Рамно-связевые каркасы двухэтажных производственных зданий с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа (серия 1.420-8/81)

Разработаны рабочие чертежи конструкций относительно нового типа здания двухэтажных бескрановых зданий с сеткой колонн первого этажа 6x6, 9x6 и 12x6 м, верхнего этажа 18x6, 18x12, 24x6 и 24x12 м, с нагрузкой на перекрытие до 50 кПа и железобетонными двухэтажными колоннами. Здания (рис. ниже) запроектированы однопролетными и многопролетными (по верхнему этажу), с высотами первого и второго этажей: 4,8 + 6,0; 4,8 + 7,2; 4,8 + 8,4; 4,8 + 9,6; 6,0 + 6,0; 6,0 + 7,2; 6,0 + 8,4; 7,2 + 7,2 м.

Расчетные нагрузки на ригели перекрытий пролетом 6 м - 145, 215 и 320 кН/м; пролетом 9м - 145, 180 и 215 кН/м; пролетом 12 м - 145 кН/м.

Поперечный разрез двухэтажного здания с укрупненной сеткой колонн

Прочность и устойчивость каркаса в поперечном направлении обеспечиваются поперечными рамами, жесткими узлами в перекрытии и шарнирным сопряжением конструкций покрытий с двухэтажными колоннами (рис. выше). Продольная устойчивость каркаса обеспечивается постановкой стальных связей (рис. ниже).

Расчет рам поперечного каркаса выполняется с учетом влияния участков повышенной жесткости в зоне опирания ригелей на консоли колонн (рис. ниже).

Стык ригеля с колонной

а - крайней двухэтажной; 6 - одноэтажной

При определении усилий в элементах стальных связей связевая система рассматривалась в виде консольной фермы, образованной связевыми колоннами и вертикальными связями. При этом стойки двухэтажные и нижнего этажа учитывались как дополнительные элементы жесткости, шарнирно соединенные со связевой фермой. Стальные вертикальные связи запроектированы сжато-растянутыми.

Схемы расположения вертикальных связей и распорок

Рядовые и связевые колонны рассчитаны на усилия от загружения ригелей перекрытия вертикальными нагрузками, не вызывающими кручение относительно поперечных осей зданий, и от горизонтальных нагрузок, а также на усилия из плоскости рам, определяемые величиной смещений продольного каркаса.

Ригели рассчитаны по прочности, деформации и раскрытию трещин на усилия от вертикальных нагрузок, не вызывающих кручение относительно поперечных осей зданий. Ригели, используемые в торцевых рамах и у температурно-усадочных швов, рассчитаны на изгиб с кручением.

Сечение опорной арматуры ригелей проверено, а высота сварных швов крепления ригелей к консолям назначена с учетом усилий, возникающих в раме каркаса в период монтажа конструкций без одновременного замоноличивания стыков.

Двухэтажные колонны разработаны в опалубочных формах типовых прямоугольных колонн одноэтажных зданий серии 1.423-5. Сечения колонн 500x400; 600x400; 700x400 и 800x400 мм. Ригели опираются на стальные консоли, привариваемые к закладным деталям колонн. Одноэтажные колонны сечением 600x400 мм с железобетонными консолями изготавливаются в опалубочных формах колонн для этажерок серий ИИЭ20-1/73 и ИИЭЗО. Ригели имеют высоту 800 и 1000 мм (для пролетов 6 и 9 м) и 1000 мм (для пролета 12 м).

Плиты высотой 400 мм, шириной 1500 или 750 мм под нагрузки 1540 кПа приняты по серии 1.442.1-1.87. Плиты высотой 500 мм, шириной 1500 мм под нагрузки 40 и 50 кПа приняты по серии 1.442.1-3.

Покрытия выполняются из типовых стропильных и подстропильных конструкций для одноэтажных производственных зданий.

В результате анализа проектов двухэтажных зданий с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа были определены следующие техникоэкономические показатели эффективности серии: сокращение площади застройки до 40%; сокращение территории предприятия до 30%; снижение стоимости СМР до 20% (в том числе по работам нулевого цикла до 65%); сокращение трудозатрат на строительной площадке до 30% (в том числе по нулевому циклу до 65%).