Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий

Выбор материалов для каркасов


Выбор материалов для каркасов

Каркасы одноэтажных промышленных зданий монтируют преимущественно из сборного железобетона и стали, значительно реже — из монолитного железобетона, кирпича, алюминия, древесины и пластмасс.

При выборе материала для элементов каркаса необходимо учитывать следующие условия: размеры пролетов и шага колонн, высоту здания, величину и характер действующих на каркас нагрузок, параметры воздушной среды производства, наличие тех или иных агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические предпосылки. Ниже кратко рассмотрены положительные и отрицательные стороны конструкций из различных материалов.

Железобетонные конструкции обладают высокой долговечностью, несгораемостью, незначительными деформациями, позволяют экономить сталь и требуют небольших затрат на уход в процессе эксплуатации. Недостатками железобетонных конструкций являются большая их масса, значительная трудоемкость стыковых соединений при сборном железобетоне, зависимость возведения каркаса из монолитного железобетона от сезона, сложность, работ по усилению конструкций, высокая стоимость перестройки и разборки.

Путем предварительного напряжения высокопрочных бетонов и арматуры в последние годы удалось увеличить несущую способность, понизить собственную массу и расширить область применения железобетонных конструкций.

Стальные конструкции обладают относительно малой массой при большой несущей способности, высокой индустриальностью и малой трудоемкостью монтажа. Сталь отличается большим постоянством свойств, почти одинаковыми значениями расчетных сопротивлений на растяжение и сжатие, однородностью и надежностью. Поэтому несущая способность стальных конструкций наиболее определенна.

К недостаткам стальных конструкций относятся подверженность коррозии и снижение несущей способности под воздействием высокой температуры. Вследствие большой потребности в стали во всех областях народного хозяйства применение ее в строительстве ограничено.

Алюминиевые конструкции имеют малую массу и высокую несущую способность, стойки против коррозии; при работе в условиях агрессивной среды их не требуется покрывать защитной покраской; по сравнению со стальными они менее хрупки при низких температурах, обладают хорошими эстетическими качествами и не образуют искр при ударе по ним твердыми предметами. Отрицательные свойства алюминиевых конструкций: пониженная жаропрочность, высокий коэффициент линейного расширения и трудоемкость осуществления соединений.

Деревянные конструкции малопригодны для зданий с крановым оборудованием (за исключением несущих конструкций покрытия), так как они возгораемы, имеют ограниченную долговечность и значительную деформативность под действием нагрузок и в результате усушки или разбухания древесины. Однако малая собственная масса древесины, стойкость ее против воздействия многих кислот и газов, ничтожный коэффициент температурного расширения позволяют считать деревянные конструкции для некоторых зданий весьма эффективными.

По сравнению с железобетонными и стальными деревянные конструкции менее трудоемки в изготовлении (на 30—40%). Значительно расширится область применения древесины при возведении армированных деревянных конструкций.

Каменные конструкции для несущих элементов применяют редко, главным образом в мелкопролетных зданиях без мостовых кранов, когда нагрузка на опоры незначительна. К преимуществам каменных конструкций относят долговечность, огнестойкость и распространенность исходных материалов; к недостаткам — многодельность и неинду-стриальность в строительстве, тяжелые условия возведения в зимнее время.

Пластмассовые несущие конструкции пока мало распространены, их применяют главным образом в ограждениях зданий. Однако интенсивное развитие химической промышленности открывает перед пластмассами широкие перспективы. Преимуществами конструкций из пластмасс являются: легкость, высокая индустриальность и коррозионная стойкость; крупные недостатки их — невысокая огнестойкость, повышенная деформативность и пока значительная стоимость.

В промышленных зданиях массового строительства несущие конструкции, как правило, выполняют из сборного железобетона.

Применять сталь в одноэтажных зданиях допускается:
а) для стропильных и подстропильных конструкций; в отапливаемых зданиях с пролетами 30 м и более; для неотапливаемых зданий с пролетами 18 м и более при асбесто-цементной кровле;
— в зданиях с подвесными кран-балками грузоподъемностью более 5 т либо другими подвесными устройствами с нагрузками, превышающими предусмотренные для типовых железобетонных конструкций;
— в зданиях с развитой сетью подвесного конвейерного транспорта либо с коммуникациями, размещаемыми в межферменном пространстве, когда они по своим размерам не размещаются в пределах решетки типовых железобетонных ферм;
— при строительстве зданий с расчетной сейсмичностью 8 и 9 баллов с пролетами 18 м и более, а также возводимых в труднодоступных пунктах;
— в зданиях с большими динамическими нагрузками; над горячими участками цехов с интенсивным теплоизлучением (холодильники прокатных цехов, отделения нагревательных колодцев, печные и разливочные пролеты и т. п.);
— в тех случаях, когда колонны зданий выполняются стальными;

б) для колонн:
— если высота от пола до низа ферм превышает 14,4 м; при наличии мостовых кранов общего назначения грузоподъемностью 50 т и более независимо от высоты колонн, а также при меньшей грузоподъемности кранов при устройстве прохода в теле колонн на уровне крановых путей;
— при шаге колонн свыше 12 м; когда мостовые краны расположены в два яруса; в зданиях, а также в пролетах зданий, оборудованных мостовыми кранами тяжелого и весьма тяжелого режимов работы;
— в зданиях в пролетами 18 м и более, возводимых в труднодоступных районах;

в) для подкрановых балок, светоаэрационных фонарей, ригелей и стоек фахверка;
г) для типовых легких несущих и ограждающих конструкций комплектной поставки.

Стоимость материалов и конструкций, а также их перевозки составляет около 60% от общей стоимости строительно-монтажных работ по возведению зданий. Поэтому одна из актуальных задач повышения технического прогресса в строительстве — сокращение расхода материалов и снижение массы конструкций, что способствует облегчению зданий, а главное — снижает их стоимость.

Уменьшить массу зданий можно путем большего применения деревянных конструкций, а также за счет совершенствования конструкций из традиционных материалов. Так, тонкостенные железобетонные предварительно-напряженные конструкции по сравнению с обычными имеют меньшую массу на 35—40%, а конструкции из бетонов высоких марок (500—800) и легких бетонов — на 20—30%.

Значительно облегчаются здания при замене железобетонных конструкций металлическими, однако, как отмечалось выше, применение металла в строительстве пока ограничено.

Стальные конструкции можно облегчить путем применения сталей высокой и повышенной прочности, а также эффективных профилей (тонкостенных электросварных труб, открытых гнутых и замкнутых гнуто-сварных профилей, прокатных широкополочных двутавров и др.).

При преимущественном применении в промышленном строительстве железобетона и стали возможны три варианта выполнения несущего каркаса: полностью железобетонный, полностью стальной, смешанный (колонны железобетонные, фермы или балки стальные или деревянные).

Вариант каркаса выбирают с учетом параметров пролетов, вида и грузоподъемности внутрицехового транспорта, степени агрессивности среды производства, противопожарных требований, технико-экономических показателей и других факторов.

Здания с неполным каркасом (с несущими наружными стенами) в промышленности строят редко.

При выборе материалов и конструкций зданий учитывают также специфику местной промышленности стройиндустрии, геологические и климатические условия места строительства и архитектурно-художественные требования.



Похожие статьи:
Подкрановые балки

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум