ТИПОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ИЗДЕЛИЯ И УЗЛЫ

 

 

СЕРИЯ 1.420.3-36.03

КАРКАСЫ СТАЛЬНЫЕ ТИПА «УНИТЕК»

 

ОДНОЭТАЖНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПРОФИЛЕЙ СТАЛЬНЫХ ГНУТЫХ ЗАМКНУТЫХ СВАРНЫХ КВАДРАТНЫХ И ПРЯМОУГОЛЬНЫХ

 

ВЫПУСК 0-1

 

КАРКАСЫ С ОДНО- И МНОГОПРОЛЕТНЫМИ РАМАМИ ПРОЛЕТАМИ 15,18, 21,24 и 30 м ДЛЯ БЕСКРАНОВЫХ ЗДАНИЙ И ЗДАНИЙ С ПОДВЕСНЫМИ КРАНАМИ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ДО 5 т.

 

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

 

Уральский трубный завод

«УРАЛТРУБПРОМ»

2005

СОДЕРЖАНИЕ

1.420.3-36.03.0-1-01ПЗ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Стальные каркасы типа УНИТЕК (Универсальные Трубчатые Конструкции) одноэтажных производственных зданий с применением конструкций из профилей стальных гнутых замкнутых сварных квадратных и прямоугольных (далее - гнутосварные трубы) разработаны ООО "Научно-исследовательская и проектно-строительная фирма "УНИКОН" в соответствии с техническим заданием ОАО "УРАЛТРУБПРОМ".

1.2. Настоящий выпуск содержит материалы для разработки типовых зданий различного назначения с применением сквозных одно- и многопролетных рам из гнутосварных труб, в том числе:

• габаритные схемы основных несущих конструкций;

• схемы для определения нагрузок на фундаменты;

• схемы привязок рам и стоек фахверка одно- и многопролетных зданий;

• схемы размещения связевых блоков;

• таблицы для подбора отправочных элементов рам;

• сортаменты элементов фахверка, кровельных и стеновых прогонов,

• элементов связевого блока;

• сортаменты элементов рам;

• узлы несущих конструкций.

2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1. Стальные каркасы типа УНИТЕК одноэтажных производственных зданий с применением конструкций из гнутосварных труб (далее - каркасы УНИТЕК), выпуск 0-1, разработаны для применения в отапливаемых и неотапливаемых зданиях без кранов и с мостовыми однобалочными подвесными кранами (далее - с подвесными кранами) грузоподъемностью от 1 до 5 т с режимами работы 1К - 5К с неагрессивной или слабоагрессивной средой при относительной влажности внутри помещения не более 70%.

В качестве ограждающих конструкций, как правило, применяются панели с обшивкой из профилированного листа или конструкции послойной сборки для отапливаемых зданий и профилированный лист для неотапливаемых зданий.

2.2. Конструкции каркасов УНИТЕК предназначены для строительства:

• в I - VI районах по весу снегового покрова;

• в 1а - VII районах по ветровому давлению;

• в I₁ - II₅ районах по климатическим условиям строительства;

• в несейсмических и сейсмических районах с расчетной сейсмичностью до 9 баллов включительно.

2.3 Конструкции каркасов УНИТЕК разработаны для зданий с параметрами, приведенными в табл.1. За высоту Н принята отметка низа несущей конструкции ригеля в месте сопряжения с крайней стойкой рамы.

Таблица 1

2.4. Отклонения от указанной области применения конструкций каркасов УНИТЕК следует согласовывать с ООО "Фирма "УНИКОН" или заводом-изготовителем.

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ КАРКАСА

3.1. Основными несущими конструкциями каркасов УНИТЕК являются сквозные одно- и многопролетные рамы из гнутосварных труб (далее - трубчатые рамы) по ГОСТ 30245-03. Шаг основных несущих конструкций 6 м. При необходимости, при больших вертикальных нагрузках (снеговой мешок и др.) шаг рам может быть уменьшен по согласованию с заводом-изготовителем.

3.2. Сопряжение конструкций крайних стоек рам с фундаментом - шарнирное; средних стоек рам и стоек фахверка - жесткое.

Сопряжение ригеля рамы с крайними стойками - жесткое; со средними стойками - шарнирное.

3.3. Устойчивость и геометрическая неизменяемость здания обеспечивается: в поперечном направлении - конструкциями несущих рам; в продольном направлении - системой вертикальных связей и распорок.

Жесткость покрытия обеспечивается системой горизонтальных связей и распорок по ригелю рамы; жесткость торцевых стен - системой вертикальных связей и распорок по стойкам фахверка.

3.4. Прогоны покрытия выполнены по разрезной схеме. Шаг прогонов покрытия принимается равным 1.5 или 3.0 м в зависимости от нагрузки на покрытие и несущей способности кровельных ограждающих конструкций. Сечения прогонов покрытия приняты из прокатных и гнутых швеллеров.

3.5. Прогоны стен выполнены по разрезной схеме. Шаг стеновых прогонов назначается от 1.2 до 3.0 м кратным 0.6 м в соответствии с расположением окон, ворот и других проемов, а также в зависимости от вертикальной и горизонтальной нагрузок и несущей способности стеновых ограждающих конструкций.

Сечения стеновых прогонов приняты из прокатных и гнутых швеллеров, а также из гнуто-сварных труб.

3.6. Горизонтальные и вертикальные связи по каркасу и фахверку - крестовые гибкие из круглой стали Ø20 и Ø 24 мм, устанавливаемые с предварительным натяжением или без натяжения.

3.7. Распорки между рамами выполняются 2-х типов:

- двухветвевые решетчатого типа из гнутосварных труб (для связевых блоков);

- одноветвевые из гнутосварных труб.

Допускается применение гибких растяжек вместо одноветвевых распорок по нижним поясам ригелей рам, за исключением связевых блоков.

3.8. Все заводские соединения - сварные. Монтажные соединения на втулках и на обычных и высокопрочных болтах (см. п. 7 "Требования к изготовлению и монтажу").

3.9. Основные конструктивные элементы каркасов УНИТЕК представлены на листе 10.

4. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Расчет конструкций произведен в соответствии с главами СНиП II-23-81* "Стальные конструкции. Нормы проектирования", СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия", СНиП II-7-81* "Строительство в сейсмических районах", "Пособием по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81*)", "Руководством по проектированию стальных конструкций из гнутосварных замкнутых профилей", М., 1978 г.

4.2. Рамные конструкции каркасов УНИТЕК рассчитаны на сочетание вертикальных и горизонтальных нагрузок. Подбор сечений рамных конструкций (крайних стоек и ригелей) производится по расчетным кодам вертикальной нагрузки, который определяется в зависимости от базового кода вертикальной нагрузки на покрытие.

Базовый код является расчетным для рам из стали С255 для бескрановых зданий. При изменении перечисленных условий - сталь С345 или наличие кранового оборудования - расчетный код вертикальной нагрузки для рамных конструкций получается путем корректировки базового в соответствии с таблицей 8.

Сечения остальных конструкций каркаса подбирается в зависимости от:

• базового кода вертикальной нагрузки с учетом действия на них дополнительных факторов: ветровой и крановой нагрузок;

• действующих в элементе усилий, определенных от соответствующих нагрузок.

Таблица 2

Средний коэффициент надежности для постоянной нагрузки γf=1,13.

Коэффициент надежности по назначению γn принят равным 0,95.

4.3. Определение базового кода.

Базовый код вертикальной нагрузки на покрытие определяется по табл.3. Для удобства пользования базовый код вертикальной нагрузки принят равным номеру снегового района. Унифицированная вертикальная нагрузка, состоящая из постоянной и снеговой нагрузок, приведена в табл.3. Допускается превышение кодовой нагрузки не более 3 %.

Таблица 3

Определение базового кода вертикальной нагрузки при проектировании может производиться двумя способами:

1 способ

Базовый код определяется по номеру снегового района места строительства. Применяется для бескрановых зданий, при отсутствии на покрытии снеговых мешков и при постоянной нормативной вертикальной нагрузке, входящей в q_код, не превышающей 76,0 кгс/м².

2 способ

Код нагрузки определяется в соответствии с фактической величиной расчетной нагрузки. Применяется при воздействии нагрузок со значениями, существенно отличающимися от нагрузок по кодам (при повышенной постоянной нагрузке, образовании снеговых мешков на участках кровли и т.п.), а также при возможности уменьшения массы зданий за счет корректировки нагрузок (для неотапливаемых зданий, при учете сдува снега ветром и т.д.). Сбор нагрузок производится в соответствии со СНиП 2.01.07-85*, далее определяется фактическая вертикальная расчетная нагрузка на здание:

q_факт=q_пост+q_врем,

где qпост - постоянная нагрузка, действующая на здание;

q_врем - временная нагрузка, действующая на здание.

Путем сравнения q_фaкт с унифицированной нагрузкой (по табл. 2.) определяется базовый код вертикальной нагрузки при условии, что q_код≥q_факт.

4.4. Код горизонтальной нагрузки на несущие рамы определяется по табл. 4, в зависимости от ветровой нагрузки, определяемой по СНиП 2.01.07-85* для местности типа В.

Таблица 4

4.5. Ветровая нагрузка на средние стойки рам, конструкции фахверка, стеновые прогоны, конструкции связевых блоков, а так же для определения горизонтальных нагрузок на фундаменты, принимается в соответствии с фактическими ветровыми районами по СНиП 2.01.07-85*.

4.6. Нагрузки от подвесных кранов не должны превышать значения, приведенные в табл.5.

Таблица 5

5. ВЫБОР ОСНОВНЫХ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

5.1. Выбор основных несущих конструкций производится исходя из следующих условий:

• модификации несущих рам;

• вертикальных и горизонтальных нагрузок, определяемых соответствующими кодами нагрузок;

• сейсмичности площадки строительства;

• крановых нагрузок;

• стали несущих конструкций, определяемой климатическими условиями строительства и (или) действующими нагрузками.

Порядок выбора основных несущих конструкций приведен ниже.

5.2. Каркасы УНИТЕК включают основные несущие рамы 3 модификаций.

Выбор модификации 1 или 2 зависит от выбранного шага прогонов покрытия.

5.3. При выборе пролетов рамы необходимо учитывать ограничения, связанные с сейсмичностью площадки строительства в соответствии с табл. 6. Расчетная сейсмичность площадки строительства определяется по СНиП II-7-81* "Строительство в сейсмических районах".

5.4. Сталь выбирается по табл.7, в зависимости от типа здания (отапливаемое или неотапливаемое) и климатического района строительства. Рамы всех модификаций могут быть выполнены из 2-х сталей: С255 и С345.

5.5. Код вертикальной нагрузки определяется по табл. 3 в зависимости от фактической вертикальной нагрузки и корректируется в зависимости от стали, наличия кранов, их количества и грузоподъемности, а также от количества и величины пролета рамы по табл. 8. В таблице выделен базовый вариант. В графе "Учет крановой нагрузки" указано количество кранов на одном пути. Привязка кранов относительно пролета здания принята центральной.

Таблица 6

Таблица 7

¹- применение данной стали возможно в соответствии с п. 2.1*.СНиП II-23-81*.

5.6. Сечения элементов рам подбираются по сортаментам стоек и ригелей рам в зависимости от расчетного кода вертикальной нагрузки и марки рамы.

Таблица 8

5.7. Пример определения кода несущей рамы.

Для удобства пользования в настоящем выпуске серии применяются 3 типа сокращенных кодов рам, в которых часть обозначений замена знаком * (звездочка). Сокращенный код не допускается применять в чертежах КМ (КМД) и при заказе конструкций.

Примеры сокращенных кодов рамы:

Тип 1

Используется в основных надписях габаритных схем рам и сортаментов ригелей рам, а также в документах сортаментов ригелей рам.

Тип 2

Используется в таблицах, приведенных на габаритных схемах рам, в основных надписях и в документах сортаментов стоек рам.

Тип 3

Используется в основных надписях и в документах сортаментов ригелей и крайних стоек рам.

6. ПРИВЯЗКИ КОНСТРУКЦИЙ, СВЯЗЕВЫЕ БЛОКИ, ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ КАРКАСА, НАГРУЗКИ НА ФУНДАМЕНТЫ

6.1. Привязки стоек рам и фахверка к осям здания выбираются в зависимости от возможности будущего расширения здания по длине, а также в зависимости от наличия подвесных кранов.

6.2. Количество и расположение связевых блоков определяется в зависимости от длины здания и расчетной сейсмичности площадки. Количество связевых блоков может быть скорректировано после определения усилий в элементах связевых блоков.

6.3. Выбор элементов каркаса и подбор их сечений производится в зависимости от действующих нагрузок в соответствующих документах настоящей серии.

6.4. Нагрузки на фундаменты стоек рам и фахверка определяются в зависимости от выбранной схемы и кодов нагрузок.

7. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗГОТОВЛЕНИЮ И МОНТАЖУ

7.1. Изготовление и монтаж конструкций производить в соответствии с требованиями существующих документов: ГОСТ 23118-99 "Конструкции стальные строительные. Общие технические условия", СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции", "Рекомендации по сборке фланцевых соединений стальных строительных конструкций" Минмонтажспецстроя СССР и стандарта предприятия на изготовление конструкций.

7.2. Для изготовления конструкций применены стали С255 и С345 по ГОСТ 27772-88. Допускается производить замену сталей на другую в соответствии со СНиП II-23-81* "Стальные конструкции. Нормы проектирования"

7.3. Все заводские соединения сварные. Монтажные соединения на втулках, высокопрочных болтах, болтах нормальной точности и самонарезающих винтах.

7.4. Заводская сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа по ГОСТ 8050-85. Марка сварочной проволоки Св-08Г2С диаметром 1.4 мм по ГОСТ 2246-70.

7.5. Постоянные болты М12, М16, М20 и М24 класса прочности 5.8. по ГОСТ 1759.4-87.

В сейсмических районах класс прочности постоянных болтов 8.8. Применение автоматной стали для болтов не допускается.

7.6. Высокопрочные болты М24 исполнения ХЛ по ГОСТ 22353-77 с временным сопротивлением 110 кг/мм² из стали 40Х "Селект" по ГОСТ 4543-71, категории размещения I по ГОСТ 22356-77. Высокопрочные гайки М24 по ГОСТ 22354-77 с временным сопротивлением 110 кг/мм² из стали 40Х "Селект" по ГОСТ 4543-71, категории размещения I по ГОСТ 22356-77. Шайбы 24 по ГОСТ 22355-77.

7.7. Анкерные болты для всех стоек должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 24379.0-80 и ГОСТ 24379.1-80. Материал анкерных болтов принимать в соответствии с таблицей докум. -112.

7.8. Гайки постоянных болтов (анкерных и нормальной точности) после выверки конструкций закрепляются контргайками. Допускается вместо контргаек постановка пружинных шайб.

7.9. Окраску стальных конструкций следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85 "Защита строительных конструкций от коррозии". В чертежах КМ проектируемого объекта необходимо указывать способ защиты, марки материалов и количество слоев и толщину покрытия (для лакокрасочных покрытий - количество грунтовых и покрывных слоев).

8. ВЕДОМОСТЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДОКУМЕНТОВ

Таблица 9

9. ВЕДОМОСТЬ ССЫЛОЧНЫХ ДОКУМЕНТОВ

Таблица 11

10. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАРКАСОВ УНИТЕК

Основными несущими конструкциями каркасов УНИТЕК являются сквозные одно- и многопролетные рамы из гнутосварных труб (далее - трубчатые рамы).

Связевые блоки устанавливаются по стойкам и ригелям рам. Они состоят из гибких связей и распорок (одно- и двухветвевых). Количество связевых блоков определяется индивидуально для каждого здания в зависимости от его длины и сейсмичности площадки строительства.

В торце здания устанавливается несущий торцевой фахверк, состоящий из стоек и балок. Жесткость системы фахверка обеспечивается постановкой системы гибких связей и распорок. В случае предполагаемого расширения здания в торце устанавливается основная несущая рама с самонесущими стойками фахверка.

Прогоны покрытия устанавливаются с шагом 3.0 или 1.5 метра в зависимости от нагрузки на покрытие. Прогоны выполняются по разрезной схеме. Сечение прогонов - гнутые или прокатные швеллеры. При необходимости на кровле здания могут быть установлены светоаэрационные фонари и дефлекторы.

Прогоны стен устанавливаются в соответствии с расположением окон, ворот, козырьков и подобных элементов. Рядовые прогоны выполняются из гнутых или прокатных швеллеров. Надоконные и подоконные прогоны - из гнутосварных труб. Стеновые прогоны выполняются по разрезной схеме.

Ограждающие конструкции кровли и стен в зданиях с каркасами УНИТЕК могут применяться теплые или холодные в зависимости от типа здания (отапливаемое или неотапливаемое). В неотапливаемых зданиях ограждающие конструкции, как правило, выполняются из одного слоя профилированного листа, в отапливаемых - из панелей с обшивками из профилированного листа или послойной сборкой.