Теоретичний матеріал до теми 13
3. Змішаний каркас одноповерхових будівель.
Змішані каркаси
Каркас, у якого стиснуті та згинаючі елементи виконані з різного матеріалу, називають змішаним. Для одноповерхових промислових будівель доцільно застосовувати каркаси таких видів: колони залізобетонні, підкранові балки та несучі конструкції покриття сталеві, колони залізобетонні, несучі елементи покриття дерев’яні; колони металеві, конструкції покриття дерев’яні За рахунок раціональної роботи каркаса, залізобетонних (на стиск), металевих і дерев’яних (на згин), знижується матеріаломісткість будівлі. Зменшення маси покриття дозволяє зменшити розміри перерізу колон і підошви фундаменту. Найчастіше застосовують каркаси з несучими металевими елементами покриття. Характерними вузлами таких каркасів є: спирання сталевих підкранових балок на залізобетонні колони (рис. 16.9 д); виконують через опорні торцеві ребра. Балки закріплюють до колон болтами та планками, а між собою з’єднують болтами, які пропускають через опорні ребра.
Установка металевих ферм на залізобетонну колону виконується через опорну плиту (рис. 3.1). Установлені конструкції закріплюють анкерними болтами, заробленими в оголовках колон.
У змішаних каркасах несучими елементами покриття можуть бути балки, ферми, арки з клеєної деревини. При рівних навантаженнях і прольотах маса таких конструкцій у 5 разів менша, ніж із залізобетону.
Клеєні дерев’яні конструкції заводського виготовлення міцні, стійкі, в агресивному середовищі мають невелику вагу, хороші архітектурно-естетичні якості, а за довговічністю не гірші за металеві й залізобетонні конструкції. Застосовують їх в одноповерхових виробничих будівлях з агресивним середовищем і при будівництві в районах, багатих на соснові ліси.
Дерев’яні балки в покриттях одноповерхових будівель з прольотами в 12 м і більше виконуються цвяховими, складеними з брусків і дощок, і клеєними – з дощок, міцно з'єднаних між собою синтетичним клеєм. Цвяхові балки мають зшиту на цвяхах стінку із двох шарів дощок, нахилених в різні боки під кутом в 45 °. Верхній і нижній пояси цих балок утворюються нашитими з двох сторін поздовжніми брусами, з'єднаними між собою вертикальними накладками. Висота таких балок 1/6 - 1/8 прольоту. Клеєні балки до 12 м довжини мають прямокутний перетин, а більш довгі – двотаврові. Висота їх приймається 1/10 - 1/12 прольоту. Дерев'яні ферми з брусів і дощок застосовують для прольотів в 15 м і більше. Покриття по дерев’яних балках і фермам виконують або у вигляді двошарового дощатого настилу, укладеного на бруси (прогони), опертих на несучу конструкцію, або у вигляді щитів з деревоплити. Ці щити являють собою ряд брусків товщиною 60 ... 120 мм і висотою 100 ... 240 мм, щільно з’єднаних між собою на цвяхах або на клею. Такі щити довжиною 3 ... 6 м укладають поверх балок і ферм, після чого за ними прибивається настил з дощок, укладених під кутом в 45 ° до напрямку щитів, і укладається шар гідроізоляції.
Використовують дерев’яні каркаси (рис. 3.1) таких типів: зі стрілчастих арок з прольотом 18 - 24 м і 45 м, які використовують для складів мінеральних добрив та хімічної сировини; із гнутоклеєних рам з прольотами 12, 18, 24 м; із рам (елементи яких з’єднані в зубчастий шип) з прольотом 12 - 18 м; стійково-балкові для прольотів 12 і 18 м; із кроквяними фермами з прольотом 18 - 24 м, установленими на колони (дерев’яні стійки).
Рис. 3.1. Дерев’яні каркаси промислових будівель: а – зі стрілчастих арок; б – з гнутоклеєних рам; в – з рам, з’єднаних у карнизному вузлі в зубчастий шип; г – стійково-балковий; д – із кроквяними фермами; 1 – фундаменти; 2 – арка; 3 – обрешітка; 4 – хвилясті азбоцементні листи; 5 – рами; 6 – клеєфанерні плити покриття; 7 – вертикальні зв’язки; 8 – стінові азбоцементні панелі; 9 – дерев’яні стійки; 10 – двосхилі балки; 11 – клеєфанерні панелі стін; 12 – сегментна ферма
Каркаси з деревини застосовують в одно-, дво-, багатопролітних безкранових і кранових будівлях з підвісними кранами. Просторова жорсткість каркасів забезпечується влаштуванням зв’язків: по верхньому поясу кроквяних конструкцій і вертикальних у поздовжніх рядах через кожні 30 м.