Skip to content

Стойка фахверковая: Что такое фахверковые колонны (стойки)? – Фахверковые колонны (стойки): преимущества и недостатки | Быстровозводимое строительство

Фахверковые колонны (стойки): преимущества и недостатки | Быстровозводимое строительство

Фахверковые колонны, это то же самое, что и обычные стойки, но они не входят в число несущих основную нагрузку всей конструкции, служащей для перекрывания. Подобные стоечные устройства обычно устанавливаются в торцовых участках пролетов в качестве опорного крепежа стенового ограждения. В виде связующих элементов конструкции горизонтального расположения используются они в качестве устойчивого построения, противостоящего сильным ветрам, и другим динамическим нагрузкам. Необходимы для усиления жесткости сооружения.

 

Устройство

Колонны или фахверковые стойки имеют свое предназначение, в качестве производственного помещения могут иметь несколько направлений, это железобетонные, а также состоящий из профилей. В небольших зданиях в современном Фахверквом стиле подобные колонны изготавливают из деревянных брусков. Предназначаются они для воспринимания нагружения, исходящих от стен. В самой торцевой стороны промеж несущих колонн. Данные колонны размещаются с боковой части всей этой указанной конструкции.

Расстояние между всеми несущими деталями составляет примерно 12 метров, а стеновые железобетонные плиты обычно устанавливаются на расстоянии 6 метров. И именно между данными несущими монтируются фахверковые колонны согласно заранее заполненного проекта. Они же дополнительно скрепляются с несущими компонентами при помощи фахверковой связующих деталей.

Назначение

Данные колонны при строении в обязательном порядке устанавливаются на фундамент, и после их монтажа бетонируются. И здесь разрабатывается заделка в жестком варианте. К компонентам перекрытий, подобные колонны закрепляются при помощи шарнирного крепежа. При уникальном строительстве при помощи железобетонного построения, колонны используются в качестве тех самых железобетонных материалов, возможно применять качественный металлический материал, в виде двутавровых конструкций, а также швеллеров. При построении объекта из металлоконструкций, применяются только металлические виды фахверковых колонн. Тут же стоит отметить, что связующие между фахверковых колонн могут быть только металлическими.

К тому же подобные конструкции создаются из деревянных конструкций, частенько используются в строительстве загородных домов. В данном же построении, применяется фахверк, выступающий в качестве основного несущего компонента, который представлен в виде жестких плоскостей, изготовленных из вертикальных, наклонных, горизонтальных балок. Такие колонны используются в торцевые стороны стоечных оборудований, в том числе и в продольных стенах одноэтажного промышленного здания, имеющего несущие, возможно и не несущие стеновые конструкции из железобетонных панелей размером 

6 или же 12 метров, также используются кирпичные несущие стеновые конструкции. Во внутренней части между панельных стен находится небольшой зазор размеров в 30 мм, относительно к наружной части стоек. Фахверковые стойки высотой от 4.2 и до 18 метров.

Основные преимущества колонн

  1. Указанные стойки обычно предназначаются для крепежа стеновой конструкции.
  2. Именно на них ложится вся основная нагрузка стеновых конструкционных сооружений, а также устойчив при ветровых нагрузках.
  3. Бывают как в железобетонном, так и в стальном варианте.
  4. Обычная привязка торцевой части стойки оказывается на нулевом уровне, так как привязка стоек фахверка может определиться только привязанным основанием каркасных колонн.
  5. Практически все железобетонные стойки наделены сечением от 300*300 и до 400*600 мм.
  6. Стойки общего кольцевого сечения наделены диаметров в 300 мм.
  7. Конструктивные колонны могли иметь постоянное сечение, а также переменное.

Верхняя часть подобных колонн находится в небольшом проеме, расположенный промеж торцевых стеновых конструкций, а также пристроенных балок перекрытия, где крепится к очередному пояску балок при помощи установочных, крепежных элементов. Нижняя часть стоек обычно закрепляется к фундаментному построению, при помощи шарнирного крепежа. Именно поэтому в верхней части фундаментного сооружения монтируется только строго по определенным осевым частям и по одному уровню металлический лист из надежной и устойчивой стали.

Установка производится при помощи болтов, а также цементного раствора. Стойка более свободно устанавливается на данный лист, в том числе используя сварочный аппарат приваривается к конструкции дополнительные закладные элементы. Все данные стойки армируются специальными сварными металлоконструкциями, изготовленных при помощи сварных каркасов. Разрабатываются из бетонной смеси модели

М 200-М 400.

Состав

Арматура в данном деле является рабочим вариантом, который также изготовлен из горячекатаного стального материала из периодического профильного материала класса А-3. Металлические стойки торцевой колонны исполняются из нескольких сварных двутавров, которые имеют высоту в 0.5 метров, а также ширину полочек от 0.4 и до 0.55 метров. Согласно общим схематическим данным, то именно здесь предусматривается шарнирная опора, находящаяся в нижней части на самом фундаментном построении.

На верхней части установлены в торцах построенний ветровые балки, в том числе фермы. Ветровые конструкции монтируются в самих пролетах, где дополнительно используются мостовые краны в качестве опор, на одном уровне с крановыми путями применяются ремонтные строительные площадки. Ветровые виды ферм монтируются на верхней части в любых бескрановых пролетных участках в виде основных промежуточных опорных сооружений на расстоянии от 10 и до 12 метров по основной высоте построения.

Монтаж колонн:

 

Отрицательные стороны

Оголовки стоек находятся практически на одном уровне, что и сами оголовки всех основных колонн. Примерно 15 см отделяет их от пояса стропильных ферм. В определенной высоте стропильной конструкции фахверковые стойки могут быть наращенные при помощи сварных двутавров, высота которых составляет около 0.25 метров. Данные недостатки не могут доходить на 0.1 и 0.3 метров, доходящего до подкровельного настильного сооружения. И только в пределах одной высоты парапетов могут продолжиться насаживания из прокатных углов. Полочка углов насадок заносится в вертикальный шов, расположенный промеж парапетных панелей.

Благодаря чему, конструкции, расположенные с торцевой части, могут продолжить высоту основных торцевых стеновых сооружений, и неспособны пересечься с перекрытиями. Верхние части, идущие к любой стропильной ферме при помощи шарнирных креплений, были установлены при помощи изогнутой платины, то есть листового шарнира. Данный шарнир предоставляет возможность выдавать некоторые ветровые нагружения на основание, в дальнейшем устраняет все вертикальные покрывочные сооружения. Нижняя часть находятся на небольшой отметке в 0.150 метров.

Они устанавливаются на двух металлических монтажных прокладках и только после выверки крепятся несколькими анкерным болтиками. Фундаментное строение под данное устройство не устанавливается. Некоторые части данного элемента, имеют двутавровое сечение, разрабатываются и стального материала модели ВС3кп2, ВСт3пс6, которые также имеют коробчатый вид сечения из стального материала модели 09Г2С9.

Колонны фахверков


Новый сервис - Строительные калькуляторы online


Колонны применяются в торцевых фахверках и фахверках продольных стен

одноэтажных промышленных зданий, имеющих самонесущие или ненесущие стены из панелей 6 или 12 м или кирпичные самонесущие стены.

Внутренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм по отношению к наружной грани колонн.

Фахверковые колонны высотой 4,2-18 метров.

Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.

Фахверковые колонны изготовляют железобетонные и стальные.

Привязка колонн торцевого фахверка нулевая, привязка колонн продольного фахверка определяется привязкой основных колонн каркаса.

Железобетонные колонны имеют сечение 300*300 до 400*600 мм; колонны кольцевого сечения имеют диаметр 300 мм.

Колонны могут быть как постоянного сечения, так и переменно сечения.

Верхний конец таких колонн располагается в зазоре между торцевой стеной и пристенной балкой покрытия и крепится к верхнему поясу балки с помощью монтажной детали.

Нижний конец колонн крепится к фундаменту шарнирно.

Для этого поверх фундамента устанавливается строго по осям и по уровню (при помощи анкерных болтов и цементной подливки) стальной лист.

Колонна свободно устанавливается на этот лист и приваривается к нему с помощью своих закладных деталей.

Колонны армируются пространственными сварными каркасами.

Колонны изготавливаются из бетона марок М 200-М 400.

Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.

Стальные колонны торцевого фахверка выполняются из сварных двутавров высотой 0,5 м и с шириной полок от 0,4 до 0,55 м.

Расчётная схема фахверковых колонн предусматривает их шарнирное  опирание понизу на фундаменты, а поверху на устанавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы.

Ветровые балки устанавливаются в пролётах с опорными мостовыми кранами на уровне крановых путей и дополнительно используются как ремонтные площадки.

Ветровые фермы устанавливаются поверху в бескрановых пролётах и в качестве промежуточных опор реже чем через 10-12 м и по высоте здания.

Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн – на 150 мм ниже пояса стропильной фермы.

В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами высотой сечения 0,25 м.

Эти надставки не доходят на 0,1-0,3 м до подкровельного настила и в пределах высоты парапета продолжаются насадками из прокатных уголков.

Полка уголка-насадки зоводится в вертикальный шов между парапетными панелями.

Таким образом, колонны торцевого фахверка продолжаются на всю высоту торцевых стен и не пересекаются с конструкциями покрытия.

Верхние  концы колонн к стропильной ферме шарнирно прикреплены с помощью изогнутых пластин – листовых шарниров.

Листовой шарнир даёт возможность передавать ветровые нагрузки на основной каркас и устраняет вертикальные воздействия покрытия на стойки фахверка.

 

 

Схема расположения фахверковых колонн

 

Низ колонны размещается на отметке -0,150 м.

Колонну устанавливают на две стальные монтажные прокладки и после выверки закрепляют двумя анкерными болтами.

Приколонная стойка фахверка металлическая и она приваривается к колонне. Выполняется из коробчатого сечения.

Фундамент под стойку не устраивается.

Части колонн, имеющие двутавровое сечение, изготовляются из стали марок ВС3кп2, ВСт3пс6; имеющие коробчатое сечение – из стали марок 09Г2С9.

  

Схема торцевого фахверка 1-1

 

Схема продольного фахверка 2-2

 

 

 

Шарнирное соединение фахверка с покрытием

 

 

 

Крепление железобетонного фахверка к фундаменту

 

 

 

Крепление стального фахверка к фундаменту


 Новый сервис - Строительные калькуляторы online


Как изготовить фахверковые колонны в заводских условиях


Фахверковые колонны и стойки

 

Стоимость изготовления металлоконструкций фахверковых стоек можно узнать из прайс-листа

Прайс-лист на изготовление строительных металлоконструкций

или присылайте ваши чертежи стадии КМ на почту [email protected]

 

Описание процесса:

Изготовление стоек фахверков начинается с разработки КМД

Образец чертежей КМД ФахверкиОбразец чертежей КМД Фахверки

Образец чертежей КМД Фахверки

Стойки фахверка изготавливаются на сварочном участке

 

Сварка стоек фахверковСварка стоек фахверков

Сварка стоек фахверков

Фахверки Фахверки

Фахверки

стойки фахверкастойки фахверка

стойки фахверка

Изделие загрунтованоИзделие загрунтовано

Изделие загрунтовано

Стойки для зданияСтойки для здания

Стойки для здания

 

Колонны фахверковыеКолонны фахверковые

Колонны фахверковые

Фахверковые колонны для производственного зданияФахверковые колонны для производственного здания

Фахверковые колонны для производственного здания

фахверкифахверки

фахверки

22

Стоимость изготовления металлоконструкций фахверковых стоек можно узнать из прайс-листа

Прайс-лист на изготовление строительных металлоконструкций

или присылайте ваши чертежи стадии КМ на почту [email protected]

Смотреть другие виды продукции

Стоимость изготовления строительных металлоконструкций можно узнать из прайс-листа

Прайс-лист на изготовление строительных металлоконструкций

или присылайте ваши чертежи стадии КМ на почту [email protected]

Железобетонные фахверковые стойки — МегаЛекции

Фахверковые колонны[6] предназначены для применения в зданиях II класса ответственности[7], возводимых в I-IV географических районах по скоростному напору ветра, при сейсмичности до 9 баллов (до 8 баллов для серии 1.427.1-6) включительно[8].

Колонны могут применяться в отапливаемых зданиях – без ограничения расчетной температуры наружного воздуха, в неотапливаемых зданиях – при расчетной температуре наружного воздуха не ниже -30 °С (-40 °С для серии 1.427.1-6). Агрессивность эксплуатационной среды не выше средней.

Стойки торцевого фахверка разработаны для шага колонн основного каркаса 6 или 12 м, стойки продольного фахверка – для шага 12 м.

Подкрановые конструкции приняты в виде железобетонных или стальных подкрановых балок по типовым сериям.

Наружные стены могут быть выполнены панельными (самонесущими или навесными) либо из штучных материалов (кирпич, мелкие блоки – самонесущими).

Привязка наружных граней колонн торцевого фахверка к торцевым поперечным координационным осям принята нулевой. Привязка колонн продольного фахверка к крайним продольным осям должна приниматься как для колонн основного каркаса того же ряда.

Отметка верха фундамента под колонну -0,150.

Колонны изготавливаются из тяжелого бетона классов В15-В22,5 (колонны высотой 15,6-18 м – только В22,5) и армируются пространственными арматурными каркасами.

Группа горючести конструкций - НГ (негорючие).

Предел огнестойкости колонн – R150.

Колонны железобетонные прямоугольного сечения для продольного и торцевого фахверка одноэтажных производственных зданий высотой 3,0-14.4 м (серия 1.427.1-3, выпуски 0 и 0-1)

Колонны данной серии применяются в крановых и бескрановых зданиях высотой от 3 до 14,4 м (кратно модулю 6М) с пролетами от 12 до 36 м.

Покрытия зданий могут быть решены с использованием типовых железобетонных стропильных конструкций[9]: балок плоской или односкатной кровли (серия 1.462.1-1/88), решетчатых двускатных балок (серия 1.462.1-3/89), двутавровых двускатных балок (серия 1.462.1‑16/88), сегментных ферм (серия 1.463.1-16), безраскосных ферм скатной кровли (серия 1.463.1-3/87) при беспрогонной ограждающей части покрытия, выполненной из типовых железобетонных ребристых плит длиной 6 или 12 м. Из стальных стропильных конструкций предусмотрено использование типовых малоуклонных (уклон 1,5 %) ферм высотой по обушкам поясов 3150 мм: из парных уголков (серия 1.460.2-10/88), из широкополочных двутавров[10] и тавров (шифр 11-2450) с ограждающей беспрогонной (железобетонные плиты) или прогонной (стальной профилированный настил или асбоцементные листы по прогонам) частью[11].



Колонны имеют прямоугольное сечение постоянное по высоте или ступенчатое. При использовании в покрытии стальных конструкций сечение самой колонны постоянное, но в пределах высоты стропильной фермы колонна наращивается стальным элементом (надколонником) из двух сваренных швеллеров №12. Высота надколонника (3200, 3300 или 3700 мм) выбирается в зависимости от высоты фермы в месте установки фахверковой стойки. Надколонник устанавливается на закрепленный непосредственно к железобетонной стойке стальной соединительный элемент из прокатного двутавра 26Б1 высотой 125, 200 или 275 мм.

Фахверковая колонна нижним концом опирается на фундамент. Способы соединения с фундаментом в зависимости от материала стропильных конструкций, наличия кранового оборудования и высоты пролета приведены в табл. 9.

Верхний конец колонны имеет крепление – говоря обобщенно – к покрытию, передающее на последнее горизонтальные усилия. При этом место и способ крепления зависит от расположения фахверка (торцевой или продольный) и материала стропильных конструкций. Отличительной особенностью данного узла является необходимость обеспечить возможность свободного перемещения элементов покрытия в вертикальной плоскости без возникновения ситуации «опирания» их на фахверковые стойки.

При железобетонных балках и фермах:

верх колонны торцевого фахверка крепится к верхнему поясу стропильной конструкции с помощью гибкой накладки, допускающей прогиб элементов покрытия без передачи усилия на фахверк;

у колонны продольного фахверка в уровне верха плиты покрытия с помощью подвижного в вертикальной плоскости соединения из стальных уголков крепится стальная насадка таврового сечения, приваренная к закладным деталям колонны.

Таким образом, горизонтальные усилия от верхнего конца фахверка передаются и в том и другом случае на жесткий диск плит покрытия.

При стальных фермах:

стойка торцевого фахверка имеет крепление на гибкой накладке к нижнему поясу фермы, а верх стального надколонника крепится к верхнему поясу фермы соединительным элементом с болтами в овальных отверстиях. Оба узла допускают свободный прогиб фермы. Пояса фермы при этом раскреплены элементами связей по покрытию и – поверху – плитами или прогонами. То есть горизонтальная нагрузка от фахверка передается на связи по нижним поясам и на жесткий диск плит покрытия;

верх железобетонной стойки продольного фахверка опирается на связи по стальным фермам, а верх надколонника крепится гибкой накладкой к верху плиты покрытия или к низу прогона. Таким образом, горизонтальные усилия и в этом случае передаются на систему связей по покрытию и на жесткий диск покрытия.

Кроме этого, в пролетах, оборудованных опорными мостовыми кранами, стойки продольного фахверка имеют промежуточную опору – горизонтальное крепление к подкрановой балке.

Типы и области применения фахверковых колонн представлены на рис. 14 и в табл. 9. В табл. 10-12 дан сокращенный ключ подбора фахверковых стоек, а в табл. 13-14 – их номенклатура и параметры.

Таблица 9. Области применения фахверковых стоек разных типов и способы их сопряжения с фундаментом

Тип фахверковой стойки Вид фахверка
Торцевой Продольный
Материал стропильных конструкций
Железобетон Сталь Железобетон Сталь
Постоянного по высоте сечения при высоте сечения колонны не более 300 мм - + -
Ступенчатого сечения при высоте сечения колонны 400 мм и более - - -
Постоянного по высоте сечения со стальным надколонником[12] - + - +
Способ сопряжения фахверковой стойки с фундаментом Наличие в пролете опорных мостовых кранов
независимо да нет независимо
Болтовое + + при высоте пролета не более 9,6 м +
Стакан (глубина заделки стойки 750 мм) - - при высоте пролета 10,2 м и более -

«+» - данный вариант применяется безусловно;

«-» - данный вариант не применяется.

Рисунок 14. Типы фахверковых стоек сплошного сечения

Таблица 10. Сокращенный ключ подбора марок[13] железобетонных стоек продольного фахверка

Высота пролета, м Для зданий без мостовых кранов Для зданий с опорными мостовыми кранами
При железобетонных фермах и балках При стальных фермах При железобетонных фермах и балках При стальных фермах
4,8 1КФ57 1КФ49 - -
6,0 2КФ69 1КФ61 - -
6,6 2КФ75 1КФ67 - -
7,2 2КФ81 2КФ73 - -
7,8 2КФ87 2КФ79 - -
8,4 3КФ93 2КФ85 1КФ93 1КФ85
9,0 3КФ99 2КФ91 1КФ99 1КФ91
9,6 4КФ105 3КФ97 1КФ105 1КФ97
10,2 4КФ119 3КФ103 2КФ111 2КФ103
10,8 4КФ125 4КФ109 2КФ117 2КФ109
11,4 4КФ131 4КФ115 3КФ123 3КФ115
12,0 4КФ137 4КФ121 3КФ129 3КФ121
12,6 5КФ143 4КФ127 3КФ135 3КФ127
13,2 5КФ149 4КФ133 3КФ141 3КФ133
13,8 5КФ155 4КФ139 3КФ147 3КФ139
14,4 5КФ161 5КФ145 3КФ153 3КФ145

Таблица 11. Сокращенный ключ подбора марок железобетонных стоек торцевого фахверка при покрытиях по железобетонным балкам

Высота пролета, м Размер пролета, м
Тип стропильной балки
Балка плоской кровли (серия 1.462.1-1/88) Балка односкатной кровли (серия 1.462.1-1/88) Двускатная решетчатая балка (серия 1.462.1-3/89) Двускатная решетчатая балка (серия 1.462.1-3/89) Двускатная двутавровая балка (серия 1.462.1-16/88)
3,0 1КФ37 1КФ40 1КФ43 - -
3,6 1КФ43 1КФ46 1КФ49 - -
4,2 1КФ49 1КФ52 1КФ55 - -
4,8 1КФ55 1КФ58 1КФ61 1КФ61 -
5,4 1КФ61 1КФ64 1КФ67 - -
6,0 1КФ67 6КФ70 6КФ73 6КФ73 -
6,6 6КФ73 6КФ76 6КФ79 6КФ79 -
7,2 6КФ79 6КФ82 6КФ85 6КФ85 -
7,8 6КФ85 6КФ88 6КФ91 6КФ91 -
8,4 6КФ91 - 7КФ97 7КФ97 -
9,0 7КФ97 - 7КФ103 7КФ103 7КФ100
9,6 7КФ103 - 8КФ109 8КФ109 -
10,2 - - - 8КФ115 8КФ112
10,8 - - - 8КФ121 -
11,4 - - - 8КФ127 8КФ124
12,0 - - - 8КФ133 -
12,6 - - - 8КФ139 8КФ136
13,2 - - - 9КФ145 -
13,8 - - - 9КФ151 9КФ148
14,4 - - - 9КФ157 -

Таблица 12. Сокращенный ключ подбора марок железобетонных стоек торцевого фахверка при покрытиях по железобетонным и стальным фермам

Высота пролета, м Тип стропильной фермы
Железобетонные сегментные фермы (серия 1.463.1-16)[14] и безраскосные фермы скатной кровли (серия 1.463.1-3/87) Стальные фермы высотой 3,15 м с уклоном 1.5 % (серии 1.460.2-10/88, шифр 11-2450)
Размер пролета, м
18 и 24 (крайняя стойка) 24 (средняя стойка) 18, 24, 30, 36
4,8 6КФ73 6КФ79 1КФ49
6,0 6КФ85 6КФ91 1КФ61
6,6 6КФ91 6КФ97 1КФ67
7,2 7КФ97 7КФ103 2КФ73
7,8 7КФ103 8КФ109 2КФ79
8,4 8КФ109 8КФ115 2КФ85
9,0 8КФ115 10КФ121 2КФ91
9,6 8КФ121 8КФ127 3КФ97
10,2 8КФ127 10КФ133 3КФ103
10,8 8КФ133 8КФ139 4КФ109
11,4 8КФ139 11КФ145 4КФ115
12,0 9КФ145 9КФ151 4КФ121
12,6 9КФ151 11КФ157 4КФ127
13,2 9КФ157 9КФ163 4КФ133
13,8 9КФ163 11КФ169 4КФ139
14,4 9КФ169 9КФ175 5КФ145

Таблица 13. Номенклатура и параметры фахверковых колонн типов 1КФ-5КФ

Марка колонны Размеры, мм Вес, т Марка колонны Размеры, мм Вес, т
h b h b
1КФ37 0,8 1КФ91 2,1
1КФ40 0,9 1КФ93
1КФ43 1,0 1КФ97 2,2
1КФ46 1,0 1КФ99
1КФ49 1,1 1КФ105 2,4
1КФ52 1,2 2КФ69 2,1
1КФ55 2КФ73 2,2
1КФ57 1,3 2КФ75 2,3
1КФ58 2КФ79 2,4
1КФ61 1,4 2КФ81
1КФ64 2КФ85 2,6
1КФ67 1,5 2КФ87
1КФ85 1,9 2КФ91 2,7

 

Окончание таблицы 13

Марка колонны Размеры, мм Вес, т Марка колонны Размеры, мм Вес, т
h b h b
2КФ103 3,1 3КФ147 5,9
2КФ109 3,3 3КФ153 6,1
2КФ111 4КФ105 5,3
2КФ117 3,5 4КФ109 5,5
3КФ93 3,7 4КФ115 5,8
3КФ97 3,9 4КФ119 6,0
3КФ99 4,0 4КФ121 6,1
3КФ103 4,1 4КФ125 6,3
3КФ115 4,6 4КФ127 6,4
3КФ121 4,8 4КФ131 6,6
3КФ123 4,9 4КФ133 6,7
3КФ127 5,1 4КФ137 6,9
3КФ129 5,2 4КФ139 7,0
3КФ133 5,3 5КФ143 8,6
3КФ135 5,4 5КФ145 8,7
3КФ139 5,6 5КФ149 8,9
3КФ141 5КФ155 9,3
3КФ145 5,8 5КФ161 9,7

Таблица 14. Номенклатура и параметры фахверковых колонн типов 6КФ-11КФ

Марка колонны Размеры, мм Вес, т Марка колонны Размеры, мм Вес, т
h b h b
6КФ69 2,0 8КФ109 4,8
6КФ70 1,9 8КФ112 5,0
6КФ73 2,0 8КФ115 5,1
6КФ75 2,2 8КФ118 5,5
6КФ76 2,1 8КФ121 5,6
6КФ79 2,2 8КФ124 5,6
6КФ81 2,4 8КФ125 6,1
6КФ82 2,3 8КФ127 5,7
6КФ85 2,4 8КФ130 6,1
6КФ87 2,5 8КФ133 6,2
6КФ88 2,3 8КФ136 6,2
6КФ91 2,5 8КФ137 6,5
6КФ111 3,3 8КФ139 6,3
6КФ117 3,5 9КФ142 7,9
7КФ93 3,6 9КФ145 8,0
7КФ94 3,5 9КФ148 8,0
7КФ97 3,6 9КФ149 8,8
7КФ100 3,7 9КФ151 8,1
7КФ103 3,8 9КФ154 8,6
7КФ123 4,8 9КФ157 8,7
7КФ129 5,1 9КФ160 8,8
7КФ135 5,3 9КФ161 9,5
7КФ141 5,6 9КФ163 8,9
7КФ147 5,8 9КФ166 9,3
7КФ153 6,0 9КФ169 9,4
8КФ105 5,1 9КФ172 9,5
8КФ106 4,7 9КФ175 9,6

Окончание таблицы 14

Марка колонны Размеры, мм Вес, т Марка колонны Размеры, мм Вес, т
h b h b
10КФ118 5,3 11КФ145 7,8
10КФ121 5,4 11КФ154 8,4
10КФ130 5,9 11КФ157 8,5
10КФ133 6,0 11КФ166 9,1
11КФ142 7,7 11КФ169 9,2

 


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015- 2020 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.

Фахверк торцевой стены промышленного здания

Несущий каркас промышленного здания

Определение 1

Каркас – это основная несущая конструкция здания, состоящая из вертикальных и горизонтальных конструкций (колонн и балок), а также необходимых связей. Каркас воспринимает вертикальные и горизонтальные нагрузки, после чего передает их на фундаментные конструкции. В этом заключается суть работы каркасных сооружений.

Чаще всего производственные здания возводятся именно по каркасной схеме. В качестве основных каркасных схем применяются стоечно-балочные системы, выполняемые из унифицированных железобетонных или металлических конструкций. В конструкциях одноэтажных однопролетных промышленных зданий получили широкое распространение рамные и арочные каркасы (работа последних обусловлена появлением усилий распора). В случаях, если несущие конструкции покрытий выполнены в виде пространственных систем (например, куполов, сводов, оболочек и т.д.), то такие конструкции одновременно являются продольными и поперечными элементами несущего остова здания.

При выборе материала основных конструкций промышленных зданий следует учитывать габаритные размеры самого здания, его пролетов, параметры воздушной среды производства, наличие агрессивных факторов и прочие аспекты. Интересно, что стоимость самих материалов или конструкций, а также их транспортировка нередко превышает 60% общей стоимости строительства сооружений. В этой связи одной из актуальных задач на сегодняшний день является снижение материалоемкости и массы основных конструктивных элементов здания.

Замечание 1

Как уже отмечалось выше, при проектировании промышленных зданий возможно два основных варианта выполнения каркаса: железобетонный и металлический.

В отдельных случаях при соответствующем обосновании допускается применять неполный каркас с несущими каменными стенами. Процесс подбора каркаса – весьма ответственный этап, поскольку для максимально компромиссного решения необходимо учесть все параметры пролетов, грузоподъемности кранов и внутрицехового технологического оборудования.

Следует заметить, что при выборе строительных материалов и вида конструкций необходимо учитывать специфику местных строительных производств, а также климатические условия строительной площадки.

Несущий каркас промышленного здания состоит из поперечных рам, которые формируются при помощи колонн и несущих конструкций покрытия (например, ферм или балок). В состав несущих элементов входят также фундаментные, подкрановые и обвязочные балки. Каркас многоэтажного промышленного здания из унифицированных железобетонных элементов заводского производства может быть решен как с помощью балочных, так и безбалочных перекрытий.

Каркас здания с балочными перекрытиями состоит из поперечных рам, на ригели которых опираются плиты перекрытий. Рамы каркаса состоят из вертикальных элементов (колонн), и горизонтальных элементов (ригелей), которые соединяются между собой в узлах. Поперечная рама каркаса обеспечивает жесткость сооружения в поперечном направлении. Плиты покрытий (перекрытий), совместно с подкрановыми балками и вертикальными связями по колоннам – в продольном.

При больших горизонтальных внешних воздействиях в продольном направлении здания предусматривают ригели, жестко сопряженные с колоннами. Таким образом получается продольная рама каркаса.

Фахверк и связи

Помимо основных несущих колонн в промышленных зданиях предусматривают фахверковые колонны. Такие вертикальные конструкции устраивают в торцах здания, а также между основными колоннами в крайних и продольных рядах. Фахверковые колонны предназначены для восприятия собственного веса стеновых панелей, а также ветровых нагрузок.

Фахверковые колонны жестко защемляются в фундаментах и шарнирно прикрепляются к элементам покрытий. Шарнирное крепление в конструкции обеспечивает передачу ветровых усилий на основной каркас, а также исключает вертикальное влияние покрытия на фахверковые колонны.

Фахверковые колонны в большинстве случаев выполняются в железобетонном исполнении, а при высоте помещений менее 4 метров – из стальных прокатных профилей. Длина торцевого фахверка принимается, как правило, на 0,1-0,5 метра меньше высоты основных колонн.

Высота покрытий фахверковых колонн наращивается при помощи специальных стальных надставок двутаврового сечения. Продольные фахверковые колонны, имеющие одинаковую длину с основными колоннами наращивают при помощи стальных надставок на высоту опорных частей ферм или балок.

В поперечном направлении устойчивость каркаса обеспечивается жесткостью колонн, защемленных в фундаментах, а также жестким диском, образованным плитами и стропильными конструкциями. Последний жесткий узел выполняется при помощи приварки закладных деталей, предусмотренных на обоих конструкциях.

Необходимое количество связей в конструкции сооружения определяется величиной ветровых нагрузок, а также усилий, передаваемых краном. Вертикальные связи между конструкциями обычно располагают в середине температурного блока в каждом ряду колонн. Например, при шаге колонн 6 метров применяют крестовые связи, а при шаге 12 и 18 метров – портальные. В бескрановых производственных зданиях связи предусматривают при высоте колонн более 10 метров.

Рядовые колонны соединяются со связевыми только в зданиях с мостовыми кранами посредством подкрановых балок. В зданиях без кранов при наличии подвесного транспорта рядовые колонны соединяют со связями при помощи специальных распорок, располагаемых по верху колонн. Связи обычно выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок (фасонок).

Фахверковые колонны устанавливают в торцевых стенах зданий из-за больших размеров пролетов. При больших размерах стеновых панелей фахверковые колонны, как стальные, так и железобетонные, устанавливаются на самостоятельных фундаментах.

Как уже отмечалось выше, железобетонные колонн фахверка имеют стальную насадку, завершающуюся стальным уголком. Верх таких колонн прикрепляется к конструкциям покрытия.

Стойки и ригели фахверковой конструкции при стальном каркасе устанавливаются с учетом расположения оконных и дверных проемов. При шаге колонн 6 метров фахверковая конструкция представляет собой горизонтальные ригели. При шаге колонн более 6 метров в состав фахверковой конструкции входят стойки, опирающиеся на отдельно стоящий столбчатый фундамент.

8. Подстропильные конструкции. Фахверковые колонны и их назначение.

Подстропильные конструкции. Подстропильные конструкции служат для опирания основных несущих конструкций покрытия в тех случаях, когда шаг колонн превышает шаг балок или ферм покрытия.

Подстропильные балки и фермы крепят к колоннам каркаса сваркой закладных стальных деталей.

Подстропильные конструкции: а – разрез покрытия; б – подстропильная ферма; в – подстропильная балка; 1 – подстропильная ферма; 2 – стропильная ферма; 3 – плита покрытия.

Фахверковые колонны - легкий вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркас, воспринимает вес стенового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на эл. основного каркаса.

Фахверк состоит из железобетонных или стальных ригелей, основных и вспомогательных стоек. Вспомогательные стойки, опирающиеся на ригели, разделяют стены на отдельные участки ограничивают с боков оконные проемы. Основные стойки фахверка опирают на самостоятельные фундаменты. Их устраивают в том случае, когда расстояние между колоннами основного каркаса превдешает 6 м.

Торцевые стены одноэтажных зданий не воспринимают нагрузок от кранов и несущих конструкций покрытия. Однако, имея большую высоту и протяженность, они образуют большие поверхности, которые воспринимают значительную ветровую нагрузку.

В связи с этим необходимо принимать особые меры для обеспечения устойчивости торцевых стен. В этих целях в зданиях с кирпичными несущими стенами в торцевых стенах устраивают наружные и внутренние пилястры, а в каркасных зданиях в торцевые стены вводят фахверк.

Обеспечение устойчивости стен: а – закрепление кирпичной стены клямерами, б - закрепление кирпичной стены анкерами, в – схема фахверка, 1 – клямер, 2 – колонна каркаса, 3 – сварка, 4 – наружная стена, 5 – анкер, 6 – ригель фахверка, 7 – основные стойки фахверка, 8 – вспомогательные стойки фахверка.

9. Вертикальные связи жесткости, их назначение и конструктивные особенности.

 Пространственную жесткость каркаса обеспечивают защемленные в фундаментах колонны, жесткий диск покрытия и система стальных связей (вертикальных и горизонтальных).

В поперечном направлении вертикальные связи не могут быть установлены, так как они препятствовали бы технологическому процессу. Поэтому пространственную жесткость каркаса в поперечном направлении обеспечивают колонны (по расчету) и диск покрытия, распределяющий местные горизонтальные нагрузки между колоннами.

В продольном направлении общую устойчивость каркаса в целом обеспечивают вертикальные крестовые или портальные металлические связи по колоннам. В зданиях с мостовыми кранами такие связи устраиваются всегда и размещаются в одном шаге каждого ряда колонн посредине температурного блока на высоту от пола до низа подкрановых балок (рис. 1.7, поз. 6). Эти связи рассчитываются на действие ветровых нагрузок, приложенных к торцовым стенам, и продольных тормозных нагрузок от мостовых кранов. В бескрановых зданиях небольшой высоты (Н < 9,6 м) связи по колоннам могут не устанавливаться.

Рис. 1.7. Виды связей в одноэтажных промышленных зданиях: 1 — колонна; 2 — ригель; 3 — диск покрытия; 4 — вертикальные связи-фермы; 5 — распорки; 6 — вертикальные связи по колоннам

При высоте опорных частей ригелей более 800 мм, например в зданиях с плоской кровлей, между ними устанавливают вертикальные связи-фермы, располагаемые в крайних ячейках температурного блока, а поверху каждого продольного ряда колони — стальные распорки (рис. 1.7, поз. 4, 5). Связи-фермы имеют номинальную длину 6 либо 12 м и высоту, равную высоте ригеля на опоре. Необходимость устройства таких связей обусловлена тем, что горизонтальная сила от ветровой и крановой нагрузок, приложенная к покрытию, может вызвать деформацию ригелей поперечных рам (стропильных балок или ферм) из плоскости. Следовательно, назначение этих связей-ферм и распорок — передать продольные горизонтальные усилия с диска покрытия на колонны и, в конечном счете, на вертикальные связи по колоннам.

При высоте опорных узлов ригелей покрытия не более 900 мм и наличии жесткого опорного ребра вертикальные связевые фермы и распорки допускается не ставить, однако в этом случае сварные швы в сопряжении ригеля с колонной должны быть расчетными.

Рис. Узел крепления вертикальной связи к колонне. А)крестовые связи; Б) портальные связи.

2.1.1.9 Приколонные стойки фахверка

В горцах зданий между колоннами каркаса (сдвинутыми внутрь пролёта на 500 мм) и стеновыми панелями невозможно установить фахверковые колонны. В этих местах устанавливаются приколонные стойки фахверка.

Приколонные стойки фахверка обычно выполняют стальными. Они опираются на обрез фундамента колонны каркаса и крепятся к ней с шагом не более 4,8 мм. Чаще всего приколонные стойки фахверка изготавливают из 2 швеллеров №20, сваренных «коробочкой».

1 - колонна каркаса; 2- приколонная стойка фахверка; 3- торцевая стено­вая панель; 4 - элементы крепления приколонной стойки к колонне

Рисунок 4 - Установка приколонных стоек фахверка при привязке ко­лонн «0» и «250»

2.1.2 Фундаменты

Каркасная конструкция производственного здания обуславливает необхо­димость устройства самостоятельного фундамента под каждую колонну. Раз­мер фундамента определяется нагрузкой, приходящейся на колонну, предельно допустимым давлением на грунт под подошвой фундамента и глубиной про­мерзания, грунта.

Фундаменты каркасных промышленных зданий устраивают монолитны­ми. Фундаменты состоят из подколонника стаканного типа и одно-, двух- или трехступенчатой плитной части, (рисунок 7). Зазор между гранями колонн и стенками стакана принят по верху 75 мм и по низу 50 мм, а между низом ко­лонн и дном стакана 50 мм. Минимальная толщина стенки стакана по верху – 175 мм. Соединение двухветвевых колонн с фундаментом осуществляется в одном стакане. Заливка стаканов после установки колонн производится бето­ном на мелком гравии.

Рисунок 5 Фундамент стаканного типа для колонн одноэтажных промышленных зданий

Ступени плиты всех фундаментов имеют единую унифицированную вы­соту 300 мм. Размеры высоты фундаментов Нф так же унифицированы и могут иметь высоту: 1,5; 1,8; 2,4; 3; 3,6; 4,2 м (для двухветвевых колонн фундаменты высотой 1,5 м не предусмотрены).

Отметки верха подколонника под железобетонные колонны принята -0,150

Фундамент под смежные колонны в температурных швах делается общий независимо от числа колонн в узле (две, три, четыре) и даже в том случае, если в числе смежных колонн имеются и стальные, и железобетонные колонны. В этом случае для каждой сборной железобетонной колонны делают отдельные стаканы (рисунок 8).

Количество ступеней в фундаменте зависит от нагрузки. При учебном проектировании применяем:

- под колонны крайнего ряда – двухступенчатый;

- под колонны среднего ряда – трехступенчатый;

- под фахверковые колонны – одноступенчатый.

Рисунок 6 Фундамент стаканного типа для колонн одноэтажных промышленных зданий

При учебном проектировании, когда расчет конструкций здания и их фундаментов не выполняются, размеры фундаментов могут быть приняты конструктивно исходя из расчетов чтобы размеры фундамента были кратны 300 мм.

После расчета размеров фундаментов, вычисляем объем бетона для каждого принятого фундамента.

При этом разбиваем фундамент на отдельные геометрические элементы и вычисляем Vбет. каждой части в отдельности.

Vбет.1ст. =a1 · b1 · h1

Vбет.2ст. =a2 · b2 · h2

Vбет.под. =(aп · bп · hп) – (aк · bк · (hзагл. – 0,15))

Vф= Vбет.1ст + Vбет.2ст + Vбет.под.

Рисунок 7 – Подсчет объема бетона для фундамента.

При расчете высоты фундамента необходимо брать унифицированные размеры высот, например: при расчете высоты фундамента получилась величина равная 1650 мм, применяем высоту фундамента 1800 мм (ближайшая высота в большую сторону кратная 300 мм).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *