Покрытия промышленных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Покрытия промышленных зданий

Виды покрытий и требования к ним

Покрытие промышленного здания определяет долговечность, характер внутреннего пространства и внешний облик здания. На него приходится от 20 до 50% от общей стоимости одноэтажного здания.

По теплотехническим качествам покрытия делят на утепленные и неутепленные (холодные). Их выбирают с учетом требований условий микроклимата помещений, климатических особенностей района строительства и способа удаления снега с кровли здания.

Утепленные покрытия устраивают над отапливаемыми помещениями. Толщину утеплителя назначают с расчетом, чтобы исключить образование конденсата на внутренней поверхности покрытия. Ендовы часто делают менее утепленными, нежели основное покрытие, что способствует их большему прогреву и исключает скопление снега и образование наледей.

Неутепленные покрытия устраивают в неотапливаемых зданиях и с избыточными выделениями тепла.

По конструктивным схемам покрытия классифицируют на плоскостные и пространственные. В первых несущие и ограждающие конструкции работают в основном независимо друг от друга. Во вторых - функции несущих и ограждающих конструкций совмещаются. Пространственные покрытия, имея криволинейные поверхности рациональной геометрической формы, обладают высокой жесткостью, позволяют снизить расход материала и целесообразны в зданиях с пролетами, превышающими 30 м.

Покрытия должны иметь хорошую гидроизоляцию, теплозащиту, должны быть прочными, долговечными и надежными в эксплуатации, обладать необходимыми огнестойкостью и пожарной безопасностью, быть индустриальными, иметь простые и надежные узловые сопряжения конструктивных элементов.

Конструкции покрытий

Покрытия промышленных зданий, как правило, устраивают бесчердачными. Состоят они из несущих и ограждающих конструкций.

Несущими стропильными конструкциями являются фермы, балки, арки и рамы. Они поддерживают ограждающую часть, придавая ей, соответствующий материалу кровли, необходимый уклон.

Ограждение включает настил (железобетонные плиты, асбестоцементные или металлические листы и т.п.), пароизоляцию, утеплитель, выравнивающую стяжку и гидроизоляцию.

В неутепленных («холодных») покрытиях отсутствуют пароизоляция и утеплитель.

В одноэтажных промышленных зданиях наиболее распространены покрытия из крупноразмерных плит, укладываемых по верхним поясам стропильных конструкций. При использовании настилов из мелкоразмерных элементов последние опирают на прогоны, укладываемые на стропильные конструкции.

Несущие конструкции покрытий

Несущие конструкции покрытий изготавливают из железобетона, металла, дерева и комбинированными (из перечисленных выше материалов, напр. металлодеревянные фермы и т.п.).

Металлические покрытия являются прочными и легкими конструкциями. Они просты в изготовлении и монтаже, являются высокосборными конструкциями. Покрытия, выполненные из железобетона, отличаются огнестойкостью и долговечностью.

Железобетонные стропильные балки и фермы

Железобетонные балки применяются в односкатных, многоскатных и малоуклонных, а также плоских (i=1:20) покрытиях одноэтажных промышленных зданий с пролетами (L) от 6 до 18 м.

Балки односкатных, плоских и малоуклонных покрытий имеют прямолинейный верхний пояс (рис. 1 а, б, в), а в двускатных балках верхний пояс имеет ломаное очертание с уклоном i = 1:12.

Конструкция балок допускает крепление к ним подвесных кранов грузоподъемностью до 50 кН.

Для пролетов 6 и 9 м балки имеют тавровое сечение с высотой на опоре 590 и 890 мм.

Балки пролетами 12 и 18 м изготавливают двутаврового или прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм. Балки двутаврового сечения с толщиной стенки 80 мм усилены на опорах массивными вертикальными ребрами. Для снижения массы в балках прямоугольного сечения устраивают отверстия. Такие балки опорных частях просты в изготовлении и облегчают разводку верхних коммуникаций, но имеют больший вес, нежели балки таврового или двутаврового сечений.

На верхнем поясе железобетонных балок предусматривают закладные элементы (М) для крепления прогонов или плит покрытия, на нижнем поясе и стенке - для крепления подвесных путей, а в - стальные листы с вырезами для крепления балок к колоннам. Опирание балки на колонну показано на рис. 3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а)

Размещено на http://www.allbest.ru/

б)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

в)

Рис. 1. Железобетонные балки пролетом 6, 9 и 12 м: а) для односкатных покрытий (L= 6, 9 м); б) для плоских покрытий (L= 12 м); в) для малоуклонных покрытий (L= 12 м)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а)

Размещено на http://www.allbest.ru/

б)

Рис. 2. Двускатные железобетонные балки: а) сплошного сечения для L= 6, 9 м; б) решетчатая для L= 12 и 18 м

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Опирание железобетонной балки на колонну

Железобетонные фермы применяют для перекрытия пролетов 18, 24 и редко 30 м. По очертанию поясов они бывают сегментными, арочными безраскосными и раскосными, с параллельными поясами и полигональными (рис.4).

Рис. 4. Очертания поясов ферм: а - сегментное; б - полигональное; в - трапецеидальное; г - с параллельными поясами; д - треугольное

Треугольные фермы применяют, в основном, для кровель из асбестоцементных и металлических листов, а с параллельными поясами - для плоских покрытий под рулонную кровлю.

Для придания кровле небольших уклонов используют сегментные и арочные фермы со столбиками для опирания на них панелей покрытия. Такие «рожковые» фермы для малоуклонных покрытий приведены на рис. 5 а.

Наиболее рациональны по распределению материала сегментные и арочные фермы, имеющие ломаный или криволинейный верхний пояс. По сравнению с фермами других очертаний в элементах решетки этих ферм усилия меньше, что позволяет делать решетку более редкой. Фермы с параллельными поясами и полигональные имеют простую конфигурацию и хороши тем, что взаимозаменяемы со стальными фермами. Однако, к их недостаткам следует отнести сравнительно мощную решетку и большую высоту, что приводит к перерасходу материала на стены и увеличению малополезного объема здания, кроме того, они требуют дополнительных вертикальных и горизонтальных связей в покрытии.

Опирание железобетонной фермы на колонну показано на рис.6.

Размещено на http://www.allbest.ru/

а)

Размещено на http://www.allbest.ru/

б)

Рис. 5. Железобетонные безраскосные фермы: а - для малоуклонной кровли; б - для скатной кровли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 6. Опирание железобетонной фермы на колонну

покрытие здание балка ферма

Железобетонные подстропильные балки и фермы

Подстропильные конструкции необходимы для опирания на них стропильных при шаге последних меньшем шага колонн. Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении и крепят к ним на сварке закладных деталей. Стропильные конструкции с подстропильными соединяют сваркой и анкерными болтами аналогично креплению их к колоннам.

Железобетонные подстропильные балки имеют тавровое сечение с полкой понизу, усиленной в местах опирания на них стропильных балок (рис. 7 а). При этом со стороны опирания на подстропильную балку стропильная укорачивается на 100 мм. Узел опирания стропильных железобетонных балок на подстропильную показан на рис.7 б.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а б

Рис. 7. Подстропильная железобетонная балка: а - конструкция балки; б - опирание стропильных балок на подстропильную

Унифицированные железобетонные подстропильные фермы предусмотрены для скатных и малоуклонных покрытий при шаге колонн 12 м и стропильных конструкциях в виде железобетонных раскосных и безраскосных ферм, установленных с шагом 6 м. Такие фермы рассчитаны на сосредоточенную нагрузку от стропильных ферм, приложенную в середине пролета от 800 до 1500 кН. Подстропильные железобетонные фермы для скатных покрытий имеют горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса. Опорные участки ферм усилены для опирания на них стропильных ферм. Стойки у опор предназначены для опирания плит покрытия (рис. 8).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 8. Подстропильная железобетонная ферма для скатных покрытий

Унифицированная подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий имеет горизонтальный нижний и ломаный верхний пояса, усилена площадками для опирания стропильных ферм и рассчитана на нагрузку от 580 до 1330 кН (рис.9).

Подстропильные железобетонные фермы изготавливают с предварительным напряжением нижнего пояса и стоек, что повышает их трещиностойкость и обеспечивает возможность применения их в зданиях с агрессивными воздушными средами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

А б

Рис. 9. Подстропильная железобетонная ферма для малоуклонных покрытий: а - конструкция; б - опирание стропильных ферм на подстропильную балку

Размещено на Allbest.ru