Билет№14

1. Компоновка одноэтажных зданий, обеспечение жесткости.

Основным конструктивным решением одноэтажных зданий является каркасное с ограждающими панелями. Все основные нагрузки в таких зданиях передаются на каркас, состоящий из колонн, стропильных, подстропильных и других конструкций, выполняемых преимущественно из железобетонных и стальных элементов. Применяются решения и с неполным каркасом, в котором вместо крайних рядов колонн предусматривают несущие каменные или кирпичные стены (обычно с пилястрами). В зданиях с мостовыми кранами применяют колонны с консолями для подкрановых балок. На колонны поверху опирают ригели каркаса, представляющие собой стропильные балки, фермы, арки и др. По стропильным балкам укладываются панели покрытий. Колонны понизу жестко закрепляют в фундаментах.

Основным принципом компоновки одноэтажных зданий является их составление из прямоугольных блоков с параллельно расположенными пролетами. Если блоки имеют разную высоту или расположены со взаимно перпендикулярными пролетами, то в местах их примыканий, как правило, устраиваются деформационные швы.

Рисунок 1. Примеры компоновки одноэтажных производственных зданий: а - бескрановых; б - с подвесными и мостовыми кранами; в - со взаимоперпендикулярными блоками

Габаритные схемы одноэтажных зданий промышленных предприятий должны соответствовать требованиям ГОСТ 23837-79, в котором установлено сочетание геометрических параметров по координатным осям: пролетов L₀, шагов колонн В₀, высот Н₀.

Высоты этажей Н₀ приняты кратными 1,2 м и составляют 8,4 м; 9,6 м; ...18 м, шаг колонн 6 или 12 м, пролеты - 18; 24; 30 и 36 м, номинальная отметка головки подкранового рельса - от 5,75 до 15,05 м, грузоподъемность крана - от 5 до 50 т.

Каркас одноэтажных зданий состоит из поперечных рам, шарнирно связанных поверху стропильными конструкциями. Поперечная жесткость здания обеспечивается колоннами, жестко защемленными в фундаменте и диском покрытия.

В зданиях с кровлей, устраиваемой по сплошному настилу из крупноразмерных железобетонных плит, условия работы отдельных рам облегчаются за счет частичной передачи нагрузок «жесткой» кровлей на смежные рамы. 

Здания с кровлей из плит, укладываемых по прогонам, находятся в менее благоприятных условиях, т. к. независимость деформации отдельных рам при воздействии на них местных нагрузок может привести в ряде случаев к ухудшению эксплуатационных свойств здания.

Поэтому при проектировании зданий с мостовыми кранами значительной грузоподъемности, а также бескрановых, имеющих большую высоту, следует предусматривать продольные связи по верхним поясам стропильных конструкций, до некоторой степени объединяющих работу рам в поперечном направлении.

Обеспечение жесткости здания в продольном направлении только за счет колонн экономически оправдывается лишь для бескрановых зданий: с пролетами L ≤ 24 м и высотами Н ≤ 8,4 м, а также для зданий с L= 30 м и Н ≤ 7,2 м. Для зданий большой высоты и зданий с мостовыми кранами необходимо предусматривать вертикальные связи жесткости в продольном направлении. Такие связи устраивают между колоннами и при необходимости в покрытии здания.

Передача ветровых нагрузок с торцовых стен на колонны и вертикальные связи через конструкции кровли целесообразна только для зданий определенных пролетов и высоты. В большепролетных зданиях более или менее значительной высоты такое использование кровли затрудняет крепление стропильных конструкций к колоннам, усложняет конструкции, обеспечивающие устойчивость покрытий, а в ряде случаев и вообще не может быть осуществлено без нарушения целостности кровли, прочности креплений ее к стропильным конструкциям.

2. Как определяются допускаемые деформации, как ограничивается их величина.