Каркас промышленного здания Советский патент 1981 года по МПК E04H5/02 E04B1/18 

(54) КАРКАС ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

1

Изобретение относится к строительству, а именно к каркасам промышленных зданий, и может быть использовано при строительстве тепловых электростанций.

Известен каркас главного корпуса тепловой электростанции, где колонны выполняются двухветвевыми из брусков, соединенных железобетонными брусковыми поперечинами, а несущие конструкции покрытия опираются непосредственно на колонны 1.

Недостатком такого технического решения является большая трудоемкость сборки двухветвевых колонн, вызванная необходимостью приварки при укрупнительной сборке на строительной площадке четырех стальных накладок в каждом стыке поперечины с ветвью колонны и зачеканки зазоров эпоксидным составом. Опирание несущих конструкций покрытия непосредственно на колонны затрудняет монтаж конструкций покрытия прогрессивным блочным методом.

Наиболее близким к изобретению является каркас главного корпуса ГРЭС с энергоблоками 800 MET, включающий блоки покрытия, в котором колонны выполнены двухи трехветвевыми. В трехветвевых колоннах две ветви, на которые опираются хребтовые балки, объединены между собой по всей длине привариваемыми стальными накладками, а третья, расположенная на определенном расстоянии, соединена со сдвоенными ветвями поперечинами. Ригели и стропильные (})ермы опираются на одиночные ветви трехветвевых колонн, а хребтовые балки - на сдвоенные, причем опирание хребтовых балок выполнено центрально относительно сдвоенной ветви колонны и, следовательно, с большим эксцентриситетом относительно оси трехветвевой колонны 2.

Однако в известном каркасе соединение ветвей трехветвевой колонны железобетонными поперечинами и стальными накладками требует больших трудозатрат при укрупнительной сборке колонн каркаса, а центральное относительно сдвоенной ветви трехветвевой колонны опирание хребтовых

балок вызывает дополнительные усилия в элементах колонн и узлах соединения. Кроме того, при опирании конструкций покрытия не реализуется принцип совмещения функций рядом расположенных однотипных элементов, что ведет к утяжелению каркаса и увеличению трудоемкости монтажа. Цель изобретения - снижение трудоемкости монтажа- и материалоемкости каркаса. Указанная цель достигается тем. что в каркасе промышленного здания, включающего одно- и п-ветвевые железобетонные колонны, ригели, распорки, хребтовые балки и блоки покрытия, ветви каждой п-ветвевой колонны каркаса соединены между собой по высоте шпонками с заданным шагом и в местах примыкания ригелей, а ось опирания хребтовой балки смещена от геометрической оси п-ветвевой колонны в сторону, противоположную стороне опирания ригелей, на расстояние, пропорциональное отношению суммарной нагрузки от ригелей к нагрузке от хребтовой балки, при этом распорки каркаса установлены в верхней части смежных колонн, а на них оперты блоки покрытия. На фиг. 1 схематично изображен каркас, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1. Каркас промышленного здания включает одноветвевые колонны 1 и п-ветвевые колонны 2 из элементов одного сечения, соединенные между собой по высоте шпонками 3. На колонны 2 через оголовок 4 оперта хребтовая балка 5. Для обеспечения равномерной загрузки ветвей п-ветвевой колонны 2 ось 6 опирания хребтовой балки 5 смещена от геометрической оси 7 п-ветвевой колонны 2 в сторону, противоположную стороне опирания ригелей 8, причем величина смещения прямо пропорциональна отношению нагрузки от ригелей к нагрузке от хребтовой балки. Шпонки 3 установлены в пветвевой колонне 2 в местах опирания ригелей 8, а в остальных местах с заданным шагом 9. Пространственные блоки 10 покрытия оперты на распорки 11 продольной рамы каркаса, устанавливаемые в верхней части 12 смежных колонн 2 и передающие нагрузку от блоков 10 покрытия на колонны 2. В составе каркаса здания п-ветвевые колонны 2 работают как многоярусные рамные конструкции, в которых ветви колонн являются стойками, а шпоночные соединения - ригелями бесконечной погонной жесткости. В стойках таких двухветвевых колонн при увеличении суммарной продольной силы в наиболее нагруженных сечениях до 13% изгибающие моменты снижаются в 5-6 раз по сравнению с колоннами сплошного сечения, что позволяет выполнить ветви составных колонн одного поперечного сечения, равного поперечному сечению одноветвевых колонн каркаса, и эффективно использовать высокопрочные бетоны. Предлагаемая конструкция каркаса промышленного здания позволяет также применять для изготовления железобетонных колонн каркаса формы одного типоразмера, упростить процесс производства строительно-монтажных работ, снизить материалоемкость каркаса, исключить дополнительные усилия в элементах п-ветвевых колонн, вызываемых неравномерной загрузкой ветвей, и реализовать принцип совмешения функций распорок как элементов жесткости каркаса и несущих элементов блоков покрытия. Формула изобретения Каркас промышленного здания, включающий одно- и п-ветвевые железобетонные колонны, ригели, распорки, хребтовые балки и блоки покрытия, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости монтажа н материалоемкости каркаса, ветви каждой п-ветвёвой колонны соединены шпонками с заданным шагом и в местах примыкания ригелей, а ось опирания хребтовой балки смещена от геометрической оси пветвевой колонны в сторону, противоположную стороне опирания ригелей, на расстояние, пропорциональное отнощению суммарной нагрузки от ригелей к нагрузке от хребтовой балки, при этом распорки установлены в верхней части смежных колонн. а на них оперты блоки покрытия, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.«Энергетическое строительство, 1973, № 3, с. 13, р. 1. 2.«Бетоны и железобетон, 1977, № 5, с. 7-9, р. 3.