Колонны фахверков
Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м. Предназначены они для восприятия ветровых усилий и массы стен. Фахверковые колонны шарнирно крепят к фундаменту сваркой закладных деталей колонны и опорного листа, установленного поверху фундамента строго по осям (узел 2, рис.11). Колонны фахверка крепят к конструкциям покрытия с помощью листового шарнира (узел 1, рис.11). Такое соединение обеспечивает передачу ветровых нагрузок на каркас здания и устраняет вертикальные воздействия покрытия на колонны фахверка.
Унифицированные железобетонные колонны для торцового фахверка двух типов (I и II) применяются в случаях, приведенных в таблице 1. В остальных случаях применяют стальные колонны фахверков. Конструкции колонн приведены на рис.1.
Таблица 1
Высота Н, м |
Вид железобетонных несущих конструкций покрытия |
|
балки |
фермы |
|
3 – 4,2 |
I |
- |
4,8 – 6 |
II |
|
7,2 – 9,6 |
II |
|
Колонны типа I имеют постоянное поперечное сечение по высоте (h = 300 мм), что позволяет размещать их верхнюю часть в зазоре между торцовой стеной и пристенной балкой покрытия и крепить их к верхнему поясу балки с помощью листового шарнира (узел 1, рис.2). Колонны типа II имеют переменное сечение по высоте (Нв и Нн, рис. 1) . Верхняя часть колонны (Нв) имеет такое же сечение, как и колонны типа I (h=300мм) и крепится к верхнему поясу стропильной балки аналогично колоннам типа I (узел 1, рис.2).
Тип 1 Тип 11
Рис.1 Конструкции колонн фахверков
Рис.2. Крепление фахверковых колонн к верхнему поясу стропильной конструкции
Рис.3.Крепление фахверковых колонн фундаменту
Б) стальной каркас
В зданиях бескрановых и с кранами грузоподъемностью до 200 кН высотой до 8.4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (рис.1, 2). В бескрановых зданиях высотой Н = 9.6 – 18 м используют колонны двухветвевые (рис.3).
Общий вид колонн
Рис.1. Колонны постоянного сечения для бескрановых зданий высотой до 8.4 м или для х зданий с подвесными кран-балками
Рис.2. Колонны постоянного сечения с кранами.
Рис.3. Колонны двухветвевые для бескрановых зданий высотой 9.6 -18 м; или зданий с подвесными кран-балками
В зданиях высотой 10.8 – 18.0 м, оборудованных кранами грузоподъемностью до 500 кН используют унифицированные двухветвевые колонны ступенчатого очертания, состоящие из двух частей: подкрановой (решетчатой) и надкрановой (из сварного двутавра) (рис.4).
Двухветвевые колонны по типам сечения ветвей проектируют в трех вариантах:
1. При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллера и двутавра, соответственно;
2. При ширине сечения 400 – 600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из прокатного двотавра.
3. При ширине сечения более 600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая - из сварного двутавра. Надкрановая часть колонны проектируется из сварного двутавра с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.
Для соединения ветвей сквозных колонн применяют решетки различного очертания: треугольные, раскосные, крестовые и полукрестовые. Решетку устраивают двухплоскостной, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетка усиливается диафрагмами, расположенными через четыре раскоса по высоте. Решетчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью, которая выполняется из сварного двутавра.
Рис.4. Колонны двухветвевые для зданий с кранами
Рис. 5. Средняя колонна постоянного сечения из сварных двутавров для зданий с мостовыми опорными кранами
Рис. 6. Средняя колонна двухветвевая для зданий с мостовыми опорными кранами
Базы стальных колонн.
В нижней части стальных колонн предусматривают стальные базы (башмаки) для увеличения площади опирания колонны и сопряжения ее с фундаментом. Конструкция базы определяется типом колонн (сплошные, сквозные или раздельные), величиной и характером нагрузки (центрально нагруженная, внецентренно нагруженная), а также способом опирания колонн (шарнирное, жесткое).
Базы центрально сжатых колонн рекомендуется устраивать из одной плиты или из плиты, усиленной ребрами жесткости (рис.7).
Рис .7. База центрально сжатой колонны из одной плиты
Для увеличения ширины стержня колонны и усиления плиты базы устанавливают поперечные траверсы из листов (рис.8). Траверсы воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту. Базы внецентренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах делают такими же, как и базы центрально сжатых колонн.
Рис .8. Базы стальных колонн под центрально сжатую колонну сплошного сечения
Рис .9. Базы стальных колонн под внецентренно сжатую двухветвевую колонну
Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении.
Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов.
Стальные стойки фахверка.
Фахверк располагают в плоскости продольных и торцовых стен для восприятия массы стен, ветровых нагрузок и передачи их на основной каркас здания.
Рис. 10. Узлы крепления стоек фахверка к покрытию к верхнему поясу фермы
Рис. 11. Узлы крепления стоек фахверка к нижнему поясу фермы
Рис. 12. Узел крепления стойки фахверка к фундаменту