Производство складов из металлоконструкций

Производство складских конструкций из металлопроката, быстровозводимые здания с каркасом из металлоконструкций существенно расширили возможности современного строительства.

Надежный и прочный каркас позволяет проектировать и строить типовые и необычные здания, устойчивые к погодным явлениям, долговечные и практически сразу готовые к целевому использованию благодаря отсутствию усадки материалов.

Чаще всего быстровозводимые здания используются в промышленном строительстве – склады, цеха, производственные помещения, офисные здания, ангары.

При строительстве быстровозводимых зданий более чем в 50% используется черновой металлопрокат.

Причины использования чернового металлопроката – доступность материалов, низкие цены, широкие возможности обработки и отличная устойчивость к расчетным нагрузкам.

Основные элементы, используемые в строительстве

Использование готовых изделий металлопроката в качестве заготовок форм позволяет ускорить выполнение расчетов при проектировании и сборке конструкций.

Используется листовой металлопрокат, балки, швеллеры, уголки, профильные и круглые трубы, круги, арматура.

Элементы конструкций:

  • Колонны – опорный элемент для несущих конструкций и ограждений.
  • Фермы – элемент с двумя несущими балками и решетчатой конструкцией. Используется при создании арок, разгрузочных конструкций, стропильных систем с распределенной нагрузкой.
  • Ригель –горизонтальный крепежный элемент сопряжения, использующийся между вертикальными конструкциями.
  • Связующие элементы, ребра усиления, жесткости, диагональные связи усиления ферм.
  • Прогоны – основа для укладки кровельных и других материалов. Размещается перпендикулярно фермам.
  • Ростверк –распределительная конструкция верха фундамента с закладными элементами под опоры строения.
  • Фахверк – распорные и вспомогательные элементы внутреннего каркаса строения.
  • Фонари – конструкции на кровле, обеспечивающие доступ естественного освещения.
  • Лестницы, переходы – вспомогательные конструкции.

    Прикрепите файл проекта (не более 20mb)

    Соединения металлоконструкций

    Связи и соединения металлоконструкций разрабатываются на этапе проектирования. От выбора связей зависит, будет ли конструкция разборной, возможна ли заводская сборка крупных узлов, особенности транспортировки подготовленных к сборке деталей.

    Сварка

    Неразъемное соединение, используемое при обработке листового металла, при сборке узлов и элементов конструкции.

    Для различных типов соединений и металлов используются разные виды сварки.

    • Электродуговая, сварка под флюсом, точечная сварка.
    • Электрошлаковая сварка.
    • Сварка плазмой
    • Газовая сварка и лазерная.

    Болтовые соединения

    1. Используются при сборке разборных конструкций
    2. Используются обычные болты и болты повышенной прочности
    3. Шайбы, гайки, контргайки и другие винтовые элементы.

    Заклепочные соединения

    Выполняются на заводе для создания особо прочных связей, при сборке ферм и других элементов конструкции.

    Выгоды использования металлоконструкций из чернового проката

    Основным преимуществом использования чернового проката является высокое качество изделий при доступных ценах, наличие заводов, располагающих оборудованием для резки, сварки и вырубки металла, других технологических операций.

    Цена обработки чернового металла в среднем составляет от 80 до 110 тысяч рублей за тонну в зависимости от объема работ и сложности технологических операций.

    Расчетные положения при проектировании каркасов складов

    При проектировании следует придерживаться принципов унификации, описанных в ГОСТ 23838-89. Конструкции делятся на несущие, основные и вспомогательные, в том числе ограждения. Нагрузки на здания являются определяющими тип строения.

    Объемная конструкция конструируется из рам, образованных в плоскости колонн и ригелей.

    Продольные элементы конструкций образуются фермами и перекрытиями, подкрановыми балками, прогонами, панелями покрытия.

    Расчет распределения нагрузок выполняется сверху вниз, от подстропильных ферм к перекрытиям, прогонам, балкам и кранам, нагрузка от которых ложится на колонны.

    Шаг колонн не зависит от технологических нагрузок и составляет 6 или 12 метров.

    Для здания выполняется расчет коэффициентов надежности:

    1. Повышенный – для производственных строений и промышленных зданий
    2. Нормальный – для массового строительства
    3. Пониженный – для вспомогательных конструкций.

    Коэффициент надежности используется при расчетах нагрузок на конструкцию.

    Металлоконструкции склада

    Компоновка поперечной рамы

    • При расчетах поперечной рамы учитывается сопряжение ригеля с колоннами – жесткое или шарнирное.
    • Шарнирное сопряжение предпочтительнее при распределенных и неравномерных нагрузках и за основу в большинстве вычислений берется именно шарнирное соединение.
    • Высота промышленного строения зависит от высоты размещения кран балки.
    • Вертикальные габариты рассчитывают по уровню головки кранового рельса над уровнем пола.
    • При размещении кран-балки, ширина пролетов должна быть кратна 3 или 6, не менее 18 метров.
    • Рекомендованная высота помещения от 18,4 метров.

    Компоновка конструкций покрытия

    Покрытия образуются из настила и несущих элементов – прогонов, ферм, стропильных систем и связей.

    В качестве покрытий используются асбестоцементные, стальные, алюминиевые листы, кровельные сэндвич панели, мягкие рулонные материалы и мастики.

    Кровельные материалы различаются по массе

    1. Асбестовые 20 кг м2
    2. Стальные классического типа с волнистым рифлением –от 15 кг м2
    3. Облегченные алюминиевые от 7 кг м2.
    Кровля склада - сэндвич панели

    Вес сэндвич панелей и профнастила рассчитывается по спецификации материалов.

    Для твердых материалов угол наклона кровли рассчитывается из расчета не менее 20 градусов. Угол наклона мягкой кровли может составлять 5-2%.

    При величине прогона до 6 метров в качестве опоры используются прямые или гнутые швеллеры. При расчете необходимо учитывать несовпадение центра тяжести сечения швеллера с углом изгиба.

    При устройстве кровли с малым уклоном используются обычные прогоны и прокатные балки. Решетчатые прогоны в этом случае рассчитываются как фермы с неразрезным верхним основанием опоры.

    Фонари, дополнительные конструкции кровли рассчитываются отдельно с учетом статических нагрузок на конструкцию.

    Конструирование подкрановых балок

    Металлические подкрановые балки

    Подкрановая балка должна рассчитываться до проектирования поперечной цеховой балки:

    • Чаще всего используются сплошные подкрановые балки разрезной и неразрезной конструкции.
    • Сечение балки зависит от ширины пролета и планируемых нагрузок.
    • Для кранов малой грузоподъемности до 10 тонн и ширине пролета до 6 метров может использоваться обычный прокатный двутавр.
    • При увеличении нагрузок до 50 тонн используется усиленный двутавр, дополненный сварной верхней конструкцией.
    • Для максимальных нагрузок используется сварной двутавр с тормозными системами.

    Напряжение с подкрановых балок передается на опорные колонны через торец опорного ребра.

    Для компенсации на уровне верхнего ребра подкрановой балки проектируются дополнительные конструкции. Оптимальное сечение подкрановой балки рассчитывается по тем же формулам, как для обычной балки – суммируя нагрузки и их распределение.