Зв'язок вертикальний які конструкції існують. Зв'язок між колонами. Зв'язки з покриття. Фахверк та конструкції заповнення прорізів. Постійне навантаження. Тимчасові навантаження. Облік просторової роботи каркасу. Зв'язки з ферм призначені для




Сталеві конструкції одноповерхових промислових будівель

Сталевий каркас промислової будівлі складається з тих же елементів, що і залізничні, тільки матеріал каркасу - сталь.

Застосування сталевих конструкційдоцільно при:

1. для колон: при кроці 12 м і більше, висоті будівлі понад 14,4 м., двоярусне розташування мостових кранів, при вантажопідйомності кранів 50 т і більше, при важких режимах робіт;

2. для кроквяних конструкцій: у опалювальних будівлях прольотом 30 м і більше; у неопалюваних будинках 24 м і більше; над гарячими цехами, у будинках з великими динамічними навантаженнями; за наявності сталевих колон.

3. для підкранових балок, ліхтарів, ригелів та стійок фахверка

Колони

Колони розроблені:

· одногілковимисуцільностінними постійного перерізу при висоті будівель 6 - 9,6 м, прольотом 18, 24 м.(серія 1,524-4, вип.2),

· двогілковимипри висоті будівлі 10,8-18 м., прольотом 18,24,30,36 м. (серія 1,424-4, вип.1 та 4),

· роздільного типу, що застосовуються у будинках великою вантажопідйомністю та висотою понад 15 м.

Підвісне обладнання

При висоті будівель до 7,2 не передбачено мостових кранів, тільки підвісне обладнання з вантажопідйомністю до 3,2 т.; у будинках 8,4-9,6 можуть застосовуватися мостові крани вантажопідйомністю до 20 т.

Колони розроблені у двох варіантах: з проходами та без проходів. Для колон без проходів відстань від розбивної осі до осі рейки кранової 750 мм, для колон з проходами -1000 мм. Верхня частина колони двотаврова, нижня з двох гілок, з'єднаних ґратами із прокатних куточків, які приварюють до полиць гілок.

Проектування колон

Крок колон рекомендований для безкранових будівель та з підвісним обладнанням по крайніх рядах-6 м., середніх-6, 12 м.; з мостовими кранами по крайніх і середніх рядах-12 м. З метою уніфікації колон їх нижні торці потрібно розташовувати на позначці - 0,6 м. Для захисту від корозії підпільну частину колон разом з базою покривають шаром бетону.

Основні параметри колони за висотою:

· Н в - висота верхньої частини,

· Н н -висота нижньої частини, позначка головки кранової рейки, висота перерізу гілки h.

У середніх рядах із перепадом висоти в каркасах можна встановити один ряд колон, але по лінії перепаду необхідно передбачити дві розбивні осі зі вставкою між ними. Верхня частина таких колони прийнята однакова з верхня частинакрайніх колон, тобто. має прив'язку 250 мм. Друга розбивальна вісь поєднана із зовнішньою гранню верхньої частини колон.

Ферми

Ферми покриття використовуються в одно і багатопрогонових будинках з з/б або сталевими колонами довжиною 18,24,30,36 м., крок колон приймається 6,12 м. складаються з самої ферми та опорних стійок. Спирання ферми на колони або підкроквяні ферми прийняті шарнірними.

Виготовляються три типи: з паралельними поясами, полігональні, трикутні.

Конструкції ферм:

· Ферми з паралельними поясамипрольотом 18 м мають ухили 1,5% тільки верхнього пояса, інші як верхнього, так і нижнього поясів. Висота ферми на опорі 3150 мм - по узліссях, і 3300 мм - повна висота зі стійкою, номінальна довжина менше прольоту на 400 мм. (По 200 мм крайніх відсіків). Залізничні плити безпосередньо спираються на верхній пояс кроквяної ферми, посиленої накладками в місцях спирання і приварюються. У покриттях із проф. настилом застосовують прогони довжиною 6 м., які встановлюються на верхній пояс і кріпляться болтами, ґратчасті прогони довжиною 12 м приварюються.

· Ферми з круглих труб (Економічніше на 20%, менш повалені корозії через відсутність щілин і пазух) серія 1,460-5. призначені лише під проф. настил, нижній пояс горизонтальний, верхній з ухилом 1,5%, висота на опорі 2900 мм., Повна 3300, 3380 мм., Номінальна довжина також на 400 мм. коротше.

· Фермиз ухилом верхнього пояса 1:3,5 ( трикутні), призначені для однопрогонових безфонарних, неопалюваних складських приміщень із зовнішнім водовідведенням, серія ПК-01-130/66 для покриття з прогонами.

· Підкроквяні фермизапроектовані з паралельними поясами, висота по обушках 3130 мм, повна 3250 мм. Опорну стійку підкроквяної ферми виконують зі зварного двотавра зі столиком в нижній частині для спирання кроквяних ферм. Підкроквяні конструкції прольотом 12 м встановлюють на залізничні або сталеві ферми. Прольотом 18,24 м лише на сталеві.

· Фахверку сталевому каркасі влаштовують: при стінах із листового матеріалуабо панелей, у будинках висотою понад 30 м незалежно від конструкції стіни, у будинках з важким режимом роботи кранів при цегляних стінах, у збірно-розбірних будинках, для тимчасових переносних торцевих стін при будівництві будівлі у декілька черг. Фахверк складається з стійок і ригелів. Їхня кількість і місцезнаходження визначається кроком колон, висотою будівлі, конструкцією стінового заповнення, характером і величиною навантаження, розташуванням отворів. Верхні кінці стійок фахверка кріпляться до ферм покриття або зв'язків за допомогою вигнутих пластин.

Система зв'язків:

Система зв'язків у покриття складається з горизонтальних у площині верхніх та нижніх поясів кроквяних ферм та вертикальних між фермами.

Система призначена для забезпечення просторової роботи та надання просторової жорсткості каркасу, сприйняття горизонтальних навантажень, забезпечення стійкості під час монтажу, якщо будівля складається з кількох блоків, кожен блок має самостійну систему.

Якщо покриття будівлі з залізничних плит, то зв'язки по верхньому поясу складаються з розпірок і розтяжок, горизонтальні зв'язки передбачені лише у ліхтарних будівлях і розташовуються в просторі підфонарного. Кріпляться зв'язки на болтах.

Горизонтальні зв'язки по нижнім поясам

Горизонтальні зв'язки нижніх поясів розрізняють двох типів:

Перший тип поперечних зв'язкових ферм застосовується при кроці крайніх колон 6 м. і розташовується в торцях температурного відсіку, при довжині відсіку більше 96 м. встановлюються додаткові ферми з кроком 42-60 м. Крім того, застосовують поздовжні горизонтальні ферми, які розташовуються по крайніх колонах, за потребою і по .

Ці зв'язки застосовуються в будинках: одно-, двопрогонових з кранами вантаж. 10 т. і більше; у будинках трьох- і більше прогонових із загальною вантаж. 30 т. і більше.

В інших випадках використовують зв'язки типу 2 - другий тип використовується при кроці крайніх колон 12 м і розташовуються аналогічно першому типу.

Кріпляться зв'язки на болтах, при тяжкому режимі робіт на зварюванні.

Вертикальні зв'язки

Вертикальні зв'язки розташовуються вздовж прольотів, у місцях розміщення поперечних горизонтальних фермчерез 6 м., кріпляться на болтах чи зварюванні, залежно від зусиль.

При використанні покриття проф. настилу застосовують прогони, що розташовуються з кроком 3 м., за наявності перепадів висот допускається 1,5 м. проф. настил кріпиться до прогонів за допомогою шурупів.

Вертикальні зв'язки між сталевими колонами, що передбачаються в кожному поздовжньому ряду колон, поділяються на основні та верхні.

Основні забезпечують незмінність каркаса в поздовжньому напрямку, розташовуються по висоті підкранової частини колони в середині будівлі або відсіку температур. Проектуються хрестові, портальні чи напівпортальні.

Верхні зв'язки, що забезпечують правильність встановлення оголовків колон у період монтажу та передачу поздовжніх зусиль з верхніх ділянок торцевих стін на основні зв'язки, розміщуються в межах надкранової частини колони по краях температурного відсіку. Крім цього, ці зв'язки влаштовують у панелях, де розташовані вертикальні і поперечні горизонтальні зв'язки між фермами покриття. Їх проектують у вигляді підкосів, хрестів, розпірок та ферм.

Виготовляють зв'язки зі швелерів та куточків, кріплять до колон чорними болтами, у будинках великою вантажопідйомністю важкого режиму роботи – монтажним зварюванням, чистими болтами чи заклепками.

Підкранові конструкції

Підвісні шляхивиконують зазвичай із прокатних двутаврів типу М з пристроєм стиків поза опорами. Ці шляхи підвішуються до нижніх поясів несучих конструкцій за допомогою болтів з наступним обварюванням.

Підкранові конструкції для мостових кранів складаються з підкранових балок,сприймають вертикальні та місцеві зусилля від котків кранів; гальмівних балок або ферм,сприймають горизонтальні дії кранів; вертикальних та горизонтальних зв'язків, що забезпечують жорсткість та незмінність конструкцій.

Підкранові сталевібалки в залежності від статичної схеми діляться на розрізні та нерозрізні. Переважно використовуються розрізні. Вони прості в конструктивному відношенні, менш чутливі до осад опор, нескладні у виготовленні та монтажі, але в порівнянні з нерозрізними мають велику висоту і ускладнюють умови експлуатації підкранових шляхів і вимагають більшої витрати сталі.

За типом перерізу підкранові балки можуть бути суцільного та наскрізного (решітчастого) перерізу

Підкранові балки серія 1,426-1 у вигляді зварного двотавра із симетричними поясами чи ні, прольотом 6, 12, 24 м., висоти: за довжини 6 м.-800, 1300 мм.; при довжині 12 м-1100,1600 мм. Висота перерізу суцільних балок 650-2050 мм із градацією 200 мм. Балки забезпечені ребрамижорсткості для забезпечення стійкості стінок, що розташовуються через 1,5 м. Балки бувають середні та крайні (розташовуються по торцях і біля температурного шва, одна з опор відсунута на 500 мм). Опирання балок на консолі колон прийняті шарнірним: до рядових – на болтах, до зв'язкових – на болтах та монтажному зварюванні.

Гальмівні конструкціїявляють собою зв'язки верхніх поясів підкранових балок, які вибираються в залежності від наявності проходів і прольоту балки.

У рівні підкранових шляхів прольотів з мостовими кранами важкого режиму роботи передбачаються майданчики для наскрізних проходів. Майданчики приймаються шириною не менше 0,5 м. з поручнями та сходами. У місцях розташування колон проходи влаштовують збоку або через отвори в них.

Залежно від вантажопідйомності кранів і типу ходових коліс підкранових шляхіввикористовуються залізничні рейки, рейки профілю КР або брускового профілю. Кріплення рейок до балок може бути нерухомим та рухомим.

Нерухоме кріплення, що допускається при легкому режиміроботи кранів вантажопідйомністю до 30 т і середньому ежимее вантажопідйомністю до 15 т, забезпечується приварюванням рейки до балки. У більшості випадків рейки кріплять до балок рухомим способом, що дозволяє проводити рихтування рейок. На кінцях підкранових шляхів влаштовують упори-амортизатори, що унеможливлюють удари об торцеві стіни будівлі.

У промислових будинках використовують змішані каркаси(ж/б колони та мет. ферми) за умов:

· Необхідності створення великих прольотів;

· Для зниження ваги від елементів покриття.

Кріплення сталевих ферм до ж/б колон виконується за допомогою болтових з'єднань з наступним обварюванням. Для цього в оголовку колони передбачені анкерні болти.

Вертикальні зв'язки, як найбільш економічні конструкції, здебільшого надійно забезпечують жорсткість будівель із сталевим каркасом.

1.1. Зі статичної точки зору вони є защемленими в землі консольними балками, що згинаються.

1.2. У вузьких вертикальних зв'язках виникають значні зусилля, а самі стрижні зазнають великих деформацій по довжині, що сприяє великим деформаціям фасаду при малому кроці колон.

1.4. Жорсткість вузьких вітрових зв'язків може бути підвищена поєднанням їх із зовнішніми колонами.

1.5. Таку ж дію має висока горизонтальна балка (наприклад, в технічному поверсівисотної будівлі). Вона зменшує перекіс верхнього ригеля фахверка та відхилення будівлі від вертикалі.

Розташування вертинальних зв'язків у плані

У плані вертикальні зв'язки необхідні у двох напрямках. Суцільні або ґратчасті вертикальні зв'язки всередині будівлі перешкоджають вільному використанню приміщень; їх розташовують усередині стін або перегородок з невеликою кількістю прорізів.

2.1. Вертикальні зв'язки оточують сходову клітку.

2.2. Будівля з трьома поперечними зв'язками та одним поздовжнім зв'язком. При вузькому ядрі жорсткості у високих будинках забезпечення жорсткості доцільно за схемами 1.4 або 1.5.

2.3. Поперечні зв'язки у безвіконних торцевих стінах економні та ефективні; поздовжній зв'язок в одному прольоті між двома внутрішніми колонами.

2.4. Вертикальні зв'язки розташовані у зовнішніх стінах. Таким чином, вид будівлі знаходиться у прямій залежності від конструкцій.

2.5. Висотна будівля з квадратним планом та вертикальними зв'язками між чотирма внутрішніми колонами. Необхідна жорсткість обох напрямках забезпечується застосуванням схем 1.4 чи 1.5.

2.6. У висотних будинках з квадратним або близьким до квадратного плану розташування зв'язків у зовнішніх стінах дозволяє отримати особливо рентабельні будівельні конструкції.

Розташування зв'язків у каркасі

3.1. Усі зв'язки розташовані один над одним.

3.2. Вертикальні зв'язки окремих поверхів не лежать один над одним, а взаємно зміщені. Міжповерхові перекриття передають горизонтальні зусилля від одного вертикального зв'язку до іншого. Жорсткість кожного поверху має бути забезпечена відповідно до розрахунку.

3.3. Гратчасті зв'язки вздовж зовнішніх стін, що у передачі вертикальних і горизонтальних навантажень.

Вплив вертикальних зв'язків на основу

Колони будівлі, як правило, є одночасно елементами вертикальних зв'язків. Вони відчувають зусилля від вітру та від навантаження на перекриття. Вітрове навантаження викликає у колонах зусилля розтягування чи стискування. Зусилля в колонах від вертикальних навантажень завжди стискають. Для стійкості будівлі потрібно, щоб у підошві всіх фундаментів переважали зусилля стиснення, однак у деяких випадках зусилля розтягування в колонах можуть бути більшими, ніж зусилля стиснення. В цьому випадку вага фундаментів враховується як баласт.

4.1. Кутові колони сприймають незначні вертикальні навантаження, проте при великому кроці зв'язків зусилля, що виникають у цих колонах від вітру, також незначні, а тому штучного привантаження кутових фундаментів зазвичай не потрібно.

4.2. Внутрішні колони сприймають великі вертикальні навантаження, а через незначну ширину вітрових зв'язків та великі зусилля від вітру.

4.3. Вітрові зусилля такі самі, як на схемі 4.2, але врівноважуються невеликими вертикальними навантаженнями завдяки зовнішнім колонам. Привантаження фундаментів у цьому випадку необхідне.

4.4. Привантаження фундаментів необов'язкове, якщо зовнішні колони стоять на високій підвальній стіні, яка може врівноважити сили розтягування від дії вітру.

5. Жорсткість будівель у поперечному напрямку забезпечується за допомогою ґратчастих зв'язківу безвіконних торцевих стінах. Зв'язки приховані між зовнішньою стіноюі внутрішнім вогнестійким облицюванням. У поздовжньому напрямку будівля має вертикальні зв'язки в коридорній стіні, але розташовані вони не один над одним, а зміщуються в різних поверхах. - ветеринарно-медичний факультет у Західному Берліні. Архітектори: д-р Люкхардт та Вандельт.

6. Жорсткість каркаса забезпечується у поперечному напрямку гратчастими дисками, які проходять через обидва корпуси будівлі, виходячи назовні у проміжках між будинками. Жорсткість будівлі у поздовжньому напрямку забезпечена зв'язками між внутрішніми рядами колон. - Висотний будинок "Фенікс-Рейнрор" у Дюссельдорфі. Архітектори: Хентріх та Петчніг.

7. Трипрогоновий будинок з кроком колон у поперечному напрямку 7; 3,5; 7 м. Між чотирма розташованими попарно внутрішніми колонами вузькі поперечні зв'язки між двома внутрішніми колонами одного ряду - поздовжній зв'язок. Внаслідок незначної ширини поперечних зв'язків розрахункові горизонтальні деформації від впливу вітру дуже великі. Тому на другому та п'ятому поверхах у чотирьох зв'язкових площинах встановлені напружені розкоси до зовнішніх колон.

Напружені стрижні виконані у вигляді поставлених на ребро сталевих смуг. Вони попередньо напружуються (напруга контролюється тензометрами) настільки, що при дії вітру напруга розтягнутого розкосу одного напрямку подвоюється, а в іншому напрямку обертається майже в нуль. - Будівля головної адміністрації фірми "Беваг" у Західному Берліні. Архітектор проф. Баумгартен.

8. Будівля має лише зовнішні колони. Балки перекривають проліт 12,5 м, крок зовнішніх колон 7,5 м. У високій частині вітрові зв'язки розташовані на всю ширину будівлі між зовнішніми колонами. Зовнішні колони сприймають великі навантаження, що компенсує зусилля, що розтягують, від вітру. Фронтон високої частини будівлі видається перед колонами на 2,5 м. Розташовані в торцевих стінах зв'язку продовжуються в межах першого прихованого поверху між колонами з передачею горизонтальних зусиль від верхнього до нижнього по горизонтальному зв'язку в нижньому міжповерховому перекритті. Для передачі сумарних опорних зусиль служить суцільна балка із сталевих листів на висоту поверху, розташована в технічному поверсі між передостанньою та останньою колонами. Ця балка утворює консоль до передньої стіни. - Висотна будівля телецентру у Західному Берліні. Архітектор Тепець. Конструктор дипл. інж. Трептів.

9. Забезпечення жорсткості будівлі за допомогою зовнішніх зв'язків, які передають частину вертикальних навантажень проміжним колонам. Деталі – Адміністративна будівля фірми «Алкоа» у Сан-Франциско. Архітектори: Скідмор, Оуінгс, Мерріл.

10. Забезпечення жорсткості будівлі у поперечному напрямку: у нижній частині завдяки важкій залізобетонній стіні, у верхній частині за допомогою розміщених перед фасадом зв'язків, що зміщуються у шаховому порядку. На кожному поверсі по шість зв'язків. Стрижні зв'язків виготовлені із трубчастих профілів. Жорсткість у поздовжньому напрямку забезпечена установкою фахверкових зв'язків у середніх рядах колон. Деталі - Житловий висотний будинокна вулиці Крулебарб у Парижі. Архітектори: Альбер-Буало та Лябурдет.

Зв'язки між колонами.

Система зв'язків між колонами забезпечує під час експлуатації та монтажу геометричну незмінність каркаса та його несучу здатність у поздовжньому напрямку, а також стійкість колон з площини поперечних рам.

Зв'язки, що утворюють жорсткий диск, мають у своєму розпорядженні посередині будівлі або температурного відсіку, враховуючи можливість переміщення колон при температурних деформаціях поздовжніх елементів.

Якщо поставити зв'язки (жорсткі диски) по торцях будівлі, то у всіх поздовжніх елементах (підкранові конструкції, підкроквяні ферми, розпірки зв'язків) виникають великі температурні зусилля F t

При довжині будівлі або температурного блоку понад 120м між колонами зазвичай ставлять дві системи зв'язкових блоків.

Граничні розміри між вертикальними зв'язками у метрах

Розміри в дужках дано для будівель, що експлуатуються при розрахункових температурах зовнішнього повітря t = -40 ° -65 °С.

Найбільш проста схема зв'язків хрестова, вона застосовується при кроці колон до 12 м. Раціональний кут нахилу зв'язків тому при невеликому кроці, але великій висоті колон встановлюють два хрестові зв'язки по висоті нижньої частини колони.

У таких випадках іноді проектують додаткову розв'язку колон з площини рами розпірками.

Вертикальні зв'язки ставлять у всіх рядах будівлі. При великому етапі колон середніх рядів, а також щоб не заважати передачі продукції з прольоту в проліт проектують зв'язки портальної та напівпортальної схем.

Вертикальні зв'язки між колонами сприймають зусилля від вітру W 1 і W 2 діючого на торець будівлі і поздовжнього гальмування кранів Т ін.

Елементи хрестових та портальних зв'язків працюють на розтяг. Стислі стрижні внаслідок великої гнучкості вимикаються з роботи та в розрахунку їх не враховують. Гнучкість розтягнутих елементів зв'язків, розташованих нижче рівня підкранових балок, не повинна перевищувати 300 для звичайних будівель та 200 для будівель з «особливим» режимом роботи кранів; для зв'язків вище підкранових балок – відповідно 400 та 300.



Зв'язки з покриття.

Зв'язки по конструкціях покриття (намету) або зв'язку між фермами створюють загальну просторову жорсткість каркаса і забезпечують: стійкість стиснутих поясів ферм з їхньої площини, перерозподіл місцевих кранових навантажень, прикладених до однієї з рам, на сусідні рами; зручність монтажу; задану геометрію каркасу; сприйняття та передачу на колони деяких навантажень.

Зв'язки з покриття мають:

1) у площині верхніх поясів кроквяних ферм – поздовжні елементи між ними;

2) у площині нижніх поясів кроквяних ферм – поперечні та поздовжні зв'язкові ферми, а також іноді і поздовжні розтяжки між поперечними зв'язковими фермами;

3) вертикальні зв'язки між кроквяними фермами;

4) зв'язки за ліхтарями.

Зв'язки у площині верхніх поясів ферм.

Елементи верхнього поясу кроквяних ферм стиснуті, тому необхідно забезпечити їх стійкість із площини ферм.

Ж/б плити покриття та прогони можуть розглядатися як опори, що перешкоджають зміщенню верхніх вузлів із площини ферми за умови, що вони закріплені від поздовжніх переміщень зв'язками, розташованими у площині покрівлі. Такі зв'язки (поперечні зв'язкові ферми) доцільно розташовувати в торцях цеху, щоб вони разом з поперечними фермами зв'язковими по нижнім поясам і вертикальними зв'язками між фермами створювали просторовий блок, що забезпечує жорсткість покриття.

При більшій довжині будівлі або температурного блоку встановлюють проміжні зв'язкові поперечні ферми, відстань між якими не повинна перевищувати 60 м.

Для забезпечення стійкості верхнього пояса ферми з її площини в межах ліхтаря, де немає покрівельного настилу, передбачаються спеціальні розпірки, які в коньковому вузлі ферми є обов'язковими. У процесі монтажу (до встановлення плит покриття або прогонів) гнучкість верхнього пояса з площини ферми повинна бути не більше 220. Тому, якщо конькова розпірка не забезпечує цієї умови, між нею та розпіркою на опорі ферми (у площині колон) ставлять додаткову розпірку.

Зв'язки у площині нижніх поясів ферм

У будинках з мостовими кранами необхідно забезпечити горизонтальну жорсткість каркаса як упоперек, так і вздовж будівлі.

При роботі мостових кранів виникають зусилля, що викликають поперечні та поздовжні деформації каркасу цеху.

Якщо поперечна жорсткістькаркаса недостатня, крани під час руху можуть заклинюватися і порушується нормальна експлуатація. Надмірні коливання каркаса створюють несприятливі умови для роботи кранів і збереження конструкцій, що захищають. Тому в однопрогонових будинках великої висоти (H>18 м), у будинках з мостовими кранами Q>100 кН, з кранами важкого і дуже важкого режимів роботи при будь-якій вантажопідйомності обов'язкова система зв'язків по нижнім поясам ферм.

Горизонтальні сили F від мостових кранів впливають у поперечному напрямку одну плоску раму чи дві-три суміжні.

Поздовжні зв'язкові ферми забезпечують спільну роботусистеми плоских рам, унаслідок чого поперечні деформації каркасу від дії зосередженої сили значно зменшуються.

Стійки торцевого фахверка передають вітрове навантаження F вт у вузли поперечної ферми зв'язкової.

Щоб уникнути вібрації нижнього пояса ферми внаслідок динамічного впливу мостових кранів обмежується гнучкість розтягнутої частини нижнього пояса з площини рами: при кранах з числом циклів навантаження 2×10 6 і більше – величиною 250, для інших будівель – величиною 400. бічному напрямку.

Вертикальні зв'язки між фермами.

Ці зв'язки пов'язують між собою кроквяні ферми і перешкоджають їх перекиданню. Вони встановлюються, зазвичай, в осях, де встановлені зв'язку по нижнім і верхнім поясам ферм утворюючи разом із нею твердий блок.

У будинках з підвісним транспортом вертикальні зв'язки сприяють перерозподілу між фермами кранового навантаження, прикладеного безпосередньо до конструкцій покриття. У цих випадках, а також до кроквяних ферм кріплять електричні кран - балки значної вантажопідйомності, вертикальні зв'язки між фермами розташовують у площинах підвіски безперервно по всій довжині будівлі.

Конструктивна схема зв'язків залежить головним чином кроку кроквяних ферм.

Зв'язки по верхніх поясах кроквяних ферм

Зв'язки по нижнім поясам кроквяних ферм

Для горизонтальних зв'язків при кроці ферм 6м може бути застосована хрестові грати, розкоси яких працюють тільки на розтягування (рису).

Останнім часом переважно застосовуються зв'язкові ферми з трикутними гратами (рис б). Тут розкоси працюють як на розтяг, так і на стиск, тому їх доцільно проектувати з труб або гнутих профілів, що дозволяють знизити витрату металу на 30-40 %.

При кроці кроквяних ферм 12 м діагональні елементи зв'язків, що навіть працюють тільки на розтягування, виходять занадто важкими. Тому систему зв'язків проектують так, щоб найбільш довгий елемент був не більше 12 м, і цим елементом підтримують діагоналі (рис, г).

Забезпечити кріплення поздовжніх зв'язків можна і без ґрат зв'язків по верхньому поясу ферм, яка не дає можливості використовувати наскрізні прогони. У цьому випадку до жорсткого блоку входять елементи покриття (прогони, панелі), кроквяні ферми і часто розташовані вертикальні зв'язки (рис д). Таке рішення є нині типовим. Елементи зв'язку намету (покриття) розраховуються, як правило, за гнучкістю. Гранична гнучкість для стиснених елементів цих зв'язків – 200, для розтягнутих – 400, (при кранах із числом циклів 2×10 6 і більше – 300).

Система конструктивних елементів, що служать для підтримки стінового огородження та сприйняття вітрового навантаження називається фахверком.

Фахверк влаштовується для навантажених стін, а також внутрішніх стінта перегородок.

При самонесучі стіни, а також при панельних стінахз довжинами панелей, рівними кроку колон, потреби в конструкціях фахверка немає.

При кроці зовнішніх колон 12 м стінових панеляхдовжиною 6м встановлюються проміжні фахверкові стійки.

Фахверк, що встановлюється у площині поздовжніх стін будівлі, називається поздовжнім фахверком. Фахверк, що встановлюється у площині стін торця будівлі, називається торцевим фахверком.

Торцевий фахверк складається з вертикальних стійок, які встановлюються через 6 або 12 м. Верхні кінці стійок у горизонтальному напрямку спирають на поперечну зв'язкову ферму на рівні нижніх поясів кроквяних ферм.

Щоб не перешкоджати прогину кроквяних ферм від тимчасових навантажень, спирання стійок фахверка здійснюється за допомогою листових шарнірів, що є тонким листом t=(8 10мм) шириною 150 200мм, який у вертикальному напрямку легко згинається, не перешкоджаючи прогину ферми; у горизонтальному напрямку він передає зусилля. До стійк фахверка кріплять ригелі для віконних отворів; при великій висоті стійок у площині торцевої стіниставлять розпірки, що зменшують їхню вільну довжину.

Стіни з цегли чи бетонних блоків влаштовують самонесучими, тобто. що сприймають всю свою вагу, і тільки бічне навантаження від вітру передається стіною на колону або стійку фахверка.

Стіни з великопанельних з/б плит встановлюються (навішуються) на столики колон або фахверкових стояків (один столик через 3 – 5 плит по висоті). У цьому випадку фахверкова стійка працює на позацентровий стиск.

1. горизонтальні поперечні зв'язки по нижнім поясам фермрозміщуються в торцях температурного блоку при кроці колон крайнього та середнього ряду 12 м. При довжині блоку більше 144 м додатково влаштовують у середині блоку. Утворюються шляхом об'єднання нижніх поясів 2-х сусідніх кроквяних ферм за допомогою ґрат. В результаті вони виконують спільно функції: сприймають від стійок торцевого фахверка вітрове навантаження і передають її на зв'язки між колонами і далі на фундамент, а також запобігають переміщенню вертикальних зв'язків та розтяжці між нижніми поясами ферм. Розпірки між нижніми поясами ферм- закріплюють ці пояси від усунення, тим самим скорочуючи розрахункову довжину з площини ферми, зменшує вібрації нижніх поясів ферм.

2. горизонтальні поздовжні зв'язки по нижнім поясам фермслужать опорами для верхніх кінців стійок поздовжнього фахверку; при дії кранових навантажень залучають у роботу сусідні рами, зменшуючи поперечні деформації та уникаючи заклинювання мостових кранів. Ці зв'язки обов'язкові в однопрогонових будинках великої висоти, з важкими мостовими кранами, за наявності поздовжнього фахверку. Розпірки забезпечують проектне положення ферм у процесі монтажу, обмежують гнучкість ферм із їхньої площини. Роль розпірок виконують прогони, які закріплені від усунення.

3. горизонтальні поперечні зв'язки верхніх поясів фермза конструкціями та схемами розміщення аналогічні зв'язкам по нижнім поясам. Служать від усунення розпірок по верхніх поясах ферм. Від них можна відмовитися, якщо між сусідніми кроквяними фермами блоку встановити вертикальні зв'язки та через них забезпечить кріплення розпірок до поперечних зв'язків по нижнім поясам ферм.

4. 4. вертикальні зв'язки між опорами ферм чи балокставлять тільки в будинках з плоскою покрівлею, причому в будинках без підкроквяних конструкцій розміщуються в кожному ряді колон, а з підкроквяними конструкціями - тільки в крайніх рядах колон при кроці 6 м. Ставлять не частіше, ніж через один крок. При довжині температурного блоку 60-72 м на кожен ряд колон їх повинно бути не більше 5 при кроці 6 м і не більше 3 при кроці 12 м. за наявності цих зв'язків по верху колон ставлять розпірки.

Єдина модульна система у будівництві

Типізація у будівництві здійснюється на основі Єдиної Модульної Системи. Це правила за якими призначаються та узгоджуються між собою розміри будівель та конструкцій.

Розміри за правилами ЕМС призначають за основою модуля. Основний модуль (М) дорівнює 100 мм. При виборі розмірів будівель, конструкцій користуються укрупненим модулем: 6000 мм = 60М; 7200 мм = 72м. Дробний модульзастосовують для призначення перерізів конструкцій: 50 мм = ½М.

ЕМС - єдина модульна система, що є зведенням правил, які координують розміри об'ємно-планувальних та конструктивних частин будівельних об'єктів та розміри збірних модулів та обладнання.

МКРС – модульна координація розмірів у будівництві. Стандарт, застосування якого при проектуванні будівель дозволяє уніфікувати розміри будівельних конструкцій та об'ємно-планувальні розміри будівель. Цей стандарт передбачає уніфікацію наступних параметрів: висоти поверхів (Н0), кроків (В0) та прольотів (L0).

ЕМС ґрунтується на принципі кратності розмірів. Розмір будь-якого з елементів будівлі повинен бути кратний величині, яка називається модулем. У системі ЕМС прийнятий модуль 100 міліметрів, який у технічній документації позначається буквою М. Відповідно, розміри великих елементів конструкцій позначатимуться як похідні від модуля. Наприклад, 6000 мм – 60 М, 3000 мм – 30 М і так далі. Дрібні елемент позначаються як дробові від модуля: 50 мм - ½ М, 20 мм - 1/5 М.

15 основа планування промислових будівель

Промислові будівлі поділяються на два види планування:

окремі (окремо стоять) будівлі, планування яких хоч і дає конструктивну простоту і високий рівеньіндустріальності у виробництві будівель, проте відрізняється такими недоліками, як велика площазабудови, велика довжина інженерних та транспортних мереж, неможливість організації потокового виробництва, значні енерговитрати на опалення приміщень;

суцільні (зблоковані) будівлі, які є

багатопрогонові корпуси великої площі (до 30...35 тис. кв.м). Суцільне планування забезпечує багатоваріантну розстановку технологічного обладнання, зменшення площі заводу на 30...40%, зниження вартості будівництва на 10...15%, скорочення довжини інженерних і транспортних комунікацій, скорочення периметра зовнішніх стін на 50% зі зниженням витрат на експлуатацію. Однак недоліками суцільних будівель є подорожчання природного освітлення, утруднений водовідведення з покриттів, ускладнення шляхів пересування транспорту та персоналу. Блокувати цехи доцільно у тих випадках, коли суміжні виробництва не потрібно розділяти капітальними стінами і при цьому не погіршуються умови технології виробництва та праці робітників.

Планування промислових будівель супроводжується зонуванням у межах обсягу виробничих будівель, приміщень, ділянок та зон, що виділяються за ознаками однотипності технології, рівнем виробничої шкідливості, рівнем пожежо- та вибухонебезпечності, спрямованістю транспортних та людських потоків, за перспективами розширення та переоснащення.

На вибір поверховості промислової будівлі впливають:

технологія виробництва;

кліматичні умови району;

вимоги до забудови (міська, периферійна);

характер відведеної ділянки (вільний, стиснутий рельєф);

гідності й недоліки.

Одноповерхові будівлі мають такі переваги:

просте об'ємно-планувальне рішення;

схильність до уніфікації та блокування;

зниження вартості 1 кв. м на 10% порівняно з вартістю багатоповерхових будівель;

полегшення встановлення технологічного обладнання;

спрощення шляхів вантажних потоків та використання горизонтального транспорту;

рівномірне освітлення робочих місць природним світлом через ліхтарі;

забезпечення природного повітрообміну.

Недоліками одноповерхових будівель є:

велика площа забудови;

велика протяжність інженерних та транспортних мереж;

підвищені витрати на благоустрій території;

велика площа зовнішніх конструкцій, що захищають, і в результаті значні витрати на опалення.

Багатоповерхові будівлі позбавлені більшості недоліків одноповерхових будівель та раціональні щодо застосування, особливо при навантаженнях до 10 кН/кв. м.

До основних недоліків багатоповерхових будівель відносяться:

потреба у вертикальному транспорті;

підвищена вартість;

обмеження по ширині за необхідності природного освітлення (ширина трохи більше 24 м);

висока питома вага підсобних приміщень.

Температурний блок

Для обмеження зусиль, що виникають у конструкціях від перепаду температур, будівля розрізається температурно-деформаційними швами відсіки (температурні блоки),розміри яких залежать від матеріалу каркасу, теплового режимубудівлі та кліматичних умоврайону будівництва. Ці розміри визначаються розрахунком.

Поздовжні та поперечні температурно- деформаційні швивказані синім та червоним кольорами відповідно.

Для залізобетонного та змішаного каркаса довжина температурного блоку А ≤ 72 м – якщо в будівлі по довжині є нерозрізні елементи (наприклад, підкранові балки). Для безкранових будівель нормами дозволено збільшувати А до 144 м. Однак, якщо в будівлі є підвісне обладнання (монорейка тощо), довжина температурного блоку не повинна перевищувати 72 м. Допускається А збільшувати до 280 м, але при цьому висота будівлі не повинна перевищувати 8,4 м.

Ширина температурного блоку Б повинна бути більше 90-96 м.

У спеціальних кліматичних районах та для неопалюваних приміщеннях довжину температурного блоку А призначають за інструкціями, прив'язаними до місцевих кліматичних умов.

У сталевих каркасах будівель з мостовими кранами А ≤ 120 м, у безкранових будинках А ≤ 240 м, а Б ≤ 210 м. У будинках з кранами великої вантажопідйомності (Q до 4500 кН) або при важкому або особливо важкому режимі їх роботи А не повинна перевищувати 9

Температурний шов

Перш за все, необхідно розібратися з поняттям температурного шва і функції, що виконується ним. Тактемпературний шов є наскрізним прорізом у стіні будівлі або її покрівельній плиті. Для кожної будівлі виконується декілька таких прорізів, внаслідок чого вона поділяється на декілька незалежних блоків. В результаті кожен із цих блоків може вільно деформуватися, що не призводить до утворення тріщин у плитах. Справа в тому, що деформаційні шви і являють собою свого роду штучні тріщини, які оформлені таким чином, щоб не створювати будь-яких проблем під час експлуатації будівлі. Ширина деформаційного шва визначає величину, в межах якої можлива зміна лінійних розмірівкожного із блоків. Точніше сказати навпаки, ширина температурного шва повинна вибиратися, виходячи з можливої ​​величини деформацій.

Проектування температурних швівє однією з найважливіших стадій будівництва. При цьому необхідно насамперед визначити довжину кожного з блоків, на які стіни розбиваються деформаційними швами, а також ширину швів. Будь-які деформаційні шви, в тому числі і температурні, влаштовуються в тих зонах, де концентруються напруги, що викликаються відповідними деформаціями. При цьому довжина блоків повинна бути такою, щоб кожен з них міг зазнавати температурних деформацій без втрати конструктивної жорсткості та без руйнування. Тому для визначення даного параметра враховується цілий рядфакторів, до яких належать тип стінового матеріалу, конструктивні особливості, середні температури у літній та зимовий період, характерні для регіону будівництва.

Важливою особливістютемпературних швів є те, що вони влаштовуються тільки на висоту надземної частини будови, в той час як деякі інші деформаційні шви, наприклад, осадові, влаштовуються на всю висоту будинку до підошви фундаменту. Це пов'язано з тим, що фундамент будівлі значно меншою мірою схильний до перепадів температури і не потребує спеціального захисту.

Металевий каркас промислової будівлі складається з ряду "плоських" елементів жорстких і добре сприймаючих навантаження у своїй площині, але гнучких у перпендикулярному напрямку (рами, підкроквяні та проміжні кроквяні ферми та ін.). Основне призначення зв'язків - об'єднувати плоскі елементи у просторову систему, здатну сприймати навантаження діючі будинок у будь-якому напрямі.

По-друге, зв'язки служать, щоб забезпечувати стійкість стислих і стисло-вигнутих стрижнів верхніх поясів ферм, колон та ін. Небезпека втрати стійкості таких елементів пояснюється тим, що стрижні металевого каркаса мають великі довжини і невеликі компактні поперечні розміри. Зв'язки розкріплюють стислі елементи у проміжних точках, зменшуючи розрахункові довжини елементів у бік цих розкріплень.

Розрізняють такі основні види зв'язків, що застосовуються у металевому каркасі промислової будівлі

1) поперечні зв'язки між верхніми поясами ферм (наскрізні ригелі рам надалі будуть називатися "фермами") (рис. 1); 2) вертикальні зв'язки між фермами (рис.9); 3) поздовжні та поперечні зв'язки, розташовані у площині нижніх поясів ферм (рис.II); 4) вертикальні зв'язки між колонами (рис. 22). Розглянемо компонування, призначення та конструктивні рішення вузлів зв'язків на прикладах будівель з різними покриттями.

I. ПОПЕРЕЧНІ ЗВ'ЯЗКИ МІЖ ВЕРХНІМИ ПОЯСАМИ ФЕРМ

1.1. Верхній пояс ферми, як будь-який стиснутий стрижень, може втратити стійкість, якщо зусилля у ньому досягне критичного значення. Втрата стійкості в такому випадку відбудеться в одній із двох площин:


Рис.1. Поперечні зв'язки між верхніми поясами ферм, 2-2 - вертикальні зв'язки a) у площині ферми - стрижень, що втратив стійкість, залишиться у площині ферми. Це означає, що з погляду ферму зверху втрати стійкості нічого очікувати помітна. Як очевидно з рис.2, розрахункова довжина під час перевірки стійкості верхнього пояса " і площині " ферми відповідає відстані - між вузлами, тобто довжині однієї панелі;

Рис.2. Розрахункова довжина верхнього пояса в площині ферми (пунктир)

б) втрати стійкості верхнього пояса з виходом його із площини ферми показати лише у плані. Припустимо, що зв'язків не поставлено. Тоді втрата стійкості відбудеться за схемою, наведеною на рис. Прогони, які зазвичай кріпляться до верхнього, поясу ферми шарнірно (за допомогою болтів), самі по собі, без зв'язків, не перешкоджатимуть втрати стійкості ферм, тому що після втрати стійкості верхні пояси ферм витріщаться, а прогони вільно перемістяться в нове положення. У цьому відстань між фермами (проліт прогонів) збережеться.

Інша картина стійкості спостерігатиметься, якщо поставити зв'язки. Зв'язки можуть бути хрестові – з двома діагоналями (рис. 3,6) та полегшені, трикутні (рис. 3, в), тобто. з однією діагоналлю. Стислі діагоналі, очевидно, вимикаються з роботи, втративши стійкість, а розтягнуті перешкоджатимуть спотворенню прямокутників, не дадуть їм перетворитися на паралелограми. Отже, у точках кріплення діагоналей пояс ферми збереже своє початкове положення і розрахункова довжиною його "з площини" дорівнюватиме ділянці "Л-В" (рис,3, в), тобто. двом панелям. Верхні пояси всіх ферм, що з цими точками з допомогою прогонів (чи розпірок по ліхтарям), матимуть такі самі розрахункові довжини, як і пояси двох ферм, безпосередньо закріплених зв'язками, тобто. ділянки А"-В", A""-B"" мають розрахункові довжини, рівні двом панелям.

Рис.3. Втрата стійкості верхніх поясів ферм; а) у покритті без зв'язків; б) схема натягу та виключення розкосів зв'язків; в) забезпечення стійкості віряння поясів за допомогою стрижневих зв'язків

Звернемо увагу на помилку, яка може бути допущена при визначенні розрахункової довжиниверхній пояс площині ферми. На рис.3в прогін перетинає діагональ зв'язків у точці "f". Складається враження, що прогін прикріплений до діагоналі зв'язків, і розрахункову довжину верхнього пояса з площини ферми, здавалося б, можна брати рівною панелі. Однак це неправильно: прогони та зв'язки розташовані в різних рівнях, між ними "f" є зазор (рис. 7)

1.2. У будинках з ліхтарем (рис.4) верхній пояс не розкріплений із площини ферма великому ділянці, т.к. під ліхтарем немає прогонів. Якщо вважати, що конструкцій стінового огородження ліхтаря разом із прогоном фіксують точку "Б", то розрахункова довжина верхнього пояса з площини "Б~Б". Введення розпірки в середині прольоту ліхтаря зменшує розрахункову довжину із площини ферми (рис.4б) до трьох панелей.


Рис.4. Розрахункові довжини верхнього пояса під ліхтарем:
а) без розпірок – 6 панелей;
б) з однією розпіркою – 3 панелі;
в) при кроці ферм 12 м вводиться проміжний зв'язковий поясПП

Як розпірка використовується верхній пояс вертикальних зв'язків (розділ 2), але можуть бути застосовані спеціально призначені для цієї, цілі парні куточки або інші профілі,

1.3. Останнім часом з метою економії металу прийнято функції зв'язків по верхніх поясах покладати на покрівельний настил, який при його надійному прикріпленні до ферм може забезпечувати стійкість верхніх поясів із площини ферм.

Так у безпрогінних покриттях із залізобетонним настилом стійкість верхніх поясів із площини ферм забезпечується приварюванням закладних частин настилу до верхніх поясів. У такому випадку розрахункова довжина верхнього пояса. площині ферми може бути прийнята рівної довжиніоднієї панелі ферми. 0 приварки настилу до поясів ферм повинні бути зроблені вказівки, у примітці на кресленні.

Під час зведення будівлі ці прикріплення плит до поясів мають контролюватись. При цьому потрібно складати акт на приховані роботи. Профільований настил також може виконувати роль зв'язків по верхніх поясах, якщо його прикріпити за допомогою дюбелів до прогонів.

Найкращим конструктивним рішеннямпри використанні профільованого настилу як зв'язки буде таке, при якому прогони кріпляться до ферми так, що верхня полиця прогону знаходиться в одному рівні з верхньою полицею пояса ферми. У цьому випадку настил пристрілюється дюбелями по чотирьох своїх сторонах - до прогонів та верхніх поясів ферм. Для зручності кріплення прогонів до ферм у цьому випадку можна використовувати ферми покриття не з трикутними гратами, а з низхідними розкосами (рис.5).


Рис.5. Використання профільованого настилу як зв'язки по верхньому поясу:
а) ферма покриття з низхідними розкосами;
б) варіант вирішення вузла спирання прогону в одному рівні з верхнім поясом ферми

При економічних перевагах заміни зв'язків настилом, прикріпленим до поясів, покриття виявляються позбавленими однієї важливої ​​функції, що виконується зв'язками. Зв'язки верхніх поясів крім того, що забезпечують стійкість ферм, є також фіксаторами правильного взаємного положення ферм під час монтажу. Тому під час монтажу покриття без зв'язків рекомендується передбачати використання тимчасових (знімних) інвентарних зв'язків, тобто. монтажні кондуктори.

За наявності ліхтарів у покриттях, де настил служить як зв'язки по верхньому поясу, під ліхтарем для забезпечення стійкості пояса влаштовуються зв'язки у вигляді діагоналей при кроці ферм 6 м або у вигляді неповних діагоналей при кроці ферм 12 м (рис.6). При цьому розрахункова довжина верхнього пояса ферм при перевірці стійкості із площини приймається рівною двом панелям.


Рис.6. Забезпечення стійкості верхніх поясів ферм під ліхтарями в покриттях, де виконує функції зв'язків; настил t а) крок ферм б м б) крок ферм 12 м

1.4. У покриттях з кроком ферм 12 м і з прогонами прольотом 12 м зв'язкова ферма приймається шириною 6 м. У цьому випадку вводиться додатковий проміжний пояс з відповідних профілів (рис.4, в) і конструюються зв'язки так само, як, якби крок ферм був 6 м.

1.5. Відстань до довжини будівлі між стрижневими зв'язками по верхньому поясу ферм не повинна перевищувати 144 м. Тому в довгих будівлях зв'язку ставляться не тільки в крайніх панелях блоку каркасу, але й у середині або третинах довжини блоку (рис. I).

Ці вимоги пояснюються тим, що стійкість ферм, рай-положенних далеко, зв'язків, не завжди може бути надійно забезпечена, т.к, прогони або розпірки, що прикріплюють ферми до зв'язкових блоків, допускають у вузлах відому зміщуваність внаслідок різниці діаметрів болтів і отворів. Зі збільшенням числа вузлів, тобто. з видаленням зв'язків, ця змішуваність підсумовується та збільшується, що зменшує надійність забезпечення стійкості ферм, розташованих далеко від зв'язків.

Конструкції деяких вузлів зв'язків, виконаних з кутових та гнутозварних профілів, та їх прикріплення до ферм показано на рис, 7, 8.

Отже, зв'язки, розташовані в площині верхніх поясів ферм, мають наступне основне призначення: при завантаженні покриття запобігають втраті стійкості цих поясів із площини ферм, тобто зменшують розрахункову довжину верхніх поясів при перевірці стійкості їх із площини ферм.

2. ВЕРТИКАЛЬНІ ЗВ'ЯЗКИ МІЖ ФЕРМАМИ

Ці зв'язку називають також монтажними, тому що їх головне призначення - утримувати в проектному положенні поставлені на опори ферми, не дати одиночним фермам перекинутися під час монтажу від вітрових та випадкових впливів, т.к. центр тяжкості ферми знаходиться вище за рівень, опор (рис. 9, а).

Вертикальні зв'язки у вигляді ланцюжка розпірок та ферм ставлять по довжині будівлі між стійками кроквяних ферм. Зв'язкові ферми для економії металу з'єднують між собою верхніми та нижніми розпірками (рис.10). Таким чином, ферми вертикальних зв'язків є дисками, а прикріплені до них стрижні-розпірки забезпечують проміжні кроквяні ферми або ригелі рам від перекидання (рис.9б). Решітка зв'язкових ферм, як правило, може бути довільною (рис.9в) і виконується з одиночних куточків або прямокутних гнуто-зварних труб. У покриттях з кроком ферм 12 м, зі шпренгельними прогонами або настилом, посиленим шпренгелями, верхній пояс ферми вертикальних зв'язків може мати вигляд, показаний на рис.9г.

Вертикальні зв'язки по ширині прольоту розташовуються на опорах (між колонами) і прольоті між стойками.ферм не рідше, ніж через 15 м, тобто. при прольоті будівлі 36 м вони будуть розташовані у площинах двох стояків.



Рис.7. Прикріплення зв'язків до верхніх поясів ферм

Рис.8. Вузли покриття та зв'язків при кроці ферм 12 м (див. рис. 6);
а) Прикріплення зв'язків, виконаних із замкнутих профілів до ферм з поясами з широкополочних двотаврів
б) Вузол Б



Рис.9. Вертикальні зв'язки між фермами:
а) становище центру тяжкості,
б) ферми-диски та розпірки,
в) схеми грат ферм,
г) зв'язки в покриттях з кроком ферм 12 м та зі шпренгельими прогонами

Ферми – диски вертикальних зв'язків ставляться з кроком 30-36 м за довжиною будівлі. Стійки кутових ферм, до яких кріпляться зв'язки у верхньому та нижньому вузлах, приймаються хрестового перерізу (рис.10).

Зв'язки можуть прикріплюватися також до спеціально передбачених для цієї мети вертикальних фасонок. У складі блоку при великоблочному монтажі вертикальні зв'язки є необхідними елементами, що забезпечують незмінність блоку.

Рис.10. Вузол прикріплення верхнього пояса ферми вертикальних зв'язків до стійки кроквяної ферми. Аналогічно виконується нижній вузол

ПОДОЛЬНІ ГОРИЗОНТАЛЬНІ ЗВ'ЯЗКИ ЗА НИЖНИМИ ПОЯСАМИ РІГЕЛІВ

Контур зв'язків, розташованих у площині нижніх наскрізних ригелів, можна розчленувати на поздовжні та поперечні зв'язки (рис.11). Призначення поздовжніх зв'язків зводиться до наступного:

3.1. Поздовжні зв'язки сприймають поперечні горизонтальні кранові дії, тобто сприймають позацентрове застосування вертикального тискукрана на колону, що викликає горизонтальне усунення рами, а також поперечне гальмування крана, прикладене до однієї рами (рис.12а) і передає ці впливи на сусідні рами, менш навантажені (рис.12б). Таким чином, забезпечується просторовість каркаса при роботі його на місцеві навантаження, що викликають горизонтальні зміщення ригеля рами.




Рис.11. Зв'язки по нижнім поясам ригелів рам


Рис.12. Схема сприйнята поперечних горизонтальних навантажень поздовжніми зв'язками по нижнім поясам:
а) змішання рам від вертикального позацентрового застосування кранового навантаження та від гальмування;
б) передача поперечних навантажень на зв'язку

3.2. Зазначимо, що бічне навантаження від вітру передається однаково на всі рами, викликаючи однакове їх змішування. Поперечних сил між рамами в цьому випадку не виникає і тому в каркасах з кроком рам 6 м поздовжні зв'язки не сприймають вітрове навантаження,

При кроці колон 12 м і більше в каркасах, що мають стійки фахверка (стінного каркасу), поздовжні зв'язки працюють на це навантаження; Вони є верхніми горизонтальними опорами стійок фахверку. Таким чином, у цьому випадку поздовжні зв'язки передають зусилля від вітрових навантажень зі стійок фахверка на сусідні рами (рис.13) та зв'язки навантажені зусиллями від вітрового навантаження по довжині кроку рам.

Рис.13. Передача вітрового навантаження зі стійок фахверку на поздовжні зв'язки

3.3. У крайніх панелях ригеля внаслідок того, що жорстко защемлений ригель на опорі відчуває згинальні моменти протилежного знака по відношенню до знака моменту в прольоті, дається стиснення нижнього пояса (рис.14).




Рис.14. Стиснення в нижньому поясі ригеля поблизу опор

Закріпити нижній пояс від втрати стійкості із площини ригеля можна лише з допомогою поздовжніх зв'язків (точка "f" рис.14). Стійкість нижнього пояса в площині ригеля забезпечується або розвитком моменту інерції перерізу пояса (у цій панелі він може бути прийнятий із двох нерівнобоких куточків, складених великими полицями), або введенням додаткової підвіски.

3.4. У багатопрогонових будинках з кранами важкого режиму роботи (7К, 8К) поздовжні зв'язки у вигляді горизонтальних ферм ставляться один від одного на відстань не більше двох прольотів (рис.15)


Рис.15. Зв'язки по нижнім поясам ригелів у багатопрогоновому каркасі з кранами важкого режиму роботи (7К, 8К)

У багатопрогонових будинках з кранами середнього режиму роботи при вантажопідйомності до 50 т, при прольотах не більше 36 м і з висотою до 25 м, а також з кроком рам 6 м допускається не робити поздовжніх зв'язків по нижньому поясу. Однак розпірки та тяжи, що забезпечують стійкість нижніх поясів із площини ферм, мають бути поставлені у кожному прольоті (рис.16).

Рис.16. Зв'язки по нижнім поясам Б каркасі з кранами середнього режиму роботи (4К - 6К)

4. ПОПЕРЕЧНІ ЗВ'ЯЗКИ У ПЛОЩИНІ НИЖНИХ ПОЯСІВ РИГЕЛІВ

4.1. Ці зв'язки служать передачі зусиль від вітрових навантажень, вкладених у торець будівлі, зі стійок торцевого фахверка на вертикальні зв'язок між колонами (рис.17) (передача тиску показана стрілками).

Рис.17. Схема передачі вітрових навантажень із торця будівлі на зв'язку

4.2. Разом із поздовжніми зв'язками вони утворюють замкнутий контурзбільшує загальну жорсткість каркасу будівлі.

Поперечні зв'язки, як правило, ставляться під зв'язками верхніх поясів, створюючи з ними просторові поперечні блоки, до яких за допомогою прогонів, розпірок вертикальних зв'язків і поздовжніх зв'язків кріпляться проміжні ферми (ригелі).

На рис.18, 19 показані вузли кріплення горизонтальних зв'язків, виконаних із куточків та прямокутних гнуто-зварних труб до поясів ферм. Слід зазначити, що в каркасах з важким режимом роботи кранів 7К, 8К і при великих кранових навантаженнях зв'язку прикріплюються до ферм за допомогою зварювання (тобто болтові вузли повинні бути обварені) або високоміцних болтів.


Рис.18. Конструкції кутових зв'язків по нижньому поясі

5. ВЕРТИКАЛЬНІ ЗВ'ЯЗКИ МІЖ КОЛОНАМИ

Розрізняють верхній ярус вертикальних зв'язків між колонами (зв'язки, розташовані вище підкранових балок) і нижній нижче балок (рис.20).




Рис.19. Вузол зв'язків по нижньому поясу із прямокутних гнуто-зварних профілів

Рис.20. Схема вертикальних зв'язків між колонами

5.1. Зв'язки верхнього ярусу мають таке призначення:
а) зусилля від вітру, спрямованого в торець будівлі, передаються на зв'язку верхнього ярусу з торцевих поперечних зв'язків, розташованих у площині нижніх поясів, а потім, за розтягнутими підкосами, ці зусилля передаються на балки підкранові",
б) зв'язки верхнього ярусу забезпечують -стійкість колон "з площини" рам. Таким чином, розрахункова довжина надкранової частини колони (рис.20, пунктир) з площини рами дорівнює висоті цієї частини колони;
в) разом про нижній ярус зв'язків при монтажі утримують кріплені анкерами колони від перекидання.

5.2. Вертикальні зв'язки нижнього ярусу
На зв'язку нижнього ярусу покладається функція:
а) передавати вітрові зусилля від зв'язків верхнього ярусу та поздовжнього гальмування кранів (рис.20);
б) забезпечувати стійкість підкранової частини колонії із площини рами;

в) служити як монтажні зв'язки при встановленні колон. У будинках великої висоти зв'язку нижнього ярусу мають додаткову розпірку між колонами - (рис.21,

a). Її призначення - зменшити розрахункову довжину підкранової частини колони із площини рами. До цього компоновочного прийому вдаються у тому випадку, коли при розрахунку перевірю стійкості колони "з площини" не дає задовільних результатів внаслідок великої гнучкості колони (з площини рами.).

Схеми вертикальних зв'язків можуть бути різними залежно від кроку колон, необхідності використання отвору між колонами і т.п. (Рис.21б).


Рис.21. Схеми вертикальних зв'язків нижнього ярусу:
а) додаткова розпірка зменшення розрахункової довжини колони з площини рами;
б) варіанти зв'язків між колонами

Прикріплювати зв'язки нижнього ярусу до підкранових балок у прольоті не слід, оскільки під час руху крана може виникнути стиск розкосів зв'язків, а отже, їх вимкнення. Зв'язки верхнього ярусу можуть прикріплюватися до гальмівних балок болтами з овальними отворами у вертикальному напрямку.

Рис.22. Конструкції вертикальних зв'язків між колонами при кроці колон 6 м

Мал. 23. Вертикальні зв'язки між колонами при кроці колон 12 м: С- овальні отвори у вузлі, що допускають прогини підкранової балки без навантаження зв'язків верхнього ярусу; t - гальмівна балка

У вертикальній площині верхній ярус зв'язків зазвичай розташовується по осі надкранової частини колони, а нижні зв'язки повинні бути подвійними і їх слід розташовувати в площинах як зовнішньої, так і внутрішньої гілок підкранової частини колони (рис.22). Якщо є фахверк, то зв'язки встановлюються у площині фахверка та стикуються зі стійкою фахверку в середньому вузлі. По довжині будівлі зв'язку нижнього ярусу розміщуються в середині температурного блоку (рис.22), але ні в кремі випадку не по кінцях, Розміщення зв'язків у середині будівлі забезпечує вільну деформацію поздовжніх елементів при коливаннях температури (подовження або укорочення підкранових балок, поздовжніх зв'язків та ін.).

Рис.24. Середній вузол вертикальних зв'язків (рис.23):
Г-кріплення зв'язків і стійці фахверка f на монтажному зварюванні, Д-на високоміцних болтах, Q-ребра жорсткості, 4-4 - розрахунковий переріз фасонки. Болти розраховується на осьове зусилля в діагоналі зв'язків та момент від ексцентриситету "а"

6. РОЗРАХУНОК ЗВ'ЯЗКІВ

У більшості видів зв'язків важко точно визначити величини зусиль, які вони сприйматимуть. Тому перерізи елементів зв'язків, як правило, підбираються за граничною гнучкістю. Для елементів, про які заздалегідь відомо, що вони будуть стискати, рекомендується приймати граничну гнучкість 200.

За відомими зусиллями розраховується вертикальні зв'язки між колонами, а також поперечні зв'язки по нижньому поясу ригеля і поздовжні горизонтальні зв'язки (у разі обліку просторової роботи каркасу).

  1. СНіП II-23-81 *.Сталеві конструкції, - М., Будвидав, 1988, - 96 с.
  2. Беленя Є.І.та ін. Металеві конструкції. - М., Будвидав, 1989. - С.272-279.
  3. СНіП 2.01.07.-85.Навантаження і впливу. - М., Будвидав, 1989.
  4. ЦНДІПроектстальконструкція ім. Мельникова, Типові будівельні конструкції, вироби та вузли. Серія 2.440-2, Вузли конструкцій виробничих будівель промислових підприємств: Випуск 4. Вузли гальмівних конструкцій та вертикальних зв'язків. Креслення КМ. Москва, 1989. 49 з.
  5. Допомогаз проектування сталевих конструцій (до СНиП 23-81 *) - М., Центральний інститут типового проектування, 1989-148с.