Енджиевский - Каркасы зданий из легких металлических конструкций и их элементы

Л.В. Енджиевский, В.Д. Наделяев, И.Я. Петухова

Каркасы зданий из легких металлических конструкций и их элементы

Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим специальностям

Издательство Ассоциации Строительных Вузов

Москва 1998

Каркасы зданий из легких металлических конструкций и их элементы: Учебное пособие/ Л.В.Енджиевскии, В.Д.Наделясв, И.Я.Петухова.; Изд-во АСВ, — М: 1998. — 247 стр. с илл.

Представлен зарубежный опыт развития конструктивных форм каркасов зданий и их элементов. Приведены данные по технико-экономической оценке их конструктивных решений.

Содержатся материалы по проектированию отдельных типов каркасов одноэтажных производственных зданий, а также внецентренно-сжатых колонн, балок, ферм. Уделено внимание использованию стандартных программ для статических расчетов на ЭВМ поперечника здании.

Пособие Предназначено для студентов специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство» и может быть использовано студентами других строительных специальностей при выполнении курсовых и дипломных проектов,

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время для всех развитых стран мира ведущим направлением эффективного металлостроительства является применение легких металлических конструкций в зданиях промышленного, граждане кого, сельскохозяйственных и иного назначения.

Четкого общепризнанного определения и тем более с конкретными показателями качества понятия «легкие металлические конструкции» (ЛМК) в литераторе нет. Просматривается лишь тенденция включить в это понятие набор качеств, отражающих высшие достижения отрасли в определенный временной период. Так в [I] в качестве характерных черт JIMK названы: малая металлоемкость; существенная, но в разумных пределах типизация и унификация; стабильность номенклатуры в течение достаточно длительного времени; высокая технологичность и приспособленность для изготовления на поточных автоматизированных линиях, для транспортировки, а также для конвейерно-блочных и других скоростных методов монтажа; высокая степень заводской готовности; возможность комплектной поставки целых зданий-модулей и их несущих конструкций; благоприятные экспортные возможности.

Снижение металлоемкости зданий из ЛМК достигается за счет новых конструктивных форм, профилей (трубчатых, широкополочных тавровых, тонкостенных, гнутых и гнутосварных из низколегированной повышенной прочности тонколистовой стали, перфорированных, гофрированных и др.), тонколистового проката, эффективных материалов для несущих и ограждающих конструкций (высокопрочных сталей. алюминиевых сплавов, профилированного листа, утеплителя).

Если принять во внимание, что трудоемкость изготовления и стоимость единицы массы таких профилей выше обычных, достичь конкурентоспособности ЛМХ возможно лишь при высокой степени индустриальности заводского изготовления, отлаженной системе комплектной поставки и использовании передовых приемов монтажа.

В начале 70-х г. в бывшем Минмонтажспецстрое СССР разработан производственный комплекс создания мощностей специализированных заводов и подразделений по монтажу зданий из легких металлических конструкций, а также единый процесс проектирования, изготовления, комплектной поставки и монтажа зданий и сооружений.

При активном участии специалистов ЦНИИПСК, ЦНИИСК, Главспецлегконструкции и других были созданы покрытия зданий из ЛМК (табл. I).

которые затем трансформировались в системы комплектно поставляемых зданий [2].

Конструктивные решения ЛМК ориентированы на заводскую поточную технологию их изготовления. Основа такой технологии - автоматизированные линии и заводские автоматизированные комплексы по производству эффективных профилей из стального рулонированного проката и алюминиевых литых заготовок. В автоматизированные заводские комплексы в различных сочетаниях включаются станы по производству сварных двутавровых балок, по прокату холодногнутых профилей, по изготовлению профилированного стального настила, линии по производству метизов, высокопроизводительное оборудование и станки с числовым программным управлением для резки, фрезерования, образования отверстий и других операций.

Созданная промышленная база изготовления всего набора несущих и ограждающих легких металлических конструкций комплектной поставки (ЛМК КП) позволила развиваться отрасли по двум направлениям [2].

Первое - соответствующее традиционным принципам типового проектирования по стандартизированным габаритным схемам и каталогам выпускаемых легких металлических несущих и ограждающих конструкций с комплектацией либо на специализированном заводе, либо на строительной площадке.

Второе - комплектация типовых зданий-модулей из ЛМК с определенным функциональным назначением (например, физкультурно-оздоровительные комплексы, предприятия по хранению и переработке сельскохозяйственной продукции, объекты торговли и промышленного назначения и др.) и фиксированными параметрам и высот пролетов, шагов колонн, грузоподъемности кранов. Проектные решения зданий-модулей предусматривают устройство в них унифицированных систем инженерного обеспечения: вентиляции, освещения, отопления.

ЛМК КП, выпускаемые на отечественных заводах, могут применяться в зданиях производственного назначения для размещения производств с нормальным температурно-влажностным режимом при отсутствии агрессивных выделений или для производств со слабоагрессивными средами, но при соответствующей антикоррозионной защите конструкций.

Здания из ЛМК КП можно строить практически по всей территории страны: с I по IV снеговой и ветровой районы и с расчетной температурой наружного воздуха до -50 С^о,

В данном пособии приведены конструктивные решения и рассмотрен эволюционный путь названных выше типов конструкций и зданий из ЛМК. При этом использовались рабочие чертежи типовых серий и технических проектов, разработанные ведущими проектными организациями! страны: ЦНИИПСК им. Н.П.Мельникова, ЦНИИСК им.Кучеренко, ЦНИИПромзданий, Гипроспецлегконструкпия и др.

Роль ЛМК, очевидно, еще более возрастет в связи с переориентацией на разукрупнение производств, создание мобильных с часто меняющейся технологией мелкомасштабных производств, в том числе фермерских хозяйств, индивидуальных и совместных малых предприятий по переработке сельскохозяйственного и промышленного сырья и др.

Ориентируя читателя пособия на проектирование конкретного объекта с определенным функциональным назначением, мы также призываем его к расширению взгляда на объект проектирования с учетом обобщенных принципов технологии проектирования [3]:

- социального заказа, при котором каждый проект должен учитывать интересы общества и быть социально безопасным;

- территориального, учитывающего региональные природно-климатические, экологические и социально-экономические особенности. Для этого следует руководствоваться региональными нормативными документами;

- комплексности проектирования с yчeтом перспективы развития промышленных предприятий и их технологий на основе планов развития регионов, городов, поселков;

- экологической совместимости промышленных предприятий, размешенных на одной территории при условии создания безотходных технологических комплексов:

-технологической гибкости проектируемых зданий и сооружений, дающей возможность многократно модернизировать и заменять технологическое оборудование, процессы и производство;

- экономической целесообразности, когда народнохозяйственный экономический эффект от проектируемого объекта превышает расходы на восполнение ущерба, наносимого обществу за счет отчуждения земель, нарушения природной среды, дополнительных затрат на добычу полезных ископаемых, развития энергетических и транспортных систем.