitell ist mit Beton der Klasse B25 abgedichtet; Bodenplattenverbindungen. Zwischenstützenplatten werden mit Bewehrungsauslässen auf eingebetteten Teilen abgestützt und die Fuge mit Beton abgedichtet. Die Spannplatten werden durch die Bewehrungsauslässe an den eingebetteten Teilen der Zwischenstützenplatten getragen. Nach dem Schweißen werden die keilförmigen Fugen der Verbindungen abgedichtet.
Der Rahmen einstöckiger Industriegebäude ist ein System aus miteinander verbundenen Säulen (Gestellen), tragenden Verkleidungselementen, Kranträgern und Verbindungen. Der Rahmen umfasst auch Fundament- und Rahmenbalken, die in der Ebene der Rahmenwände installiert sind.
Die Rahmen mehrgeschossiger Gebäude bilden ein sogenanntes Raumregal, bestehend aus einem System miteinander verbundener Querriegel, Stützen und Bodenplatten (horizontale Steifigkeitsmembranen).
Das Material für den Rahmenbau ist hauptsächlich Stahlbeton, seltener Stahl, verschiedene Legierungen und Holz. Bei der Auswahl des Rahmenmaterials orientiert man sich an der Art der vom Rahmen wahrgenommenen Kraft- und Nichtkrafteinwirkungen und berücksichtigt außerdem die Größe der Spannweiten, den Stützenabstand, die Gebäudehöhe, die Baustelle, die Feuerwiderstandsanforderungen und die technische Ausstattung und wirtschaftlicher Überlegungen.
3.3.1. Stahlbetonrahmen einstöckiger Gebäude
Im modernen Industriebau werden hauptsächlich vorgefertigte Stahlbetonrahmen verwendet, deren Strukturelemente standardisiert sind. Der Stahlbetonrahmen besteht aus vorgefertigten oder monolithischen Elementen; Vorgefertigte Rahmenkonstruktionen gelten als die wirtschaftlichsten und gebräuchlichsten.
Der Rahmen ist die tragende Basis des Gebäudes und besteht aus Quer- und Längselementen. Querelemente – Rahmen – nehmen Belastungen durch Beschichtung, Schnee, Wind auf, die auf Außenwände und Laternen sowie auf Vorhangfassaden einwirken. Die Rahmen eines vorgefertigten Stahlbetonskeletts bestehen aus Stützen und tragenden Abdeckkonstruktionen – Balken oder Fachwerken. Diese Elemente werden an den Knoten mithilfe von eingebetteten Metallteilen, Ankerbolzen und wenigen Schweißnähten gelenkig verbunden. Die Rahmen werden aus werkseitig hergestellten Standardelementen zusammengesetzt. Die Längskonstruktionen des Gebäudes sorgen für die Stabilität der Querrahmen und nehmen Längslasten aus dem auf die Stirnwände des Gebäudes und die Enden der Laternen wirkenden Wind sowie Lasten durch das Bremsen der Kräne auf. Zu den Längselementen zählen Untersparrenkonstruktionen und Ankerelemente, die sich auf Höhe der tragenden Teile der Tragkonstruktionen der Beschichtungen befinden. Bei Gebäuden, die mit Kränen ausgestattet sind, dienen Kranträger als Verbindungselemente in Längsrichtung.
3.3.2. Grundelemente des Rahmens von Industriegebäuden und ihr Zweck
Die Hauptelemente des Gebäuderahmens sind in 3 Gruppen unterteilt:
1) tragend – trägt die Hauptlasten im Gebäude;
2) umschließend – soll den Innenraum des Gebäudes vor atmosphärischen Einflüssen schützen, das Gebäude in Räume unterteilen und die angegebenen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen aufrechterhalten;
3) gleichzeitig tragende und umschließende Funktionen erfüllen.
Industriegebäude werden aus folgenden architektonischen und strukturellen Elementen (Teilen) errichtet: Fundamente, Fundamentbalken, Wände, vertikale Stützen (Säulen), tragende Elemente von Belägen und Böden – Balken, Fachwerke, Querträger, Dächer, Brüstungen, Trennwände, Laternen , Treppen, Böden, Fenster und Türen (Abb. 3.3.).
Fundamente sind eine unterirdische Struktur, die die Lasten aus dem Gewicht des Gebäudes und der Ausrüstung aufnimmt und auf den Untergrund überträgt.
Böden unterteilen den Innenraum in Etagen, erfüllen die Funktion von umschließenden und tragenden Strukturen und sorgen zudem für die räumliche Steifigkeit des Gebäudes.
Vertikale Stützen (Säulen) dienen zur Unterstützung von Belägen und Böden.
Die Verkleidung des Gebäudes schützt es vor Witterungseinflüssen. Die obere Abdichtungshülle der Beschichtung wird Dach genannt.
Trennwände dienen dazu, den Innenraum innerhalb einer Etage in separate Räume zu unterteilen. Die Trennwände tragen nur ihr Eigengewicht und ruhen auf den Böden der unteren Etage.
Treppen dienen der Kommunikation zwischen den Etagen.
3.3.3. Spalten, ihre Klassifizierung, Typen und Hauptgrößen
Die Konstruktion vorgefertigter Stahlbetonstützen hängt von der raumplanerischen Lösung des Industriegebäudes und dem Vorhandensein der einen oder anderen Art von Hebe- und Transportgeräten sowie deren Tragfähigkeit ab. Dabei werden vorgefertigte Stahlbetonstützen in zwei Gruppen eingeteilt:
1) bestimmt für kranlose Werkstätten und Werkstätten, die mit Hebe- und Transportgeräten über Kopf ausgestattet sind;
2) für Werkstätten, die mit Laufkränen ausgestattet sind.
Je nach Entwurfslösung werden die Säulen in Einzelzweige und Doppelzweige sowie entsprechend ihrer Lage im Gebäude in Säulen der Außenreihen, Mittelreihen und solche an den Stirnwänden unterteilt. In Fällen, in denen ein kranloses Gebäude eine Höhe von mehr als 9,6 m haben muss, können Stützen für Laufkrangebäude verwendet werden. Für Gebäude, die mit Laufkränen mit einer Tragfähigkeit von bis zu 20 Tonnen ausgestattet sind, werden einarmige Säulen mit rechteckigem Querschnitt verwendet (Abb. 3.4.).
Die Wahl des Säulenabschnitts hängt von der Größe der Spannweite und deren Anzahl, der Neigung der Säulen, dem Vorhandensein und der Art der Sparrenkonstruktionen, dem Hängetransport und der Gestaltung der Beschichtung ab.
Die Höhe der Stützen umfasst den Abstand von der Ebene des fertigen Bodens bis zur Unterseite der Fachwerkkonstruktion sowie die Einbindetiefe im Fundamentglas.
Die Geschosshöhe von Industriegebäuden wird mit 3,6; 4,8; 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8 (alle 1,2 m), 12,6; 14,4; 16,2; 18,0 (nach 1,8 m).
Für Gebäude ohne Laufkräne mit einer Höhe vom Boden bis zur Unterseite der tragenden Konstruktionen der Beschichtung bis zu 9,6 m werden rechteckige Säulen mit den Maßen 400 x 400, 500 x 500 und 560 x 600 mm verwendet. Die Mittelsäulen verfügen im oberen Bereich an den Seitenkanten über doppelseitige Konsolen zur Vergrößerung der Auflagefläche für die tragenden Strukturen der Bespannung.
Typische Säulen sind für die maximale Bemessungslast aus dem Gesamtgewicht der Beschichtung mit Oberlichtern, Schneelast und Deckentransport mit einer Tragfähigkeit von bis zu 5 Tonnen sowie aus Beschichtungs- und Deckenkränen mit einer Tragfähigkeit von bis zu ausgelegt 50 Tonnen.
Stützen in Gebäuden mit Laufkränen müssen über eine Konsole, einen Pfosten oder einen separaten Abzweig verfügen, um die Kranträger zu tragen. Die Mittelsäulen verfügen über zwei Krankonsolen, die Außensäulen über eine einseitige Krankonsole. Säulen für Gebäude mit Laufkranen bestehen aus einem Oberkranteil (von der Oberseite der Säule bis zu den Krankonsolen) und einem Unterkranteil (von den Krankonsolen bis zum Fundament). Der Oberkranteil (Obersäule) dient zur Unterstützung der tragenden Struktur der Abdeckung, und der Unterkranteil überträgt die Last von der Obersäule und den Kranträgern, die auf den Konsolen der Säulen aufliegen, auf die Grundlage. Säulen von Krangebäuden können massiv oder zweiarmig (durchgehend) sein.
Zweiarmige (Durchgangs-)Säulen werden für Gebäude verwendet, die mit Allzweck-Laufkranen mit einer Tragfähigkeit von 10 bis 50 Tonnen ausgestattet sind, sowie für kranlose Gebäude mit einer Bodenhöhe von 10,8; 12,6; 14,4; 16,2; 18,0 m mit Spannweiten von 18, 24 und 30 m. Der Säulenabstand für die äußeren Reihen beträgt 6 und 12 m, für die mittleren Reihen - 12 m. Zweiarmige Säulen haben im Kranteil einen massiven rechteckigen Querschnitt Äste im Kranteil ebenfalls rechteckig, in der Höhe durch Abstandshalter alle 1,5 - 2,0 m verbunden. Die Höhe typischer Zweizweigsäulen beträgt 10,8 - 18 m. Abschnitte der äußeren und mittleren Säulen
6 m sind 400 x 600 und 400 x 800 mm und bei einer Stufe von 12 m 500 x 800 mm. Bei Kränen mit einer Tragfähigkeit von bis zu 30 Tonnen und einer Gebäudehöhe von mehr als 10,8 m werden Stufen- (für äußere Reihen) und Stufenkragarme (für mittlere Reihen) zweiarmige Säulen verwendet.
Die Tiefe der Säulen unterhalb des Nullniveaus hängt von der Art und Höhe der Säulen, der Tragfähigkeit der Kranausrüstung und dem Vorhandensein von Räumen oder Gruben unterhalb des Bodenniveaus ab.
Stützen bestehen üblicherweise aus einem einzigen massiven Element aus schwerem Beton der Güteklasse 300, verstärkt durch geschweißte Rahmen aus warmgewalztem Stahl der Güteklasse AI. Die mittleren Säulen, die Momente zweier Zeichen erfahren, sind symmetrisch verstärkt.
Die Lücken zwischen den Abstandshaltern der Säulenzweige dienen der Durchführung sanitärer und technischer Kommunikation.
In Gebäuden mit sehr aggressiven Umgebungen ist der Einsatz von Säulen mit zwei Zweigen unerwünscht, da diese eine komplexe geometrische Querschnittsform haben, die an Stellen, an denen sich Feuchtigkeit und hygroskopischer Staub ansammeln können, schwer zu inspizieren und zu streichen ist. In solchen Fällen empfiehlt sich der Einsatz von Massivsäulen.
3.3.4. Fundament und Kranträger
Die selbsttragenden Außen- und Innenwände des Gebäudes werden auf Fundamentbalken montiert, über die die Last auf die Fundamente der Rahmensäulen übertragen wird. Fundamentbalken werden auf spezielle Betonpfeiler gelegt, die an den Fundamenträndern angebracht sind. Balken werden unter den Außenwänden nahe der Außenkanten der Stützen und unter den Innenwänden – zwischen den Stützen – verlegt.
Als Fundamentträger mit einem Stützenabstand von 6 m werden vorgefertigte Stahlbetonplatten aus den Betonsorten 300 – 350 verwendet, mit einem Stützenabstand von 12 m – mit vorgespannter Bewehrung. Der Querschnitt von Fundamentbalken kann T-förmig, trapezförmig oder rechteckig sein. Die Hauptfundamentträger werden mit einer Höhe von 450 mm (bei einem Stützenabstand von 6 m) gefertigt
600 mm (bei einem Stützenabstand von 12 m) und Breiten von 260, 300, 400 und 520 mm. Diese Maße entsprechen der gängigsten Dicke von Außenwänden in Industriegebäuden. An Stellen, an denen Dehnungsfugen angebracht sind, werden um 500 mm gekürzte Träger verlegt.
Um den Wandstreifen des Bodens vor dem Einfrieren zu schützen und eine Verformung der Balken auf wogenden Böden zu verhindern, werden diese von unten und von den Seiten mit Schlacke bedeckt. Die Oberkante des Fundamentbalkens wird aufgelegt
30 - 50 mm unter dem Niveau des Fertigfußbodens, der wiederum 150 mm über dem Bodenniveau liegt. Auf die Fundamentbalken wird eine Abdichtung aus Zement-Sand-Mörtel oder zwei Lagen Walzmaterial auf Bitumenmastix gelegt. Auf der Erdoberfläche wird entlang der Fundamentbalken entlang des gesamten Umfangs des Gebäudes eine Asphaltbetondecke verlegt, um zu verhindern, dass die Fundamente unter den Außenwänden durch Niederschläge nass werden.
Kranträger sind so konzipiert, dass sie die Schienen von Laufkränen tragen und die räumliche Längssteifigkeit des Gebäuderahmens gewährleisten.
Kranträger aus Stahlbeton können einen T-Trapez- oder I-Querschnitt haben; Sie werden für leichte und mittelschwere Krane mit einem Säulenabstand von 6 und 12 m und einer Krantragfähigkeit von bis zu 30 Tonnen eingesetzt. An den Enden des Gebäudes sind Anschläge für Laufkrane an Kranträgern angebracht.
3.3.5. Stahlbetonrahmen mehrstöckiger Industriegebäude
Rahmenelemente mehrstöckiger Industriegebäude müssen eine hohe Festigkeit, Stabilität, Haltbarkeit und Feuerbeständigkeit aufweisen. Daher werden für diese Gebäude Stahlbetonkonstruktionen verwendet, die monolithisch, vorgefertigt oder vorgefertigt-monolithisch sein können.
Ein Stahlrahmen wird bei hohen Belastungen, bei dynamischen Einwirkungen auf Tragkonstruktionen durch den Betrieb von Geräten oder beim Bau von Gebäuden in schwer zugänglichen Bereichen eingesetzt.
Eine positive Eigenschaft mehrstöckiger Gebäude ist ihre Kompaktheit, die die Länge verschiedener Ingenieur- und Verkehrsverbindungen erheblich verkürzt. In mehrstöckigen Gebäuden befinden sich Produktionsanlagen, in denen der technologische Prozess vertikal organisiert ist. In diesem Fall werden die Materialien in die oberste Etage gehoben, von wo sie durch die Schwerkraft zur Verarbeitung in die darunter liegenden Etagen gelangen. Beispielsweise sind in der Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie viele Werkstätten mit vertikal angeordneten Geräten in großer Höhe ausgestattet und flüssige Materialien werden beim Transport durch Schwerkraft verarbeitet. Auch hier bietet es sich an, mehrgeschossige Gebäude oder ähnliches zu nutzen.
Regale sind mehrstufige Strukturen ohne umschließende Strukturen oder Abdeckungen. Sie sind mit einer technologischen Ausrüstung ausgestattet, die nicht durch atmosphärische Einflüsse beeinträchtigt wird.
Die vorherrschende Bauweise mehrstöckiger Gebäude ist die Rahmenkonstruktion mit Vorhangfassaden. Gebäude mit tragenden Wänden und Innenrahmen wurden in den letzten Jahren relativ selten genutzt.
Mehrgeschossige Fachwerkbauten werden in Rahmenbauweise mit starren Bauteilen errichtet. Der Rahmen besteht aus vertikalen Pfosten (Säulen), die starr mit Trägern (Querstangen) von Zwischenböden und -belägen verbunden sind. Zusammen bilden sie einen quer verlaufenden mehrstufigen Rahmen, der starr in die Fundamente eingespannt ist. In Längsrichtung sind die Querrahmen durch Bodenbeläge und Beläge verbunden, die starre Membranen bilden. Die Längssteifigkeit wird zudem durch zusätzliche Stahlanker gewährleistet, die in der Mitte jedes Temperaturblocks angebracht sind.
Die Höhe der Böden kann 3,6 betragen; 4,8; 6,0; 7,2 und 10,8 m. Für das erste und obere Stockwerk wird eine Höhe von 7,2 m verwendet, für das Obergeschoss wird eine Höhe von 10,8 m verwendet. Die Bodenhöhe wird zwischen den fertigen Bodenmarkierungen berechnet; Die Höhe des Obergeschosses in einer vergrößerten Spannweite wird vom Niveau des fertigen Fußbodens dieses Stockwerks bis zur Unterseite des Gebäudekörpers gemessen.
Für den Bau von mehrstöckigen Gebäuden werden standardmäßig zwei Typen von vorgefertigten Stahlbetonstützen verwendet – extreme und mittlere. Zur Unterstützung der Querstreben der Säulen sind Konsolen vorgesehen. Die Höhe der Säulen kann zweigeschossig, zweigeschossig oder geschossweise eingeschossig sein (Abb. 3.5.).
Für die beiden unteren Geschosse werden in der Regel nur zweigeschossige Schnittstützen verwendet. Für das dritte und vierte Obergeschoss – 3,6 m und 4,8 m hoch – sind zusätzlich Stützen eingebaut, ebenfalls mit zweigeschossigem Schnitt. Ab einer Höhe von 6 m ab dem dritten Obergeschoss werden Bodensäulen eingesetzt.
Auf den Konsolen mehrstöckiger Gebäude ruhen Querträger (Träger) von Zwischengeschossböden und -belägen. Der Abstand zwischen den Konsolen entspricht der Höhe des Bodens. Der Abstand von der Konsole bis zum oberen Ende der Säule beträgt 1780 mm für die Säulen des Mittelgeschosses und 720 mm für die Säulen des Obergeschosses. So erfolgt die Stützenverbindung je nach Art der Stahlbetontraverse in einer Höhe von 1,0 bzw. 0,6 m ab der Ebene der Bodenplatten. Dies gewährleistet eine einfache Installation. Diese Lage der Verbindung erklärt sich auch aus der geringsten Kraft, die während des Betriebs des Gebäudes an der Verbindung, in der Rahmenstrebe auftritt.
 |
Der Querschnitt der Säulen beträgt rechteckig 600x400 oder 400x400 mm, und für die Säulen der unteren Etagen beträgt der Querschnitt 600x400 mm. Der Übergang zu einem Abschnitt von 400x400 mm erfolgt üblicherweise auf Höhe der oberen Ebene der Konsole des zweiten Stockwerks.
Es gibt zwei Arten von Querträgern (Träger zwischen den Böden):
a) Typ I – zum Tragen von Platten auf Regalen;
b) Typ II – zur Abstützung der Platten auf der oberen Ebene der Querlatte.
Querträger vom Typ II unterscheiden sich von Querträgern vom Typ I in der Querschnittsform. Sie haben eine rechteckige Form mit einer Höhe von 800 und einer Breite von 300 mm. Die Länge der Querträger hängt von ihrer Lage im Gebäude (äußerst, Mitte) sowie von der Lage auf den Etagen ab, die mit dem Querschnitt der Stützen zusammenhängt, und beträgt 5000; 5300; 5500 für eine Spannweite von 6 Metern und 8000; 8300; 8500 mm für eine Spannweite von 9 Metern.
Zur Befestigung der Querträger an ihren Enden sind im oberen Teil Aussparungen mit Aussparungen von Bewehrungsstäben vorgesehen, die mit der Bewehrung der Stützen verschweißt werden, anschließend wird die Fuge mit Beton M 100-150 auf kleinem Schotter abgedichtet. Querriegel für Spannweiten von 6 m bestehen aus Beton M 200 ohne Vorspannbewehrung. Querträger für 9-Meter-Spannweiten werden mit Vorspannung der unteren Bewehrungsstäbe hergestellt. Zwischengeschosse in mehrstöckigen Industriegebäuden werden in der Regel vorgefertigt. Sie bestehen aus Querriegeln und Stahlbetonrippenplatten.
Je nach Art der Querträger werden die Platten in zwei Gruppen eingeteilt. Zur Unterstützung der Platten auf den Regalen der Querträger Typ I sind zwei Standardplattengrößen vorgesehen:
a) Hauptdecken mit einer Rippenkastenstruktur von 5500 und 5050 mm Länge und 1500 mm Breite sowie verkürzte Decken von 5050 mm Länge, die an den Gebäudeenden und an Stellen mit Dehnungsfugen verlegt werden;
b) zusätzliche Platten, die an den Längswänden verlegt werden und die gleiche Länge wie die Hauptplatten haben, 740 mm breit und 400 mm hoch.
Bei Verwendung von Querriegeln II. Darauf werden Typenplatten gelegt. Platten vom Typ II haben eine Standardgröße: 5950 x 1490 mm; Als zusätzliche Platte wird eine Platte vom Typ I verwendet. Auch diese Platten haben ein kastenförmiges Design. Zwischenstützenplatten, die an den Enden Aussparungen für die Stützen aufweisen, dienen als Abstandshalter, die horizontale Längslasten auf den Gebäuderahmen übertragen. Sie werden auf die Querträger gelegt.
Beim Bau des Rahmens eines mehrstöckigen Gebäudes (oder so weiter) für leichte Ausrüstung oder Nebenräume werden Gebäude mit balkenlosen (vorgefertigten Stahlbeton-)Böden gebaut, die eine Reihe von Vorteilen haben, wie zum Beispiel die Möglichkeit, etwas zu schaffen Glatte Decken ohne Rippen, was eine bessere Belüftung fördert und Luftstau verhindert. Dies ist besonders wichtig für Räume mit explosiven Emissionen und der Notwendigkeit, ein hohes Maß an Hygiene zu gewährleisten. Zudem werden Räume mit glatten Decken besser ausgeleuchtet.
Bei solchen Decken sind Kapitelle mit quadratischem Grundriss auf Säulen mit Konsolen angebracht, die als Träger für die darüber liegenden Paneele dienen. Diese Paneele bilden eine geschlossene Kontur, auf der die Spannpaneele aufliegen, die eine quadratische Form haben.
3.3.6. Bedingungen für die Verwendung von Stahlkonstruktionen für Rahmen einstöckiger Industriegebäude
Die Verwendung von Stahlkonstruktionen für die Rahmen von Industriegebäuden gemäß den „Technischen Regeln für den sparsamen Umgang mit Grundbaustoffen“ (TP 101-81) ist nur in den unten aufgeführten Fällen zulässig.
a) Für Sparren- und Untersparrenkonstruktionen:
· in beheizten Gebäuden mit Spannweiten ab 30 m;
· in unbeheizten Gebäuden und Hallen für verschiedene Zwecke mit Asbestzementdach mit Spannweiten bis einschließlich 12 m mit einer Tragfähigkeit von Deckenhebe- und Transportgeräten von mehr als 2 Tonnen, mit einer Spannweite von 18 m und einer Tragfähigkeit von Deckenhebegeräten und Transportgeräte von mehr als 3,2 Tonnen;
· in Gebäuden und Vordächern mit einer Spannweite von 24 m oder mehr;
· in unbeheizten einfeldrigen Gebäuden mit Rolldach mit Spannweiten ab 30 m;
· in mehrfeldrigen Gebäuden mit Spannweiten ab 18 m;
· in Gebäuden mit hängenden Hebe- und Transportgeräten mit einer Tragfähigkeit von mehr als 5 Tonnen oder anderen hängenden Geräten, die Belastungen erzeugen, die über die für Standard-Stahlbetonkonstruktionen vorgesehenen Belastungen hinausgehen;
· in Gebäuden in Gebieten mit einem ausgebauten Netz von Hängeförderanlagen;
· in Gebäuden mit einer berechneten Seismizität von 8 Punkten und Spannweiten von 24 m oder mehr;
· in Gebäuden mit einer berechneten Seismizität von 9 Punkten und Spannweiten von 18 m oder mehr sowie in folgenden Fällen:
· Bau von Gebäuden in schwer zugänglichen Baugebieten;
· in Gebäuden mit großen dynamischen Belastungen (Kopierwerkstätten, Strahlabteilungen usw.);
· über heißen Bereichen von Werkstätten mit intensiver Wärmestrahlung bei einer Erwärmungstemperatur der Oberfläche von Bauwerken von mehr als 100 °C (Kühlschränke in Walzhallen, Abschnitte von Heizschächten, Ofen- und Gießfeldern usw.).
b) Spalten:
· in Gebäuden mit einer Höhe vom Boden bis zur Unterkante der Sparrenkonstruktionen von mehr als 18 m;
· beim Vorhandensein von Allzweck-Laufkranen mit einer Tragfähigkeit von 50 Tonnen oder mehr, unabhängig von der Höhe der Säulen, sowie bei geringerer Tragfähigkeit von Schwerlastkranen;
· wenn der Stützenabstand mehr als 12 m beträgt;
· mit einer zweistufigen Anordnung von Laufkränen.
c) Für Kranträger, Oberlichter, Querriegel und Fachwerkpfosten.
d) Für normale, leichte tragende und umschließende Konstruktionen mit komplexer Lieferung.
Die Verwendung von Stahlkonstruktionen für die Rahmen einstöckiger Industriegebäude unter Verwendung neuer wirksamer Dämmstoffe im Vergleich zu ähnlichen traditionellen Konstruktionen aus Stahlbeton und herkömmlichen Wärmedämmstoffen kann die Masse (Gewicht) des gesamten Gebäudes erheblich reduzieren.
Der Stahlrahmen eines Industriegebäudes hat einen strukturellen Aufbau, der einem Stahlbetonrahmen ähnelt.
Stahlstützen und ihre Typen
Abhängig von ihrem Querschnitt werden Stahlstützen wie folgt unterteilt:
eine solide:
– dauerhaft;
– variabler Querschnitt;
b) Gitter (durchgehend) mit variablem Querschnitt;
c) getrennt mit variablem Querschnitt.
Stützen eignen sich für Gebäude ohne Kräne und für Gebäude mit Kränen. Die Säulen tragen gemeinsam die Lasten der Beschichtung und der Kräne; Bei einer großen Tragfähigkeit der Kräne tragen die Säulen getrennt Lasten von der Beschichtung und von den Kränen. Die Verbindungen der Säulenelemente werden geschweißt und bei besonders schweren Kranlasten genietet.
Im Querschnitt stellen Stahlstützen meist eine Kombination mehrerer Walzprofile (Kanäle, I-Träger, Winkel, Stahlbleche) dar, die durch Platten verbunden sind. Kranträger werden auf Säulen mit konstantem Querschnitt durch speziell dafür angeordnete Konsolen und bei Stufenträgern auf Säulensimsen abgestützt (Abb. 3.6.).
Massive Säulen sind im Vergleich zu durchgehenden Säulen weniger arbeitsintensiv in der Herstellung, erfordern jedoch einen höheren Stahlverbrauch. Sie werden in kranlosen Gebäuden sowie in Werkstätten mit Laufkränen mit einer Tragfähigkeit von bis zu 20 Tonnen eingesetzt. In anderen Fällen werden Säulen mit variablem Querschnitt verwendet, wobei die oben genannten Säulen massiv oder durchgehend sein können. Der untere Kranteil der Säulen mit einer Breite von bis zu 800 mm ist durchgehend, in anderen Fällen durchgehend ausgeführt. In einigen Fällen sind separate Säulentypen am wirtschaftlichsten, da die Aufteilung der übertragenen Lasten von der Beschichtung und den Kränen auf zwei Zweige eine möglichst vollständige Materialausnutzung ermöglicht. Massive Säulen bestehen meist aus einem Walzprofil oder mehreren vertikalen Blechen, die über die gesamte Höhe der Säule miteinander verschweißt sind. Durchgangssäulen bestehen aus mehreren separaten Zweigen, die durch Gitter miteinander verbunden sind.
Die Lastübertragung von den Stützen auf die Fundamente erfolgt über Schuhe, deren Abmessungen je nach Größe der übertragenen Lasten rechnerisch ermittelt werden; Die Schuhe werden 500 - 800 mm unter dem Bodenniveau platziert. Um Korrosion zu vermeiden, werden die Schuhe betoniert.
Fundamentträger mit Stahlrahmen bestehen aus Stahlbeton.
Kranträger aus Stahl
Kranträger aus Stahl können geteilt oder durchgehend sein, solide Und Gitter. Am weitesten verbreitet sind geteilte Kranträger – aufgrund der Einfachheit der Konstruktionslösung und des industriellen Charakters, obwohl durchgehende Kranträger bessere Betriebsbedingungen für Kranbahnen bieten.
Bei Spannweiten von 12 m oder mehr sollten Gitterkranträger verwendet werden, wenn leichte und mittelschwere Krangeräte mit einer Tragfähigkeit von nicht mehr als 50 Tonnen verwendet werden. In allen anderen Fällen werden massive Kranträger verwendet.
Um die horizontalen Kräfte durch Bremsen der Laufkatze und Kranverformungen aufzufangen und die Gesamtstabilität der Kranträger zu gewährleisten, ist es erforderlich, Bremsträger oder Traversen zu installieren, die an den Obergurten der Kranträger angeschweißt werden. Die Breite von Bremsträgern und Traversen wird unter Berücksichtigung der erforderlichen Steifigkeit und der Möglichkeit der Durchfahrt entlang von Kranschienen bestimmt. Beträgt die Höhe der Kranträger mehr als 1200 mm, müssen zusätzlich Blenden eingebracht werden.
Tragkonstruktionen aus Stahl mit Verkleidungen: Balken, Fachwerke, Rahmen und Bögen
Als tragende Stahlkonstruktionen für die Beschichtung werden Walz- oder Verbundträger, Fachwerke, Bögen, Raum- und Hängesysteme verwendet.
Walzstahl- und Verbundträger haben meist ein I-Profil und werden für Spannweiten von 6–12 m verwendet.
In der Baupraxis verwendete Stahlfachwerke haben unterschiedliche Typen, Formen und Umrisse, deren Wahl vom Zweck und der raumplanerischen Lösung des Industriegebäudes abhängt. Geometrische Diagramme typischer einheitlicher Stahlfachwerke sind in Abb. 3.7 dargestellt.
Die am häufigsten verwendeten Fachwerke sind segmentförmig, parabolisch, mit Parallelgurten, vieleckig, dreieckig, mit Parallelgurten mit Spannung usw. Fachwerke mit Parallelgurten sind für Gebäude mit Flachdach sowie für die Installation von Sparrenkonstruktionen vorgesehen; ihre Spannweite kann 60 m und mehr erreichen. Polygonalbinder werden zum Bau von Dachbahnen mit Spannweiten bis zu 36 m verwendet. Dreiecksbinder ermöglichen die Konstruktion von Eindeckungen mit Steildächern aus Asbestzement oder Stahlblechen, wodurch die Höhe der Dachbinder in der Mitte der Dachbahnen erhöht wird die Spannweite erreicht bedeutende Größen; Dies begrenzt die Spannweiten, die sie überbrücken, auf 36 - 48 m. Im Massenindustriebau werden einheitliche Polygonalbinder mit einer Spannweite von 24, 30 und 36 m mit einer Obergurtneigung von 1:8 und einer Höhe am Stützknoten von 2200 verwendet mm, flach mit parallelen Gurten mit einer Spannweite von 24, 30 und 36 m und einer Höhe in der Stützeinheit von 2550, 3750 bzw. 3750 mm und einer Neigung des Obergurts von 1,5 %, entlang derer Rolldächer installiert werden . In einigen Fällen werden Fachwerke dieser Art zur Abdeckung von Spannweiten von 18 Metern verwendet. Für Spannweiten von 18, 24, 30 und 36 m werden bei Dächern aus Plattenmaterialien Fachwerke mit steilen Neigungen eingesetzt; ihre Höhe
auf den Stützen werden 0,45 m angenommen, im Mittelteil 3000, 3860, 4730 bzw. 5560 mm. Weitspannbinder können Spannweiten von bis zu 90 m überbrücken und verfügen über verschiedene Rasterkonstruktionen: Dreieck, Strebe, Kreuz und andere, deren Auswahl von der Art der Lasteinleitung und der Höhe des Fachwerks abhängt.
In den allermeisten Fällen verfügen Fachwerke über feste Stützen. Bei einer Dehnungsfuge auf einer einzelnen Säule (und nicht auf Säulenpaaren) wird jedoch eine der Säulen auf Rollen oder Kugelflächen montiert.
Stahlrahmen, die für den Bau von tragenden Strukturen für Überdachungen über große Spannweiten bestimmt sind, werden als Einzel- oder Mehrfeldrahmen mit horizontalen oder unterbrochenen Gurten hergestellt. Rahmenkonstruktionen sind wirksam, wenn die Steifigkeit der Säulen nahe an der Steifigkeit der Querträger liegt, deren Höhe angenommen wird: für Massivabschnitte 1/20 - 1/30 der Spannweite, für Gitterabschnitte - 1/12 - 1/ 18 der Spanne.
Stahlbögen werden in Industriegebäuden zum Bau von Abdeckungen mit großen Spannweiten – von 50 bis 200 m – verwendet. Der Schub der Bögen wird über die Fundamente auf den Boden übertragen; Der Hubausleger der Bögen liegt innerhalb von 1/2 - 1/15 der Spannweite. Bögen können wie Rahmen einen massiven oder durchgehenden Querschnitt haben; Die Querschnittshöhe beträgt bei Durchgangsbögen 1/30 – 1/60 der Spannweite und bei Vollbögen 1/50 – 1/80.
Verbindungen
Die räumliche Steifigkeit und Stabilität von Fachwerken, Bögen, Rahmen und anderen flächigen Strukturen von Gebäuderahmen wird durch ein zwischen diesen Strukturen installiertes Verbindungssystem gewährleistet.
In den Verkleidungen sind horizontale (längs und quer) und vertikale Verbindungen angeordnet, zwischen den Stützen sind vertikale Längsverbindungen installiert.
Längshorizontale Verbindungen werden entlang der Säulenreihen in den Ebenen der Unter- und Obergurte der Außenbleche der Fachwerkträger angebracht. Es handelt sich um längsverstrebte Fachwerke mit parallelen Gurten. Querhorizontale Verbindungen werden durch die Gurte zweier benachbarter Fachwerke und das dazwischen liegende Gitter gebildet. Sie werden an den Enden des Gebäudes sowie auf beiden Seiten jeder Dehnungsfuge und mit einem großen Abstand zwischen den Dehnungsfugen alle 60 m installiert.
3.3.7. Tragende Beschichtungskonstruktionen aus Stahlbeton, ihre Typen und Typen
Tragende Strukturen von Beschichtungen von Industriegebäuden werden in Sparren, Untersparren und tragende Elemente des umschließenden Teils der Beschichtung unterteilt. In Industriegebäuden werden zwei Arten von Fachwerktragkonstruktionen verwendet:
1) planar – Balken, Fachwerke, Bögen und Rahmen;
2) räumlich – Schalen, Falten, Kuppeln, Gewölbe und Hängesysteme.
Balken und Fachwerke werden häufig als Sparrenkonstruktionen für Industriegebäude verwendet, und große Platten werden als tragende Konstruktionen für den umschließenden Teil der Beschichtung verwendet. Entsprechend den einheitlichen Abmessungen der raumplanerischen Elemente von Industriebauten wird die Größe der Querspannweiten und Längsteilung der Tragwerke als Vielfaches des vergrößerten Moduls von 6 m angesetzt; In einigen Fällen ist die Verwendung eines 3-m-Moduls zulässig.
Stahlbetonträger werden für den Bau von Abdeckungen in Industriegebäuden mit Spannweiten von 6, 9, 12, 18 und teilweise 24 m verwendet. Es sind Balkenabdeckungen mit Spannweiten von 6, 9 und 12 m (Spannweiten dieser Größe) erforderlich kann auch mit Platten abgedeckt werden) entsteht bei der Aufhängung an tragenden Konstruktionen von Hebe- und Transportgeräten. Stahlbetonträger können einteilig, zweiteilig und mit parallelen Gurten sein (Abb. 3.8.).
Schrägbalken werden in Gebäuden mit einem Stützenabstand von 6 m und in Gebäuden mit Außenentwässerung mit Spannweiten von 6 und 9 m verwendet. Der Querschnitt der Balken ist T-förmig und in den Stützeinheiten sind vertikale Aussteifungen vorhanden . Oberster Hang
 |
für den Gurt aus Einfachträgern mit einer Spannweite von 6 m beträgt 1:10, für eine Spannweite von 9 m – 1:15, für eine Spannweite von 12 m – 1:20. Die Höhe der Träger in der Stützeinheit beträgt 600 (bei einer Spannweite von 6 m) bzw. 800 mm (bei einer Spannweite von 9 m). Für den Bau von Steildächern von Gebäuden mit einer Spannweite von 12 m werden vorgespannte Satteldachträger mit einer Höhe von 1200 mm an der Stützeinheit verwendet. Solche Träger sind für den hängenden Transport in Form von zwei Kranträgern mit einer Tragfähigkeit von jeweils 1,5 Tonnen und einer Belastung durch die Beschichtung im Bereich von 350 ÷ 550 kg/m 2 ausgelegt; Der Querschnitt der Träger ist I-Träger.
Giebelträger werden zum Bau von gebrochenen Dächern in Gebäuden mit Spannweiten von 6, 9, 12 und 18 m verwendet. Träger mit Spannweiten von 6 und 9 m haben ein T-Profil und vertikale Aussteifungen in den Stützeinheiten. Die Höhe in der Stützeinheit beträgt bei 6-Meter-Trägern 400 mm, bei 9-Meter-Trägern 600 mm. Träger mit einer Spannweite von 6, 9, 12 m werden nur in Schritten von 6 m installiert, und Träger mit einer Spannweite von 18 m werden in Schritten von 6 und 12 m installiert. Der Querschnitt der Träger ist ein I-Träger. Die Höhe im mittleren Teil des 12-Meter-Trägers beträgt 1290 mm, der 18-Meter-Träger beträgt 1540 mm, die Höhe an den Stützknoten beträgt 800 mm. Die Neigung des Obergurts der Giebelbalken beträgt 1:20.
Balken mit parallelen Gurten werden für Gebäude mit Flachdächern und Spannweiten von 12, 18 und 24 m verwendet. Der Querschnitt der Balken ist I-Träger, Höhe 1200 mm. Um das Gewicht der Balken zu reduzieren, sind in ihrer vertikalen Wand Durchgangslöcher für die Verlegung verschiedener innerbetrieblicher Kommunikationen angebracht, was eine effizientere Nutzung des Innenraums der Räumlichkeiten ermöglicht.
Untersparrenträger sind als Auflager für Sparrenträger mit einem Stützenabstand von 12 m in Gebäuden mit Flach- oder Schrägdächern vorgesehen. Die Länge der Balken entspricht einer Spannweite von 12 m, ihre Höhe beträgt 500 mm, der Querschnitt ist T-förmig mit einer Ablage an der Unterseite.
Bauernhöfe, ihre Typen
Bei Spannweiten von 18, 24 und 30 m und Teilungen von 6 und 12 m kommen Stahlbetonbinder zum Einsatz. Bei Spannweiten ab 36 m kommen in der Regel Stahlbinder zum Einsatz. Der Einsatz von 18-Meter-Trägern empfiehlt sich, wenn Kommunikationsleitungen innerhalb der Abdeckung verlegt werden müssen oder der Raum zwischen den Trägern für den Bau von Technikböden genutzt werden soll.
Folgende Haupttypen von landwirtschaftlichen Betrieben werden unterschieden:
a) segmental, mit einem oberen Gürtel mit unterbrochenem Umriss und geraden Abschnitten zwischen den Knoten;
b) gewölbte Diagonale mit einem spärlichen Gitter und einem oberen Gürtel mit glattem, krummlinigem Umriss;
c) gewölbt, unverstrebt;
d) polygonal mit parallelen Gürteln oder trapezförmigem Umriss des oberen Gürtels;
e) polygonal mit gebrochenem Untergurt.
Die Höhe von Fachwerken aller Art in der Mitte der Spannweite wird gleich angenommen
1/7 – 1/9 der Spannweite. Die Fachwerke bestehen aus hochwertigem Beton (B30 – B50) und verstärken den Untergurt und die gespannten Streben mit vorgespannter Bewehrung der Klasse AIV mit Zug auf Anschläge. Die Querschnittsbreite der Fachwerkgurte beträgt bei einer Teilung von 6 m 200 - 250 mm, bei einer Teilung von 12 m 300 - 350 mm (Abb. 3.9.).
In der modernen Industriebaupraxis sind segmentierte Dachstühle am weitesten verbreitet. Sie dienen zur Montage von Steilüberdachungen mit oder ohne Laternen. Mit diesen Fachwerken werden Spannweiten von 18, 24 und 30 m abgedeckt. Die Abschnitte der Ober- und Untergurte sind rechteckig und haben die gleiche Breite. Die Montage der Fachwerke erfolgt auf Stahlbetonstützen mit einem Stützenabstand von 6 m oder auf Untersparrenbindern mit einem Stützenabstand von 12 m.
Für den Bau von Flachdächern auf Gebäuden ohne Laternen werden Fachwerke mit Parallelgurten eingesetzt. Die Länge der Traversen ist für Spannweiten von 18 und 24 m ausgelegt. Die alle 6 m installierten Traversen sind für den hängenden Transport mit einer Tragfähigkeit von bis zu 5 Tonnen ausgelegt.
 |
Sparrenkonstruktionen
Untersparrenkonstruktionen in Form von Stahlbetonbindern und -trägern werden in der Eindeckung von einstöckigen Industriegebäuden mit Stützenabständen von 12 und 18 m und mit Spannweiten von 18, 24 und 30 m zur Abstützung von Sparrenkonstruktionen darauf verwendet. mit einem Abstand von 6 m installiert werden, wenn technisch bedingt ein großer Stützenabstand erforderlich ist.
Sparrenkonstruktionen bestehen aus vorgespanntem Beton der Klassen B30-B40 und sind mit Seilen der Klasse K-7 verstärkt.
K-10, Stabklasse A1U oder Drahtverstärkung Vr-11 mit Spannung an Anschlägen.
Stahlbetonsparrenkonstruktionen werden in Form von Balken mit einer Höhe von 1500 mm und Fachwerken mit einer Höhe von 2200 und 3300 mm angeordnet.
3.3.8. Tragende Elemente des umschließenden Teils der Beschichtung
Bei flachen und geneigten Tragkonstruktionen werden die tragenden Elemente des umschließenden Teils der Beschichtungen als Pfetten ausgeführt – mit Pfetten, entlang derer kleine Platten verlegt werden, oder ohne Pfetten – in Form von großformatigen Platten.
Der Bodenbelag von nicht gummierten Beschichtungen von Industriegebäuden besteht in der Regel aus vorgespannten Stahlbetonplatten mit den Abmessungen 3x12, 1,5x12, 3x6 und 1,5x6 m sowie aus leichtem Stahlbeton mit den Abmessungen 1,5x6 m werden entlang des Obergurtes von Sparrenkonstruktionen (Balken oder Fachwerken) verlegt und mit diesem verschweißt. Die Fugen zwischen den Platten werden mit Zementmörtel oder Beton abgedichtet und der Bodenbelag fungiert als einzige starre Membran zur Aufnahme horizontaler und vertikaler Lasten.
Als Hauptplatten gelten Platten mit einer Breite von 3 m, Zusatzplatten mit einer Breite von 1,5 m, die an Stellen mit hoher Belastung der Beschichtung eingesetzt werden.
Am weitesten verbreitet sind Rippendecken aus schwerem Stahlbeton.
Beschichtungsplatten aus Leicht- und Porenbeton, die die Funktionen von Bodenbelag und Isolierung vereinen, werden für die Installation von warmen Belägen in Gebäuden mit einer Tragwerksteilung von 6 m verwendet. Die Platten bestehen aus Blähtonbeton, aus autoklaviertem Stahlbeton Porenbeton (Schaumbeton oder Schaumsilikat mit einer Volumenmasse von 700 bis 1000 kg/m2).
Die Hauptplatten aus Leichtbeton sind 6 m lang und 6 m breit
1,5 m, zusätzliche Platten - 0,5 m breit mit einer Dicke von 200, 240 mm. Alle Arten von großformatigen Platten werden durch eingebettete Stahlteile auf Tragkonstruktionen abgestützt und mit den eingebetteten Teilen des Obergurts der Tragkonstruktionen der Beschichtung verschweißt.
3.3.9. Leicht abnehmbare Bezüge
Auf Gebäuden der Kategorien A und B (je nach Brandgefahr) werden leicht entfernbare Beschichtungen angebracht. Solche Beschichtungen werden unter hohem Druck infolge einer möglichen Gas- oder Staubexplosion leicht freigesetzt; In diesem Fall werden die Gebäudewände und die wichtigsten tragenden Strukturen nicht zerstört. Die Gesamtfläche leicht entfernbarer Bereiche von Wandverkleidungen sowie Fenstern und Türen muss mindestens 0,05 m 2 pro 1 m 3 eines explosionsgefährdeten Raums betragen.
Der Bodenbelag des leicht abnehmbaren Belags besteht aus speziellen Stahlbetonplatten und Asbestzement-Wellplatten.
Stahlbetonplatten haben eine Länge von 6 m, eine Breite von 3 oder 1,5 und eine Höhe von 300 mm. Die Platten sind kastenförmig mit Querversteifungen und Löchern. Platten mit einer Breite von 3 m werden wie gewohnt verlegt und an den tragenden Strukturen der Beschichtung befestigt, Platten mit einer Breite von 1,5 m werden in Abständen gerührt.
Auf Stahlbetonplatten werden gewellte Asbestzementplatten aus verstärktem Profil verlegt. Die Plattendämmung wird auf Asbestzementplatten verlegt, die Vertiefungen werden mit Massendämmung ausgefüllt. Auf der Dämmung wird eine Ausgleichsschicht angebracht, auf der das Rolldach ausgelegt wird.
Stahlbetonträger werden für Spannweiten von 6 bis 18 m bei der Eindeckung von Industriegebäuden mit Sattel-, Satteldach- und Flachdachprofilen eingesetzt. Um das Gewicht der Balken zu reduzieren und die Möglichkeit zu schaffen, Rohrleitungen, Luftkanäle und andere Versorgungsleitungen unter der Beschichtung zu installieren, werden in den vertikalen Wänden der Balken Durchgangslöcher mit verschiedenen geometrischen Formen angebracht. Träger mit einer Spannweite von mehr als 12 m sind extrem sperrig und haben eine große Masse. Um den Transport zu erleichtern, werden sie daher in einzelne vorgefertigte Elemente unterteilt, gefolgt von der Montage und der Verwendung einer gespannten Bündel- oder Litzenbewehrung. Nach dem Spannen der Bewehrung werden die eingebetteten Rohre in den einzelnen Balkenelementen mit flüssigem Zementmörtel gefüllt, der die Stahlbewehrung vor Korrosion schützt.
Bei Spannweiten von 6 und 9 m bestehen die Träger aus einem T-Profil und haben eine Höhe an der Stütze von 590 bis 790 mm, bei Spannweiten von 12 und 18 m haben sie einen I-Trägerquerschnitt mit einer Höhe am Träger von 790 bis 1490 mm.
In den Obergurt der Träger werden Stahlplatten eingelegt, an denen Pfetten oder Abdeckplatten angeschweißt werden. Am Unterband und an der Wand sind außerdem Hypothekensicherungen angebracht, um die Überkopftransportschienen zu sichern. Die tragenden Teile der Träger verfügen über Stahlbleche mit Aussparungen zur Befestigung an den Stützen.
Stahlbetonbinder sind für die Abdeckung von Industriegebäuden mit Spannweiten von 18, 24, 30 m vorgesehen, in einigen Fällen können sie jedoch Spannweiten von 36 m und mehr abdecken.
Abhängig von den Baubedingungen, den Transportmöglichkeiten und der Herstellungsmethode können die Fachwerke massiv sein oder in Halbbinder oder in einzelne Blöcke mit einer Länge von bis zu 6 m unterteilt sein.
Stahlbetonbinder sind hinsichtlich des Metallverbrauchs wirtschaftlicher als Stahlkonstruktionen, aber viel schwerer, was den Transport erschwert und die Installationsarbeiten erschwert. Das geometrische Diagramm des Fachwerks bestimmt den Umriss seiner Ober- und Untergurte sowie die Lage der Streben und Gestelle.
Derzeit werden folgende Arten von Stahlbetonbindern für den Industriebau hergestellt: Segment-, Bogen-, Dreiecks-, Trapez- und Parallelgurte. Für die Herstellung von Fachwerken wird Qualitätsbeton 300 – 500 mit Vorspannbewehrung in den unteren Spanngurten verwendet. Streben in Gitterbindern erschweren die Nutzung des Fachwerkraums bei der Installation von Versorgungsleitungen und Luftkanälen erheblich. Daher ist es ratsamer, Vierendel-Traversen ohne Streben mit parallelen oder gewölbten Gurten zu verwenden. Dreiecks- und Trapezbinder werden seltener verwendet.
Stahlbetonbinder werden üblicherweise mit einem Abstand von 6 oder 12 m installiert. Bei Stützen in Industriegebäuden mit einem Abstand von 12 – 24 m ist es nicht ratsam, den Abstand der Fachwerke um mehr als 6 m zu erhöhen Es ist erforderlich, abgehängte Decken zu installieren sowie Hebe- und Transportgeräte (Ketten, Hebezeuge, Laufkräne, Regalbediengeräte) am Untergurt des Fachwerks zu befestigen. Dabei werden entlang der Stützen entlang des Industriegebäudes Sparrenkonstruktionen installiert, auf denen Fachwerkträger oder Balken ruhen.
Segmentbinder zur Eindeckung von Industriegebäuden mit Spannweiten von 18, 24, 30 m und Binderabständen von 6 und 12 m werden in den Alben der Serie PK-01-129/68 ausführlich entwickelt. Ausgabe I enthält Designmaterialien und die Ausgaben II, III und IV enthalten Arbeitszeichnungen. Diese Serie wurde am 24. März 1969 vom Staatlichen Baukomitee der UdSSR genehmigt. (Beschluss Nr. 32).
Unausgesteifte Spannbetonbinder mit einer Spannweite von 18 und 24 m und einer Neigung von 6 und 12 m sind für die Eindeckung von Industriegebäuden mit Schrägdächern, Serie 1.463 - 3, bestimmt. In Ausgabe I dieser Serie sind alle Konstruktionsmaterialien aufgeführt, und in Ausgaben II, III, IV und V – Arbeitszeichnungen. Beschluss Nr. 93 vom 4. August 1969 Das Staatliche Baukomitee der UdSSR genehmigte die Serie 1.463 – 3 mit Inkrafttreten am 1. Oktober 1969.
Die räumliche Steifigkeit und Unveränderlichkeit des Beschichtungssystems mit Stahlbetonbindern wird durch das Verschweißen des Belags mit den Stahleinbettungselementen in den Obergurten der Binder gewährleistet, wodurch eine harte Scheibe in der Ebene der Beschichtung entsteht.
Die Befestigung der Fachwerke an den Stützen und an den Sparrenkonstruktionen erfolgt mit Ankerbolzen und anschließendem Verschweißen der eingebetteten Stützteile.
Die Einhausung der Beschichtungskonstruktion erfolgt je nach Betriebsweise des Industriegebäudes, daher werden diese als unbelüftet und belüftet ausgeführt.
Wände und Trennwände
Wände aus Stahlbeton und Porenbetonplatten sind hochindustriell, verbessern die Qualität und reduzieren das Gewicht von Gebäuden, ihr Arbeitsaufwand ist 30–40 % geringer als der von Ziegelwänden. Für industrielle beheizte Gebäude werden einschichtige, zweischichtige und dreischichtige Platten hergestellt. Die Länge der Paneele beträgt 6 und 12 m, die Höhe der Hauptpaneeltypen beträgt 1,2 und 1,8 m, ihre Dicke beträgt 200, 240 und 300 mm, um die Formen der Stahlschalung zu vereinheitlichen. Bei Bedarf werden zusätzliche Paneele mit einer Höhe von 0,9 und 1,5 m angefertigt. Wandpaneele mit einer Länge von 3; 1,5; 0,75 m.
Die Länge der Wände von unbeheizten Industriegebäuden besteht aus Stahlbetonrippen und häufig gerippten Platten mit einer Länge von 6 und 12 m und einer Höhe von 0,9; 1,2; 1,8 und 2,4 m, Lamellenstärken 100 mm (häufig gerippt), 120 mm (gerippt bei 6 m Stützenabstand) und 300 mm (gerippt bei 12 m Stützenabstand).
In unbeheizten Industriewerkstätten mit übermäßiger Wärmeentwicklung oder in explosionsgefährdeten Industrien empfiehlt sich der Einsatz von Wänden aus Asbestzementplatten. Wandpaneele aus Asbestzement Sie produzieren zwei Arten: Asbestschaum und Asbestholz.
Asbestschaumplatten Hergestellt aus flachen Asbestzementplatten in Kombination mit leichter Plattenisolierung in Form von feuerfestem oder feuerbeständigem Hartschaum mit Luftspalt, Schaumglas, Zementfaserplatten und anderen Materialien. Die Dicke der Asbestzementplatte beträgt 8 mm und die Dicke der gesamten Platte beträgt 136 mm. Die Verbindung der einzelnen Plattenelemente erfolgt mittels Leim und Schrauben und wird mit wasserabweisendem Mastix beschichtet. Die Paneele werden auf Auflagetischen aus verzinktem Stahlblech montiert und ähnlich wie bei der Befestigung von Stahlbetonpaneelen an den Stützen befestigt. Vertikale und horizontale Nähte zwischen den Paneelen werden mit einer Dampfsperre gefüllt und durch Abläufe und Anschlussbleche aus verzinktem Stahl oder Aluminium geschützt.
Asbestholzplatten haben einen Rahmen aus Holzklötzen, die mit Plattendämmung gefüllt und beidseitig mit einer flachen Asbestzementplatte von 8-10 mm Dicke ummantelt sind. Die Asbestzementummantelung wird mit Schrauben auf 50×100 mm großen Holzklötzen befestigt. Solche Platten haben eine Länge von 5980 mm, eine Höhe von 1185 mm und eine Dicke von 170 mm. Die aufklappbare Konstruktion von Asbestholzplatten ermöglicht eine einfache Installation mit der zuvor beschriebenen Methode.
Für einheitliche Strukturen werden verschiedene Arten der Befestigung von Platten an Säulen verwendet.
Konstruktionen aus leichten, nicht isolierten Schalungswänden aus Asbestzement-Wellblech oder Stahlblechen haben im Vergleich zu anderen Materialien ein geringeres Gewicht und weniger Kosten, sind hochindustrialisiert und weisen eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber dynamischen Einflüssen auf. Die unteren Abschnitte der Wände von Industriegebäuden sind der stärksten Feuchtigkeit und mechanischen Beanspruchung ausgesetzt. Daher wird empfohlen, Wände aus anderen haltbareren Materialien (Ziegel, Platten oder Blöcke) bis zu einer Höhe von 2 bis 3 m über dem Boden zu errichten .
Für die Wandverkleidung werden Asbestzement-Wellplatten aus verstärktem Profil (RU) mit einer Länge von 1750 bis 2800 mm, einer Breite von 994 mm und einer Dicke von 8 mm bei einer Wellenhöhe von 50 mm verwendet. Wellplatten mit einheitlichem Profil (UV-7,5) haben eine Länge von 1750 bis 3300 mm, eine Breite von 1125 mm, eine Dicke von 7,5 mm und eine Wellenhöhe von 54 mm.
Asbestzement-Wellplatten werden an den Fachwerkquerträgern aufgehängt und vertikal 100 mm und horizontal 160 mm (Wellenbreite) überlappt und am Wellenkamm mit Haken befestigt.
Trennwände bestehen aus feuerfesten und feuerbeständigen Materialien. Je nach Zweck werden sie in Zäune und Trennwände unterteilt.
Zauntrennwände sind so konzipiert, dass sie auf eine Höhe von 2,2 bis 3 m (nicht bis zur Decke reichend) zusammenklappbar sind und die Räumlichkeiten von Werkstattbüros, Werkzeuglagern, Zwischenlagern und anderen Hilfszwecken abgrenzen. Stahlbetontrennwände bestehen aus einem massiven Abschnitt aus Leichtbeton (Blähtonbeton, Gipsbeton usw.) und aus schwerem Stahlbeton. Paneeltrennwände haben eine Länge von 6 m, eine Höhe von 1,2 und 1,8 m und eine Dicke von 70 bis 120 mm.
In Industriegebäuden, in denen keine Anforderungen an den Feuerwiderstand und keine Vibrationsbelastungen bestehen, werden Trennwände aus Profilglas unter Verwendung von U-Profilen oder Kastenglasprofilen verwendet.
Trennwände (massiv über die gesamte Höhe der Werkstatt) isolieren Räume mit verschiedenen Produktionsprozessen und trennen gefährliche Industrien vollständig und verhindern so den Durchgang von Gasen, Feuchtigkeit, Hitze, Staub und Lärm. Solche Trennwände bestehen aus Ziegeln, Blöcken, Stahlbeton und Porenbetonplatten mit einer Länge von 6 m, einer Höhe von 1,2 und 1,8 m und einer Dicke von 70 bis 80 mm. Bei größeren Trennwandhöhen werden aus Stabilitätsgründen Fachwerkstützen (Stahlbeton oder Stahl) mit separaten Fundamenten und einer Neigung von 6 m verwendet. Der obere Teil des Stammes der Fachwerkstützen ist an Fachwerken oder Dachbalken angelenkt . Die Länge der Fachwerksäulen aus Stahlbeton ist 0,1–0,5 m kürzer als die der Hauptsäulen.
Fenster und Laternen
Konstruktive Lösungen zum Füllen von Fensteröffnungen in Industriegebäuden hängen von den Besonderheiten der Produktionstechnologie, den Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen sowie wirtschaftlichen Überlegungen ab. Derzeit wird die Füllung von Fensteröffnungen mit Stahlbeton-, Metall- und Holzrahmen ausgeführt, und die Umzäunung von Industriegebäuden wird auch mit durchgehenden lichtdurchlässigen Paneelen aus glasfaserverstärktem Beton, Glasfaser und Glasfaser verwendet.
Bindungen aus Stahlbeton Es empfiehlt sich, sie in Werkstätten mit hoher und hoher Luftfeuchtigkeit einzusetzen; sie sind feuerbeständig, nicht anfällig für Fäulnis und Korrosion, weniger metallintensiv als Stahlfensterkonstruktionen und kostengünstiger im Betrieb. Stahlbetonrahmen werden ohne Fensterrahmen in der erforderlichen Breite und Höhe in acht Standardgrößen fertiggestellt: Die Höhe der ersten vier beträgt 1085 mm, die der anderen vier beträgt 1185 mm und ihre Breite beträgt für die Typen 1490, 1990, 2985 und 3985 mm .
Stahlbindungen Wird aus speziellen Walzprofilen in Hot Shops sowie in Gebäuden mit normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen verwendet. Ihr Einsatz ist auch in Gebäuden mit hoher Luftfeuchtigkeit zulässig.
Als Konstruktionsmaße der Stahlrahmen werden 1392 und 1860 mm Breite sowie 1176 und 2352 mm Höhe angenommen. Strukturell bestehen sie aus speziellen warmgewalzten Profilen von sechs Typen: Ecken 25 × 35 × 3,3 mm, Tavriki 35 mm hoch und Elemente mit komplexem Profil. Für große Breiten und Höhen von Fensteröffnungen (mehr als 7,2 m) sind gegen die Einwirkung des Winddrucks Windtraversen (horizontale Stütze) und Gestelle (vertikale Stütze) vorgesehen, die aus gewalzten Doppel-T-Trägern, Kanälen und Winkeln bestehen.
Holzeinbände Wird in Gebäuden mit normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen verwendet. Das Füllen von Fensteröffnungen und Buntglasfenstern mit Holzrahmen erfolgt aus Kästen und Flügeln. Boxen mit Bindungen werden ein- oder mehrstufig in Fensteröffnungen eingebaut und mit Stahlpipetten an Holzdübeln in den Wänden befestigt. Die Fugen zwischen Wand und Rahmen werden mit in Gipsmörtel getränktem Werg abgedichtet. Die Öffnungen werden mit Fensterblöcken mit Nennbreiten von 1461, 2966, 4490, 1445, 2693,2943 mm und Höhen von 1164, 1764, 1182, 1782 mm gefüllt. Im Vergleich zu Rahmen aus Stahlbeton oder Stahl sind Holzrahmen einfacher herzustellen, haben ein geringeres Gewicht und relativ niedrige Baukosten, sind aber weniger langlebig, da sie anfällig für Fäulnis, Verformung und Verbrennung sind.
Laternen für Industriegebäude Je nach Verwendungszweck werden sie in Licht, Lichtbelüftung und Belüftung unterteilt.
Bei einer erheblichen Breite von Industriegebäuden (mehr als 30 m) ist es unmöglich, eine normale natürliche Beleuchtung des mittleren Arbeitsbereichs durch Fenster oder lichtdurchlässige Zäune in den Außenwänden sicherzustellen. Daher sind in den Dächern (Dächern) dieser Gebäude spezielle Öffnungen vorgesehen, die mit verglasten Aufbauten – Laternen – abgedeckt sind.
Das Hauptmaterial für die Herstellung des Rahmens des tragenden Laternenaufbaus ist Stahl oder Stahlbeton.
Beim Bau von ein- und mehrstöckigen Industriegebäuden wird üblicherweise ein Rahmensystem als tragende Konstruktion verwendet. Der Rahmen ermöglicht eine optimale Gestaltung des rationellen Grundrisses eines Industriegebäudes (um stützenfreie Räume mit großer Spannweite zu erhalten) und eignet sich hervorragend zur Aufnahme erheblicher dynamischer und statischer Belastungen, denen ein Industriegebäude während des Betriebs ausgesetzt ist.
Bei einem einstöckigen Gebäude besteht der tragende Rahmen aus Querrahmen, die durch Längselemente verbunden sind. Längselemente nehmen horizontale Belastungen (durch Wind, durch Kranbremsung) auf und sorgen für Stabilität des Rahmens (Rahmens) in Längsrichtung.
Der tragende Querrahmen des Rahmens besteht aus vertikalen Elementen – Gestellen, die starr im Fundament befestigt sind, und einem horizontalen Element – einer Querstange (Träger, Fachwerk), die auf Gestellen getragen wird. Zu den Längselementen des Rahmens gehören: Kran, Umreifungs- und Fundamentbalken, tragende Strukturen der Abdeckung (einschließlich Sparren) und spezielle Verbindungen (Abb. 25.1).
Mehrgeschossige Gebäude werden überwiegend aus vorgefertigten Stahlbetonrahmen errichtet, deren Hauptelemente Stützen, Querriegel, Bodenplatten und Anschlüsse sind (Abb. 25.2). Vorgefertigte Zwischenböden werden mit Balken oder ohne Balken hergestellt. Vorgefertigte Balkenböden finden Anwendung für 2- bis 5-stöckige Gebäude mit Bodenlasten von 10 bis 30 kPa.
Die Böden gewährleisten als horizontale Steifigkeitsmembranen die räumliche Funktion des Rahmens. Sie nehmen die horizontale Kraft des Windes auf und verteilen sie auf die Rahmenelemente. Vertikale Verbindungen sind Längs- und Querinnenwände, Treppenhäuser und Kommunikationsschächte aus Stahlbeton sowie zwischen den Stützen eingebaute kreuzförmige Stahlelemente.
Außenwände von ein- und mehrstöckigen Gebäuden werden vorgehängt oder selbsttragend ausgeführt.
Betrachtet man das Verhältnis der relativen Kosten (als Prozentsatz der Gesamtkosten für Bau- und Installationsarbeiten) der Hauptelemente von Industriegebäuden, betragen die tragenden Rahmenkonstruktionen 28 % bei einstöckigen Gebäuden und 17 % bei mehrstöckigen Gebäuden. Bei geschossigen Gebäuden machen Wände und Verkleidungen 28 % bzw. 24 % (Böden 30 %) und Dächer 11 % bzw. 4 % aus.
Die konstruktive Gestaltung der Beschichtung kann in zwei Varianten erfolgen: mit Verwendung von Pfetten (Zusatzelementen) und ohne Pfetten. Bei der ersten Möglichkeit werden entlang des Gebäudes entlang der Balken (Fachwerke) Pfetten (hauptsächlich T-Profile mit einer Länge von 6 m) verlegt, auf denen relativ kurze Platten abgestützt werden.
Bei der zweiten, wirtschaftlicheren, nicht laufenden Variante werden großformatige Platten mit einer Länge gleich der Teilung der Balken (Fachwerke) verwendet. Im Bauwesen werden zwei Arten von Plattenkonstruktionen mit einer Länge gleich der Spannweite verwendet: U-förmige Platten mit flachen Neigungen, Typ 2T-Platten und gewölbte Platten, Typ KZhS (Abb. 25.3, 25.4). Durch den Einsatz solcher Elemente kann auf den Einsatz von Balken in der Beschichtung verzichtet werden.
Die Rahmen einstöckiger Industriegebäude bestehen hauptsächlich aus Stahlbeton (hauptsächlich vorgefertigt), seltener aus Stahl. Teilweise werden monolithischer Stahlbeton, Aluminium und Holz verwendet. Jedes dieser Materialien hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Daher erfolgt die Materialauswahl auf der Grundlage einer umfassenden Bewertung seiner Übereinstimmung mit den Anforderungen an das zu errichtende Gebäude unter Berücksichtigung seines späteren Betriebs.
Stahlbetonkonstruktionen sind langlebig, feuerfest und weisen eine geringe Verformbarkeit auf; Ihr Einsatz spart Stahl und erfordert keine hohen Betriebskosten.
Zu den Nachteilen zählen: große Masse, Aufwand bei der Herstellung von Stoßverbindungen. Der Bau monolithischer Stahlbetonkonstruktionen unter winterlichen Bedingungen ist schwierig und erfordert zusätzliche Kosten.
Die Reduzierung der Masse und die Erhöhung der Tragfähigkeit von Stahlbetonkonstruktionen wird durch den Einsatz von hochfestem Beton und vorgespannter hochfester Bewehrung erleichtert. Dadurch konnten effektive dünnwandige Konstruktionen erzielt und der Einsatzbereich von Stahlbeton deutlich erweitert werden (Abb. 25.5, 25.6, 25.7).
Beim Bau von Industriebauten werden zunehmend leichte tragende und umschließende Konstruktionen eingesetzt. Als Leichtbaukonstruktionen gelten solche, deren Gesamtmasse pro 1 m2 umschließender Fläche des Gebäudes nicht mehr als 100–150 kg beträgt. Dazu gehören Konstruktionen aus Stahl- und Aluminiumlegierungen sowie Schichtholz.
Der Einsatz von Leichtbaukonstruktionen führt zu einer deutlichen (10 – 15 %) Reduzierung der Masse von Produktionsanlagen und deren Kosten, zudem steigt die Baueffizienz; die Suche nach neuen Gestaltungslösungen für tragende und umschließende Elemente, die Entwicklung und Umsetzung neuer wirksamer Wärmedämmstoffe werden angeregt. Die fortschrittliche Methode zum Bau von Gebäuden (Abschnitten) aus vollständig gelieferten vorgefertigten einheitlichen Gebäudestrukturen - Stahlräumlichkeiten, Gitter (Kreuz), Rahmen usw. - nimmt zu. Gleichzeitig nimmt die Anzahl der Gebäude aus gemischten Strukturen zu (Stützen - Stahlbeton, Fachwerke, Balken - Metall, aus Schichtholz usw.).
Stahlkonstruktionen (Abb. 25.8) sind in ihren Eigenschaften Stahlbetonkonstruktionen vorzuziehen. Sie haben ein geringeres Gewicht und eine höhere Tragfähigkeit, eine hohe industrielle Fertigung und einen relativ geringen Installationsaufwand, und ihre Verstärkung erfordert weniger Kosten. Die Nachteile sind: Korrosionsanfälligkeit und Verlust der Tragfähigkeit im Brandfall unter Einfluss hoher Temperaturen, Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen.
Vergleichseigenschaften von Stahlbeton- und Stahlrahmen sind in der Tabelle aufgeführt. 25.1.
Konstruktionen aus Aluminiumlegierungen zeichnen sich durch geringes Gewicht, hohe Tragfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus. Aluminium ist genauso duktil wie Stahl, bei niedrigen Temperaturen weniger spröde und erzeugt beim Aufprall keine Funken. Zu den Nachteilen von Aluminiumkonstruktionen zählen ein hoher Wärmeausdehnungskoeffizient, eine geringe Feuerbeständigkeit (selbst bei +300 °C verliert sie vollständig an Festigkeit), die relative Komplexität der Verbindungselemente und hohe Kosten. Es ist wirtschaftlich rentabel, Aluminiumlegierungen als umschließende Konstruktionen und als tragende Konstruktionen in weitgespannten Konstruktionen zu verwenden (um deren Eigengewicht deutlich zu reduzieren).
Holzkonstruktionen hingegen haben einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Sie sind viel günstiger als Stahlbeton und Stahl. Ihr Hauptvorteil ist ihre hohe Beständigkeit in chemisch aggressiven Umgebungen, die ihren Einsatz in Industriegebäuden von Chemieunternehmen ermöglicht. Gleichzeitig sind Holzkonstruktionen unter dem Einfluss von Belastungen durch Quellen und Schwinden Feuer, Fäulnis und erheblichen Verformungen ausgesetzt. Am fortschrittlichsten sind Schichtholzkonstruktionen, bei denen dünne Platten mit synthetischen Klebstoffen zusammengeklebt und mit Mineralsalzen imprägniert werden, was sie recht feuerbeständig und wasserdicht macht. Die größte Verwendung findet man bei Industriebauten bei Holzbalken mit Spannweiten von 6-12 m, es kommen aber auch Segmentbinder mit Spannweiten von 12-24 m zum Einsatz, die Spannweiten bis zu 48 m erreichen können.
Kunststoffstrukturen sind leicht, korrosionsbeständig und industriell. Sie werden als Teil von umschließenden Strukturen verwendet.
Die Rahmen einstöckiger Industriebauten in Massenbauweise bestehen überwiegend aus Stahlbeton. In besonderen Fällen werden Stahlkonstruktionen verwendet, nämlich:
A) Säulen: über 18 m hoch; in Gebäuden mit Laufkränen mit einer Tragfähigkeit von 50 Tonnen oder mehr, unabhängig von der Höhe der Säulen; beim Schwerlastbetrieb von Kränen; mit einer zweistufigen Anordnung von Laufkränen; mit einem Stützenabstand von mehr als 12 m; als Fachwerkpfosten verwendbar; als tragende und umschließende Konstruktionen kompletter Lieferung; für Gebäude, die an schwer zugänglichen Stellen errichtet werden, ohne dass eine Grundlage für die Herstellung von Stahlbetonkonstruktionen vorhanden ist.
B) Sparren- und Untersparrenkonstruktionen: in beheizten Gebäuden mit Spannweiten ab 30 m; in unbeheizten Gebäuden mit Leichtdach und Laufkränen mit einer Tragfähigkeit bis 3,2 Tonnen bei Spannweiten von 12 m und 18 m; in Gebäuden mit Spannweiten ab 24 m.
Die Verwendung linearer Elemente im Stahlbetonrahmen eines einstöckigen Gebäudes. unabhängig in ihrem Verwendungszweck (Stützen aus Fachwerken, Abdeckplatten etc.) schaffen gewisse Vorteile sowohl bei der Herstellung von Elementen in Stahlbetonwerken als auch beim Einbau auf der Baustelle. Dies ermöglicht auch ihre Vereinheitlichung und Typisierung.
Die Säulen des Rahmens ruhen auf separaten Fundamenten, hauptsächlich aus Glas. In einigen Fällen werden bei schwachen, absinkenden Böden Streifenfundamente unter Säulenreihen oder in Form einer durchgehenden Platte für das gesamte Gebäude errichtet.
Basierend auf der Bauweise und dem Design werden Fundamente in vorgefertigte und monolithische Fundamente unterteilt. Vorgefertigte Fundamente bestehen aus einem Block, bestehend aus einem Säulenträger mit Glas oder aus einem Block (Säulenträger) und einer Platte. Die Blöcke werden mit einer Höhe von 1,5; 1,8-4,2 m mit Abstufung alle 0,3 m, die Säulen haben Grundrissabmessungen von 0,9x0,9...1,2x2,7 m mit Abstufung alle 0,3 m. Die Abmessungen des Glases korrelieren mit den Querschnittsabmessungen und der Tiefe Einbettung von Spalten. Gleichzeitig überschreiten die Abmessungen des Glases im Grundriss oben um 150 mm und unten um 100 mm die Querschnittsabmessungen der Säulen und seine Tiefe beträgt 800, 900, 950 und 1250 mm. Beim Einbau von Säulen wird der Spalt mit Beton verfüllt, was für eine steife Verbindung zwischen Fundament und Säule sorgt.
Die Elemente des Fertigfundaments werden auf Mörtel gelegt und durch Schweißen von Stahleinbettungsteilen aneinander befestigt.
In Fällen, in denen die Masse der vorgefertigten Gründungselemente die Tragfähigkeit der Transport- und Installationsgeräte übersteigt, werden sie aus mehreren Blöcken und Platten errichtet. Bei der Installation von Dehnungsfugen kann ein Fundamentblock zwei bis vier Säulen tragen. Werksgefertigte Einzelblockfundamente wiegen bis zu 12 Tonnen. Schwere Fundamente mit einem Gewicht von bis zu 22 Tonnen werden in der Regel direkt auf der Baustelle monolithisch hergestellt.
Die Basis des Fundamentblocks hat einen quadratischen oder rechteckigen Grundriss mit Abmessungen von 1,5 x 1,5 m bis 6,6 x 7,2 m mit einer Abstufung von 0,3 m. Die Fläche der Basis des Fundaments wird rechnerisch ermittelt und ist abhängig von der Größe der übertragenen Last und der Tragfähigkeit des Baugrundes ab.
Für vorgefertigte Fundamente sind große Mengen Beton und Stahl erforderlich. Um diese Kosten zu reduzieren, werden vorgefertigte leichte Rippen- und Hohlfundamente eingesetzt. Weit verbreitet sind Pfahlgründungen mit einem monolithischen oder vorgefertigten Gitterrost, der auch als Stützenträger dient.
Die selbsttragenden Wände eines Industriegebäudes ruhen auf Fundamentbalken, die zwischen den Untersäulen auf speziellen Betonsäulen mit einem Querschnitt von 300 x 600 mm montiert sind. Die Fundamentbalken haben eine Höhe von 450 mm bei einem Säulenabstand von 6 m und 600 mm bei einem Säulenabstand von 12 m. Der Querschnitt der Fundamentbalken kann T-förmig, rechteckig und trapezförmig sein. Am häufigsten werden T-Träger verwendet, da sie im Hinblick auf den Beton- und Stahlverbrauch wirtschaftlicher sind. Die Breite des Balkens an der Oberseite beträgt 260, 300, 400 und 520 mm, basierend auf der Dicke der Außenwandplatten. Um eine mögliche Verformung des Fundamentbalkens unter dem Einfluss wogender Böden auszuschließen, ist die gesamte Länge des Balkens von den Seiten und vom Boden mit Schlacke bedeckt. Diese Maßnahme schützt auch den Boden vor dem Einfrieren entlang der Außenwände.
Für einstöckige Gebäude einheitliche Säulen mit massivem rechteckigem Querschnitt mit einer Höhe von 3,0 bis 14,4 m, ohne Ausleger (für Gebäude ohne Laufkräne und mit Laufkränen), mit einer Höhe von 8,4 bis 14,4 m mit Auslegern (für Gebäude mit Zum Einsatz kommen Laufkrane) sowie zweisträngige Krane mit einer Höhe von 15,6-18,0 m für Gebäude mit Stütz-, Hänge- und kranlosen Kränen.
Kranträger werden in Gebäuden (Spannfeldern) mit Stützkränen zur Befestigung von Kranschienen installiert. Sie werden starr (durch Bolzen und Anschweißen eingebetteter Teile) an den Stützen befestigt und sorgen für die räumliche Steifigkeit des Gebäudes in Längsrichtung. Kranträger bestehen aus Metall und Stahlbeton. Letztere sind nur begrenzt einsetzbar – mit Säulenabständen von 6 und 12 m und einer Tragfähigkeit von Laufkränen bis zu 30 Tonnen.
Der Rahmen eines mehrstöckigen Gebäudes muss Haltbarkeit, Festigkeit, Stabilität und Feuerbeständigkeit aufweisen. Diese Anforderungen werden durch Stahlbeton erfüllt, aus dem die Rahmen der meisten mehrstöckigen Industriegebäude bestehen. Der Stahlrahmen wird unter schweren Lasten, unter dynamischen Stößen durch den Gerätebetrieb und beim Bau an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt; Der Rahmen muss durch eine hitzebeständige Auskleidung und eine Ausmauerung vor Feuer geschützt werden.
Für Industriegebäude mit geringer Belastung der Böden (bis zu 145 kN/m) und Nebengebäude (Wohn-, Verwaltungs-, Labor-, Konstruktionsbüros usw.) wird ein interspezifisches Rahmengerüst verwendet. Der Rahmen hat ein Raster aus Säulen 6x6, (6+3+6)x6 und (9+3+9)x6 m; Es wurden Bodenhöhen von 3,6 bis 7,2 m entwickelt – Säulen, Zwischenbodenplatten, Treppen, Wandpaneele.
Säulen mehrstöckiger Gebäude werden nach Typ in extreme und mittlere, zwei Stockwerke hohe Säulen unterteilt. Für Gebäude mit unregelmäßigen Böden unterschiedlicher Höhe wurde ein zusätzliches Säulensortiment entwickelt – für ein Stockwerk, das ab dem dritten Stockwerk genutzt werden kann. In diesem Fall werden die Fugen der Stützen 600 - 1000 mm über dem Bodenniveau platziert, was ihre Umsetzung komfortabler macht. Der Querschnitt der Stützen beträgt 400x400 mm und 400x600 mm, die Bodenplatten sind flach mit Hohlräumen von 220 mm Höhe und Rippenplatten von 400 mm Höhe und 1,0 Breite; 1,5 und 3,0 m (Hauptlänge) und 750 mm (Zusatzlänge). Die Querträger sind rechteckig und haben ein T-Profil mit Fachböden an der Unterseite, jeweils 800 mm bzw. 450 und 600 mm hoch.
Für Spannweiten aus Stahlbeton sind geeignet: T-Profile für Spannweiten von 6 m, I-Profile für Spannweiten von 9, 12, 18 und 24 m sowie Untersparrenträger für Spannweiten von 12 m von 24 m. Gerippte Flachbelagplatten haben die Maße 3x6 m und 3x12 m.
Der trägerlose Rahmen besteht aus einstöckigen Säulen mit einem Querschnitt von 400 x 400 und 500 x 500 mm mit quadratischen Kapitellen mit den Abmessungen 2,7 x 2,7 m; 1,95 x 2,7 m und einer Höhe von 600 mm sowie Stützendecken mit den Maßen 3,1 x 3,54 x 0,18 m; 2,15x3,54x0,18 m und 3,08x3,08x0,15 m Die Kapitelle ruhen auf vierseitigen Konsolen der Säulen und sind mit diesen durch Schweißverbindungen befestigt. Die Spannplatten werden auf die Kapitelle bzw. Konsolen der Stützen gelegt und zusätzlich durch Anschweißen von Stahlelementen befestigt, anschließend werden die Nähte mit Beton verkittet. Es wird ein quadratisches Stützenraster von 6x6m und Bodenhöhen von 4,8 m und 6,0 m verwendet (Abb. 25.9).