• ru
  • ru
  • МЕНЮ:

    Ангар с каркасом из ЛСТК 36х12х6м - концепция типового проекта

    1. Исходные данные

    Рассматривается типовой универсальный ангар, который может иметь ряд назначений:

    - склад

    - сельскохозяйственный объект

    - производственное и вспомогательные помещение

    - другие назначения соответствующие объемно-планировочному решению данного бескранового здания.

    Благодаря наличию цинкового покрытия каркаса здания проект рекомендуется к применению в качестве сельскохозяйственного объекта.

    Микрорельеф местности вблизи площадки строительства – ровный;

    Вид строительства – новое строительство;

    Категория сложности – I;

    Класс ответственности – СС2;

    Коэффициент надежности по ответственности согласно Таблице 5 ДБН В.1.2-14-2009  – γn = 1.05 для первой группы предельных состояний, 0.975 - для второй;

    Установленный срок эксплуатации согласно Таблице 2 ДБН В.1.2-14-2009  – Тef= 50 - 60 лет (в зависимости от условий эксплуатации объекта: производственного, складского или сельскохозяйственного);

    Габаритные размеры - 36,00м х 12,00м;

    Здание склада – вентилируемое, теплое с автономным отоплением;

    Уклон кровли – 10% (сэндвич-панели);

    За относительную отметку 0,000 принята отметка чистого пола ангара.

    Данные конструкции рекомендуется применять в неагрессивной, слабоагрессивной и среднеагрессивной средах в климатических районах с температурой наружного воздуха в пределах -40°С ÷ +40°С.

    Основными критериями выбора конструкций являются увеличение пролетов, общее снижение затрат на строительство и сокращение сроков строительства.

    В конструкции должны быть использованы материалы, производимые на заводах Украины.

    Данные конструкции рассчитаны для применения в следующих климатических районах:

    Снеговая нагрузка – 5-й район(согласно ДСТУ-Н Б EN 1991-1-3)

    Ветровая нагрузка – 2-й район(согласно ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4)

    Согласно ДСТУ-Н Б EN 1998-1-1 принято, что площадка строительства относится к зоне очень низкой сеймичности (ускорение грунта не более 0.04g). В случае привязки объекта к местности с повышенными сейсмическими требованиями необходим их учет при расчете и конструировании здания.

    Другие особые условия площадки (просадочные грунты, подрабатываемые и подтопляемые территории) – отсутствуют.        

    2. Архитектурно-планировочные решения

     

    Общая характеристика здания

    Универсальный типовой ангар каркасного типа габаритными размерами 36,00м х 12,30м.

    Здание одноэтажное, общей площадью 432 м2.

    Кровля - двускатная.

    При проектировании приняты следующие параметры:

    -в продольном направлении шаг рам – 4,50м

    - в поперечном направлении – один пролет 12м

    - высота до низа несущих конструкций – 6,0м   

    В здании могут располагаться материалы, относящиеся к негорючим веществам в холодном состоянии.

    В соответствии с выбранной категорией и с учетом площади этажа ( таблица 2 ДБН В.2.2-7-98)  степень огнестойкости склада – IIIa..

     

     

    Объемно-планировочные решения

    Планировочное решение ангара предусматривает наличие одного основного помещения, общей площадью 432 м2.

    Стены и кровля – теплые, согласно требованиям ДБН В.2.2-7-98. Стены – внутренняя стеновая кассета (ВСК) 600/150х0,75мм, Утеплитель – 150мм, профнастил внешний висотой волні 10мм, толщиной 0,45мм. Кровля – сэндвич панели с наполнителем ППУ толщиной 100мм.

    Полы – согласно технологическим требованиям. В стандартном варианта - согласно СНиП 2.03.13 и ДБН В.2.2-7-98: асфальтобетонные, а при отсутствии воздействия растворов кислот - бетонные.

    Окна – окна для обеспечения естественного освещения и проветривания, как вариант,  предусмотрены в верхней части наружных стен, на высоте 3,0м от уровня пола, с учетом вертикальных связей по осям «2-3» и «7-8» в продольном направлении. Окна ленточного типа:

    ОК-1 – 3,50 х 1,20 (Н)м – 4 шт.

    ОК-2 – 4,00 х 1,20 (Н)м – 8 шт.

    Двери и ворота - по торцам стен по осям «А» и «В», согласно требованиям технологии, предусмотрены две пары распашных типовых металлических ворот размером 3,50 х  3,00(Н) м с калиткой для эвакуации обслуживающего персонала ангара, размером 0,80 х 2,10 (Н) м.  Калитка без порогов (или как вариант с порогами высотой не более 0,1 м), открывающаяся по направлению выхода из здания. Двери и ворота должны оборудоваться запорами и замками.

    Колонны и обрамление проемов - в местах интенсивного движения напольного транспорта должны быть защищены от механических повреждений неметаллическими материалами.

    В складском здании должны быть предусмотрены мероприятия по нанесению на стены ярких линий и надписей, а также требования по уходу, эксплуатации и организации высокого уровня механизации погрузочно-разгрузочных работ.

    План на отм.+0,000

     

    Разрезы   

     




    Конструкция кровли

     

    Конструкция стены

     

     

     

    3. Укрупненная спецификация основных конструкций каркаса

    С учетом конструктивного коэффициента полный вес металлоконструкций составил 11,1 т.     

     

    Тип элементов

    Вес, т

    Ригели несущих рам

    4

    Колонны несущих рам                                           

    3

    Фахверковые рамы                                                

    1.2

    Прогоны покрытия                                                  

    2.1

    Вертикальные и горизонтальные связи

    0.5

    Подрамники ворот                                                  

    0.3

    Итого

    11,1

     

    Общая площадь застройки равна 432м2, а следовательно, металлоемкость каркаса составляет 25,6 кг/м2.

    4. Нагрузки и воздействия

    Расчет каркаса выполнен в соответствии с Еврокодом 3 (ДСТУ-Н Б EN 1993) «Проектирование стальных конструкций»  и, в частности,  его частью 1-3 (ДСТУ-Н Б EN 1993-1-3) «Проектирование стальных конструкций. Дополнительные правила для холодноформованных элементов и профилированных листов».

    Соответственно нагрузки и воздействия определяются Еврокодом 1 (ДСТУ-Н Б EN 1991) и имеют следующие значения:

     

    Собственный вес покрытия

     

    Материал

    Распределенная нагрузка  (kПа)

    Объемный вес  (Т/м3)

    Толщина (м)

    ɣF

    Сэндвич-панели с ППУ наполнителем толщиной 100мм

    0,150

    ---

    ---

    1,35

    Дополнительная нагрузка от  элементов, подвешиваемых к конструкциям

    0,250

    ---

    ---

    1,35

     

    Эксплуатационная нагрузка

    0,400  kПа

    Предельная нагрузка

    0,540  kПа

     

    Снеговая нагрузка (согласно ДСТУ-Н Б EN 1991-1-3)

    Параметр

    Значение

    Снеговой район

        5

    Характеристическое значение снеговой нагрузки

    1,6 kПа

    Коэффициент корректировки на средний период повторяемости

    Tef=50 лет

    1,00

     

    Ветровая нагрузка (согласно ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4)

    Параметр

    Значение

    Район по характеристическому значению базовой скорости ветра

        1

    Характеристическое значение базовой скорости ветра

    25 м/с

     

    5. Конструктивная схема

    Конструктивная схема здания – рамно-связевая.                  

    Основой несущей конструкции служат поперечные рамы с жестким примыканием фермы к колоннам и шарнирным опиранием на фундаменты. Подобная расчетная схема является классической для бескрановых зданий павильонного типа и позволяет получить оптимальный вес при минимальных безмоментных нагрузках на фундаменты. Рамы состоят из одного пролета - 12м в осях. Конструкции каркаса изготовлены из холодноформованных тонкостенных профилей (ЛСТК). Изготовление и монтаж конструкций должны соответствовать:

    - ДСТУ Б EN 1090-1 «Исполнение стальных и алюминиевых конструкций. Часть 1: требования

                                          к оценке соответствия компонентов конструкций»

    - - ДСТУ Б EN 1090-2 «Исполнение стальных и алюминиевых конструкций. Часть 2:

                                            технические требования к стальным конструкциям»

    -  EN 10162 « Холоднокатанные стальные профили. Технические условия. Допуски на

                              размеры и сечения» 

    В промежуточных рамах несущая конструкция покрытия принята решетчатой (ферма), в фахверковых – балочной из спаренных С-профилей.  Сечения колонн и основных и фахверковых рам – спаренные С-образные профили. Ветрикальные связи по колоннам и горизонтальные по покрытию выполнены крестовыми из гибких преднапряженных (талрепами) элементами.


    Пример преднапряженной гибкой связи

     

    Пространственная жесткость каркаса в вертикальной продольной плоскости обеспечивается продольными вертикальными связями по колоннам. В вертикальной поперечной плоскости  – жесткими поперечными промежуточными рамами с соответствующим примыканием фермы к колоннам, и вертикальными связями в фахверковых рамах.

    В горизонтальной плоскости каркас объединен жестким диском покрытия, который формируется системой горизонтальных и вертикальных связей по покрытию. Горизонтальные связи – гибкие, преднапряженные. Вертикальные формируют подкосы из стальных лент (подкос), раскрепляющие нижний пояс ферм.

     

    Здание – теплое. Конструкция стен – безпрогонная. Функцию несущего элемента ограждающей конструкции выполняют холодноформованные оцинкованные профиля внутренних стеновых кассет (ВСК) 600/150х0,75мм. Утепление выполняется минераловатным заполнением профиля толщиной 150мм. С конструктивной точки зрения положительным эффектом от применения ВСК является значительное повышение  жесткости каркаса к действию горизонтальных нагрузок.

    Конструкция покрытия – прогонная, связевая. В качестве ограждающих конструкций приняты сэндвич панели с ППУ утеплителем толщиной 100мм. В таком случае горизонтальные связи необходимы, поскольку сэндвич-панели не могут считаться жестким диском покрытия. Прогоны – холодноформованные оцинкованные Z-профиля, расположенные по разрезной схеме.

    Альтернативно может рассматриваться холодный вариант здания.

    Конструктивная схема покрытия

     



    Заводские соединения – сварные и болтовые, монтажные – болтовые. Сварные соединения выполнять полуавтоматической сваркой. Болтовые соединения предусмотрены на болтах класса прочности 8.8. В болтовых соединениях предусматривать мероприятия для предотвращения раскручивания гаек.

    Фундаменты здания – согласно технологических требованиям и геологии площадки могут быть отдельно стоящими, ленточными, плитными со сваями и без них. Подливку под опорные плит выполнять сразу после выверки и монтажа опорных плит и до монтажа тела колонны.

    Материал основных элементов каркаса из холодноформованных профилей – оцинкованная горячим методом рулонная холоднокатаная тонколистовая сталь класса S350GD толщиной до 3мм. Фасонные и второстепенные элементы – сталь класса S245.

    6. Основные узлы

    Типовая база колонны

     

     

    Коньковый узел с вертикальными и горизонтальными

    связевыми элементами

     

     

     

    7. Противопожарная и антикоррозионная защита стальных конструкций

    Зданию присвоена степень огнестойкости ІІІа, для которой необходимо обеспечение следующих классов огнестойкости отдельных конструктивных элементов:

    колонны – R15 M0;

    элементы совмещенных перекрытий (плиты, настилы, прогоны) – RE15 M1;

    элементы совмещенных перекрытий (балки, фермы, арки, рамы) – RE15 M0;

    внешние ненесущие стены – E15 M1.

    В соответствии с п.4.40 ДБН В.1.1-7 допускается не производить огнезащиту стальных конструкций в случаях, когда минимальный предел огнестойкости данной конструкций не превышает 15 минут.

    Для ограждающих конструкций стен рекомендуется применять конструктивы с пределами огнестойкости не ниже (EI30, M0), что должно быть подтверждено сертификатом на продукцию. При повышении требований к огнестойкости несущих конструкций применять конструктивную огнезащиту, как основной метод для ЛСТК.

    Антикоррозионная защита конструкций здания обеспечивается цинковым покрытием всех холодноформованных профилей каркаса. Рекомендуемый удельный вес цинкового покрытия составляет 275г/м2.

    Объект является типовым и допускает несколько возможных применений. Цинковое покрытие основных элементов без дополнительных мероприятий допускает агрессивность воздействия среды в здании на металлоконструкции согласно EN ISO 12944-2 не выше С3 (среднеагрессивная). В случае сильноагрессивной среды рекомендуется выносить несущие конструкции наружу здания (исключать воздействие агрессивной среды)

    Такая схема распространена для птичников (сильноагрессивная среда) и холодильных складов (исключение мостиков холода).

    ЗАГРУЗИТЬ КОНЦЕПЦИЮ