Ангар з каркасом із ЛСТК 36х12х6м - концепція типового проекту

1. Вихідні данні

Розглядається типовий універсальний ангар, який може мати низку призначень:

- склад

- сільськогосподарський об'єкт

- виробниче та допоміжне приміщення

- інші призначення, що відповідають об'ємно-планувальному рішенню даної безкранової будівлі.

Завдяки наявності цинкового покриття каркасу будівлі проект рекомендується до застосування як сільськогосподарський об'єкт.

Мікрорельєф місцевості поблизу майданчика будівництва – рівний;

Вид будівництва – нове будівництво;

Категорія складності – I;

Клас відповідальності – СС2;

Коефіцієнт надійності з відповідальності згідно з Таблицею 5 ДБН В.1.2-14-2009 – γn = 1.05 для першої групи граничних станів, 0.975 - для другої;

Встановлений термін експлуатації згідно з Таблицею 2 ДБН В.1.2-14-2009 – Тef= 50 - 60 років (залежно від умов експлуатації об'єкта: виробничого, складського або сільськогосподарського);

Габаритні розміри – 36,00м х 12,00м;

Будівля складу – вентильована, тепла з автономним опаленням;

Ухил покрівлі – 10% (сендвіч-панелі);

За відносну позначку 0,000 прийнято позначку чистої підлоги ангару.

Дані конструкції рекомендується застосовувати в неагресивному, слабоагресивному та середньоагресивному середовищах у кліматичних районах з температурою зовнішнього повітря в межах -40°С ÷ +40°С.

Основними критеріями вибору конструкцій є збільшення прольотів, загальне зниження витрат за будівництво і скорочення термінів будівництва.

У конструкції мають бути використані матеріали, що виготовляються на заводах України.

Дані конструкції розраховані для застосування у таких кліматичних районах:

Снігове навантаження – 5-й район (згідно з ДСТУ-Н Б EN 1991-1-3)

Вітрове навантаження – 2-й район (згідно з ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4)

Відповідно до ДСТУ-Н Б EN 1998-1-1 прийнято, що майданчик будівництва відноситься до зони дуже низької сеймічності (прискорення ґрунту не більше 0.04g). У разі прив'язки об'єкта до місцевості з підвищеними сейсмічними вимогами потрібен їх облік під час розрахунку та конструювання будівлі.

Інші особливі умови майданчика (просадні ґрунти, підроблювані та підтоплювані території) – відсутні.

2. Архітектурно-планувальні рішення

Загальна характеристика будівлі.

Універсальний типовий ангар каркасного типу розмірами 36,00м х 12,30м.

Будівля одноповерхова, загальною площею 432 м2.

Покрівля - двосхилий.

При проектуванні прийнято такі параметри:

-в поздовжньому напрямку крок рам - 4,50м

- у поперечному напрямку – один проліт 12м.

- висота до низу несучих конструкцій – 6,0м

У будівлі можуть розташовуватися матеріали, що відносяться до негорючих речовин у холодному стані.

Відповідно до обраної категорії та з урахуванням площі поверху (таблиця 2 ДБН В.2.2-7-98) ступінь вогнестійкості складу – IIIa.

Об'ємно-планувальні рішення

Планувальне рішення ангару передбачає наявність одного основного приміщення загальною площею 432 м2.

Стіни та покрівля – теплі, відповідно до вимог ДБН В.2.2-7-98. Стіни - внутрішня стінова касета (ВСК) 600/150х0, 75мм, Утеплювач - 150мм, профнастил зовнішній висотою хвилі 10 мм, товщиною 0,45мм. Покрівля - сендвіч панелі з наповнювачем ППУ товщиною 100мм.

Підлоги – відповідно до технологічних вимог. У стандартному варіанті - згідно з СНіП 2.03.13 та ДБН В.2.2-7-98: асфальтобетонні, а за відсутності впливу розчинів кислот - бетонні.

Вікна – вікна для забезпечення природного освітлення та провітрювання, як варіант, передбачені у верхній частині зовнішніх стін, на висоті 3,0 м від рівня підлоги, з урахуванням вертикальних зв'язків по осях «2-3» та «7-8» у поздовжньому напрямку. Вікна стрічкового типу:

ОК-1 – 3,50 х 1,20 (Н)м – 4 шт.

ОК-2 – 4,00 х 1,20 (Н)м – 8 шт.

Двері та ворота - по торцях стін по осях «А» та «В», згідно з вимогами технології, передбачені дві пари розпашних типових металевих воріт розміром 3,50 х 3,00(Н) м з хвірткою для евакуації обслуговуючого персоналу ангара, розміром 0,80 х 2,10 (Н) м. Хвіртка без порогів (або як варіант з порогами висотою не більше 0,1 м), що відкривається у напрямку виходу з будівлі. Двері та ворота повинні обладнуватися запорами та замками.

Колони та обрамлення прорізів - у місцях інтенсивного руху підлогового транспорту мають бути захищені від механічних пошкоджень неметалевими матеріалами.

У складській будівлі мають бути передбачені заходи щодо нанесення на стіни яскравих ліній та написів, а також вимоги щодо догляду, експлуатації та організації високого рівня механізації вантажно-розвантажувальних робіт.

План на відм.+0,000

Розрізи

Конструкція покрівлі

Конструкція стін

3. Укрупнена специфікація основних конструкцій каркасу.

З урахуванням конструктивного коефіцієнта повна вага металоконструкцій склала 11,1 т.

Тип елементів	Вага, т
Ригелі несучих рам	4
Колони несучих рам	3
Фахверкові рами	1.2
Прогони покриття	2.1
Вертикальні та горизонтальні в’язі	0.5
Підрамники воріт	0.3
Разом	11,1

Загальна площа будівлі дорівнює 432м², а отже металомісткість каркаса становить 25,6 кг/м²

4. Навантаження і впливи

Розрахунок каркасу виконано відповідно до Єврокоду 3 (ДСТУ-Н Б EN 1993) «Проектування сталевих конструкцій» та, зокрема, його частини 1-3 (ДСТУ-Н Б EN 1993-1-3) «Проектування сталевих конструкцій. Додаткові правила для холодноформованих елементів та профільованих листів».

Відповідно навантаження та впливи визначаються Єврокодом 1 (ДСТУ-Н Б EN 1991) та мають наступні значення:

Власна вага покриття

Матеріал	Розподілене навантаження (kПа)	Об'ємна вага (Т/м³)	Товщина(м)	ɣ_F
Сендвіч-панелі з ППУ наповнювачем завтовшки 100мм	0,150	---	---	1,35
Додаткове навантаження від елементів, що підвішуються до конструкцій	0,250	---	---	1,35

Експлуатаційне навантаження	0,400 kПа
Граничне навантаження	0,540 kПа

Снігове навантаження (відповідно ДСТУ-Н Б EN 1991-1-3)

Параметр	Значення
Сніговий район	5
Характеристичне значення снігового навантаження	1,6 kПа
Коефіцієнт коригування на середній період повторюваності T_ef=50 лет	1,00

Вітрове навантаження (відповідно ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4)

Параметр	Значення
Район за характеристичним значенням базової швидкості вітру	1
Характеристичне значення базової швидкості вітру	25 м/с

5. Конструктивна схема

Конструктивна схема будівлі – рамно-в'язева.

Основою несучої конструкції є поперечні рами з жорстким примиканням ферми до колон і шарнірним примиканням до фундаментів. Подібна розрахункова схема є класичною для безкранових будівель павільйонного типу і дозволяє отримати оптимальну вагу за мінімальних безмоментних навантажень на фундаменти. Рами складаються з одного прольоту - 12м в осях. Конструкції каркасу виготовлені з холодноформованих тонкостінних профілів (ЛСТК). Виготовлення та монтаж конструкцій повинні відповідати:

- ДСТУ Б EN 1090-1 «Виконання сталевих та алюмінієвих конструкцій. Частина 1: вимоги

до оцінки відповідності компонентів конструкцій»

- - ДСТУ Б EN 1090-2 «Виконання сталевих та алюмінієвих конструкцій. Частина 2:

технічні вимоги до сталевих конструкцій»

- EN 10162 « Холоднокатані сталеві профілі. Технічні умови. Допуски на

розміри та перерізи»

У проміжних рамах несуча конструкція покриття прийнята решітчастою (ферма), у фахверкових – балковою із спарених С-профілів. Перерізи колон та основних та фахверкових рам – спарені С-подібні профілі. Вертикальні зв'язки по колонах та горизонтальні по покриттю виконані хрестовими з гнучких переднапружених (талрепами) елементами.

Приклад переднапруженої гнучкої в’язі

Просторова жорсткість каркасу у вертикальній поздовжній площині забезпечується вертикальними поздовжніми зв'язками по колонах. У вертикальній поперечній площині – жорсткими поперечними проміжними рамами з відповідним примиканням ферми до колон і вертикальними зв'язками у фахверкових рамах.

У горизонтальній площині каркас об'єднаний жорстким диском покриття, який формується системою горизонтальних та вертикальних в’язів покриття. Горизонтальні зв'язки – гнучкі, переднапружені. Вертикальні формують підкоси із сталевих стрічок (підкіс), що розкріплюють нижній пояс ферм.

Будівля – тепла. Конструкція стін – безпрогінна. Функцію несучого елемента огороджувальної конструкції виконують холодноформовані оцинковані профілі внутрішніх стінових касет (ВСК) 600/150х0,75мм. Утеплення виконується мінераловатним заповненням профілю завтовшки 150мм. З конструктивного погляду позитивним ефектом від застосування ВСК є значне підвищення жорсткості каркасу до дії горизонтальних навантажень.

Конструкція покриття – прогонна, в’язева. Як огороджувальні конструкції прийняті сендвіч панелі з ППУ утеплювачем товщиною 100мм. У такому разі горизонтальні в’язі необхідні, оскільки сендвіч-панелі не можуть вважатися жорстким диском покриття. Прогони – холодноформовані оцинковані Z-профілі, розташовані за розрізною схемою.

Альтернативно можливо розглядати холодний варіант будівлі.

Конструктивна схема покриття

Заводські з'єднання – зварні та болтові, монтажні – болтові. Зварні з'єднання виконувати напівавтоматичним зварюванням. Болтові з'єднання передбачені на болтах міцності 8.8. У болтових з'єднаннях передбачати заходи для запобігання розкручування гайок.

Фундаменти будівлі – відповідно до технологічних вимог та геології майданчика можуть бути окремими, стрічковими, плитними із палями та без них. Підливку під опорні плити виконувати відразу після вивірки та монтажу опорних плит і до монтажу тіла колони.

Матеріал основних елементів каркасу з холодноформованих профілів – оцинкована гарячим методом рулонна холоднокатана тонколистова сталь класу S350GD завтовшки до 3мм. Фасонні та другорядні елементи – сталь класу S245.

6. Основні вузли

Типова база колони

Коньковий вузол з вертикальними та горизонтальними в’язями