ЗВ'ЯЗКИ у конструкціях- легкі конструктивні елементи як окремих стрижнів чи систем (ферм); призначені для забезпечення просторової стійкості основних несучих систем (ферм, балок, рам тощо) та окремих стрижнів; просторової роботи конструкції шляхом розподілу навантаження, що додається до одного або кількох елементів, на всю споруду; надання споруді твердості, необхідної для нормальних умов експлуатації; для сприйняття в окремих випадках вітрових та інерційних (наприклад, від кранів, поїздів тощо) навантажень, що діють на споруди. Системи зв'язків компонуються так, щоб кожна з них виконувала кілька перерахованих функцій.
Для створення просторової жорсткості та стійкості конструкцій, що складаються з плоских елементів (ферм, балок), які легко втрачають стійкість зі своєї площини, вони з'єднуються по верхнім та нижнім поясам горизонтальними зв'язками. Крім того, по торцях, а при великих прольотах та в проміжних перерізах ставляться вертикальні зв'язки- діафрагми. В результаті утворюється просторова система, що має велику жорсткість при крученні та згині в поперечному напрямку. Цей принцип забезпечення просторової жорсткості використовується під час проектування багатьох споруд.
У прогонових будівлях балкових або арочних мостів дві головні ферми з'єднуються горизонтальними системамизв'язків по нижнім та верхнім поясам ферм. Ці системи зв'язку утворюють горизонтальні ферми, які, крім забезпечення жорсткості, беруть участь у передачі вітрових навантажень на опори. Для отримання необхідної жорсткості при крученні ставляться поперечні зв'язки, що забезпечують незмінність поперечного перерізу мостового бруса. У вежах квадратного або багатокутного перерізу з цією ж метою влаштовуються горизонтальні діафрагми. громадських будівельза допомогою горизонтальних і вертикальних зв'язків дві кроквяні ферми з'єднуються в жорсткий просторовий блок, з яким прогонами або тяжами (зв'язками) з'єднуються інші ферми покриття. Такий блок забезпечує жорсткість і стійкість усієї системи покриття. Найбільш розвинену систему зв'язків мають сталеві каркаси одноповерхових. промислових будівель.
Системи горизонтальних і вертикальних зв'язків гратчастих ригелів рам (ферм) і ліхтарів забезпечують загальну жорсткість шатра, закріплюють від втрати стійкості стислі елементи конструкції (наприклад, верхні пояси ферм), забезпечують стійкість плоских елементів у процесі монтажу та експлуатації. Облік просторової роботи несучих конструкційсистемами зв'язків при розрахунку споруд дає зниження ваги конструкцій. Приміром, облік просторової роботи поперечних рам каркасів одноповерхових промислових будівель дає зниження розрахункових величин моментів у колонах на 25-30%. Розроблено методику розрахунку просторових систем прогонових будов балкових мостів. У звичайних випадках зв'язку не розраховуються, які перетину призначаються по граничної гнучкості, встановлюваної нормами.
Поперечна стійкість каркасу дерев'яних будівельдосягається шляхом защемлення основних стійок у фундаментах при шарнірному з'єднанні конструкції покриття з цими стійками; застосування рамних або аркових конструкційз шарнірним опіром; створення жорсткого дискапокриття, що використовується в невеликих будинках.Поздовжня стійкість будівлі забезпечується постановкою (приблизно через 20 м) спеціального зв'язку в площині каркасних стінта середнього ряду стійок. Як зв'язки можуть бути використані і стінові щити (панелі), відповідним чином скріплені з елементами каркасу.
Для забезпечення просторової стійкості площинних несучих дерев'яних конструкцій ставляться відповідні зв'язки, принципово аналогічні зв'язки в металевих або залізобетонних конструкціях. при односторонніх навантаженнях, стислі ділянки. Це розкріплення здійснюється вертикальними зв'язками, що попарно з'єднують конструкції. Таким же чином забезпечується стійкість із площини нижніх поясів у шпренгельних конструкціях. Як горизонтальні зв'язки можуть бути використані смуги косого настилу і щити покрівлі. Просторові дерев'яні конструкціїв спеціальних зв'язкахне потребують.
Зв'язки каркаса забезпечують геометричну незмінність та стійкість елементів у поздовжньому напрямку, спільну просторову роботу конструкцій каркасу, жорсткість будівлі та зручність монтажу та складаються з двох основних систем: зв'язків між колонами та зв'язків покриття.
Зв'язки між колонами.Зв'язки між колонами (рис. 6.4) забезпечують під час експлуатації та монтажу геометричну незмінність каркаса та його несучу здатністьв поздовжньому напрямку, сприймають і передають на фундамент вітрові навантаження, що діють на торець будівлі, і впливу поздовжнього гальмування мостових кранів, а також забезпечують стійкість колон з площини поперечних рам.
Система зв'язків по колонах складається з надкранових одноплощинних зв'язків. V-подібної схеми, що розташовуються в площині поздовжніх осей будівлі, і підкранові двоплощинні хрестової схеми, що розташовуються в площинах гілок колони.
Підкранові зв'язки в кожному ряді колон розташовуються ближче до середини блоку будівлі, щоб забезпечити свободу температурних деформацій в обидва боки та знизити температурну напругу в елементах каркасу. Кількість зв'язків (одна або дві по довжині блоку) визначається їх несучою здатністю, довжиною температурного відсіку та найбільшою відстанню L звід торця будівлі (температурного шва) до осі найближчого вертикального зв'язку (див. табл. 6.1). За наявності двох вертикальних зв'язків відстань між ними в осях має перевищувати 40 – 50 м.
Надкранові зв'язки встановлюються в крайніх кроках колон біля торця будівлі або температурного блоку, а також у місцях, де передбачаються вертикальні зв'язки в площині опорних стійок кроквяних ферм.
Проміжні колони (поза блоками зв'язків) у рівні кроквяних ферм розкріплюються розпірками.
При великій висоті підкранової частини колони доцільною є установка додаткових горизонтальних розпірок між колонами, що зменшують їх розрахункову довжину з площини рами (на рис. 6.4 показані пунктиром).
Вертикальні зв'язки по колонах розраховуються на кранові та вітрові навантаження W, Виходячи з припущення роботи на розтяг одного з розкосів хрестових підкранових зв'язків При великій довжині елементів, що сприймають невеликі зусилля, зв'язки приймаються за граничною гнучкістю λ u = 200.
Елементи зв'язків виконуються із гарячекатанних куточків, розпірки – із гнутих прямокутних профілів.
Зв'язки покриття.Система зв'язків покриття складається з горизонтальних та вертикальних зв'язків, що утворюють жорсткі блоки в торцях будівлі або температурного блоку та за необхідності проміжні блоки по довжині відсіку (рис. 6.5).
Горизонтальні зв'язки у площині нижніх поясів кроквяних ферм проектуються двох типів. Зв'язки першого типу складаються з поперечних та поздовжніх зв'язкових ферм та розтяжок (див. рис. 6.5, в г- При кроці 12 м). Зв'язки другого типу складаються з поперечних зв'язкових ферм та розтяжок (див. рис. 6.5, д- при кроці ферм 6 м; див. рис. 6.5, е- При кроці ферм 12 м).
Рис. 6.4.Схема зв'язків по колонах
6.5. Зв'язки покриття
Рис. 6.5(продовження)
Поперечні зв'язкові ферми нижніми поясами кроквяних ферм передбачаються в торцях будівлі або температурного (сейсмічного) відсіку (див. рис. 6.5, д, е). Передбачається також додатково одна зв'язова горизонтальна ферма в середині будівлі або відсіку при їх довжині більше 144 м у будинках, що зводяться в районах з розрахунковою температурою зовнішнього повітря –40 о С і вище, та при довжині будівлі понад 120 м у будинках, що будуються в районах з розрахунковою температурою нижче -40 про С (див. рис. 6.5, в, г). Тим самим зменшуються поперечні переміщення пояса ферми, що виникають унаслідок податливості зв'язків. Поперечні горизонтальні зв'язки на рівні нижніх поясів ферм сприймають вітрове навантаженняна торець будівлі, що передається верхніми частинамистійок фахверка, і разом із поперечними горизонтальними зв'язками по верхніх поясах ферм та вертикальними зв'язками між фермами забезпечують просторову жорсткість покриття.
Поздовжні горизонтальні зв'язки в площині нижніх поясів кроквяних ферм передбачаються вздовж крайніх рядів колон у будівлях:
– з мостовими опорними кранами груп режимів роботи 7К та 8К, що потребують влаштування галерей для проходу вздовж кранових шляхів;
– з підкроквяними фермами;
– з розрахунковою сейсмічностью 7, 8 та 9 балів;
– з відміткою низу кроквяних ферм понад 18 м незалежно від вантажопідйомності кранів;
– у будівлях з покрівлею залізобетонним плитам, обладнаних мостовими опорними кранами загального призначеннявантажопідйомністю понад 50 т при кроці кроквяних ферм 6 м і понад 20 т при кроці ферм 12 м;
– в однопрогонових будинках з покрівлею за сталевим профільованим настилом, обладнаних кранами вантажопідйомністю понад 16 т;
– при кроці кроквяних ферм 12 м із застосуванням стійок поздовжнього фахверку.
Поперечні горизонтальні зв'язки у рівні верхніх поясів кроквяних ферм передбачаються для забезпечення стійкості поясів із площини ферм. З-за ґрат поперечних зв'язків по верхніх поясах ферм утруднюється використання решітчастих прогонів і тому поперечні зв'язки, як правило, не застосовуються. І тут розв'язка ферм забезпечується системою вертикальних зв'язків між фермами.
У будівлях із покрівлею по залізобетонних плитах у рівні верхніх поясів кроквяних ферм передбачаються розпірки (див. рис. 6.5, а). У будинках з покрівлею за сталевим профільованим настилом розпірки розташовуються тільки в підфонарному просторі, розкріплення ферм між собою здійснюється прогонами (див. рис. 6.5, б); при розрахунковій сейсмічності 7, 8 та 9 балів передбачаються також поперечні зв'язкові ферми або діафрагми жорсткості, що встановлюються в торцях сейсмічного відсіку (див. рис. 6.5, ж- при кроці ферм 6 м; див. рис. 6.5, до- при кроці ферм 12 м), і додатково не менше однієї при довжині відсіку більше 96 м у будинках з розрахунковою сейсмічності 7 балів і при довжині відсіку більше 60 м у будинках з розрахунковою сейсмічності 8 та 9 балів.
У діафрагмах жорсткості профільований настил, крім основних функцій конструкцій, що захищають, виконує функцію горизонтальних зв'язків по верхніх поясах кроквяних ферм. Поперечні діафрагми жорсткості та горизонтальні зв'язкові ферми сприймають поздовжні розрахункові горизонтальні навантаження від покриття.
У будівлях із ліхтарем у разі влаштування проміжної діафрагми жорсткості ліхтар над діафрагмою повинен бути перерваний. Діафрагми жорсткості виконуються з профільованого настилу марок H60-845-0,9 або H75-750-0,9 згідно з ГОСТ 24045-94 з посиленим кріпленням його до прогонів.
Кроквяні ферми, що не примикають безпосередньо до поперечних зв'язків, розкріплюються в площині розташування цих зв'язків розпірками та розтяжками. Розпірки забезпечують необхідну бічну жорсткість ферм під час монтажу (гранична гнучкість верхнього пояса ферми з її площини під час монтажу) λ u= 220). Розтяжки передбачаються зменшення гнучкості нижнього пояса з метою запобігання вібрації і випадкових погнутостей при перевезенні. Гранична гнучкість нижнього пояса із площини ферми приймається: λ u= 400 – при статичному навантаженні та λ u= 250 – при кранах режимів роботи 7К та 8К або при впливі динамічних навантажень, що прикладаються безпосередньо до ферми.
Для горизонтальних зв'язків зазвичай приймається зв'язова ферма із трикутною решіткою. При кроці кроквяних ферм 12 м стійки розпірки зв'язкових ферм проектуються з досить великою вертикальною жорсткістю (як правило, з гнутих прямокутних профілів) для спирання на них довгих діагональних розкосів, виконаних з куточків з незначною вертикальною жорсткістю.
Вертикальні зв'язки між фермами передбачаються за довжиною будівлі або температурного відсіку у місцях розміщення поперечних зв'язкових ферм нижніми поясами ферм. У будівлях з розрахунковою сейсмічності 7, 8 і 9 балів і покрівлею за сталевим профільованим настилом по рядах колон вертикальні зв'язки встановлюються в місцях розміщення зв'язкових ферм або діафрагм жорсткості верхніх поясів кроквяних ферм.
Основне призначення вертикальних зв'язків – забезпечити проектне положення ферм під час монтажу та збільшити їх бічну жорсткість. Зазвичай влаштовується один-два вертикальні зв'язки по ширині прольоту (через 12 – 15 м).
При спиранні нижнього вузлакроквяних ферм на оголовок колони зверху вертикальні зв'язки розташовуються також у площині опорних стійок ферм. При примиканні кроквяних ферм збоку до колони ці зв'язки розташовуються у площині, суміщеній з площиною пристрою вертикальних зв'язків надкранової частини колони.
У покриттях будівель, що експлуатуються в кліматичних районах з розрахунковою температурою нижче -40 о С, слід, як правило, передбачати (додатково до зв'язків, що зазвичай застосовуються) вертикальні зв'язки, розташовані по середині кожного прольоту вздовж всієї будівлі.
За наявності жорсткого диска покрівлі у рівні верхніх поясів ферм слід передбачати інвентарні знімні зв'язки для вивірки проектного положення конструкцій та забезпечення їхньої стійкості в процесі монтажу.
2.3.2. Зв'язки між колонами
Призначення зв'язків: 1) створення поздовжньої жорсткості каркаса, яка потрібна на нормальній його експлуатації; 2) забезпечення стійкості колон із площини поперечних рам; 3) сприйняття вітрового навантаження, що діє на торцеві стіни будівлі, та поздовжніх інерційних впливів мостових кранів.
Зв'язки встановлюють по всіх поздовжніх рядах колон будівлі. Схеми вертикальних зв'язків між колонами наведено на рис.2.34. Схеми (рис. 2.34, в, г, е) відносяться до будівель безкрановим або з підвісним крановим обладнанням, решта - до будівель, обладнаних мостовими опорними кранами.
У будинках, обладнаних мостовими опорними кранами, основними є нижні вертикальні зв'язки. Вони разом із двома колонами, підкрановими балками і фундаментами (рис. 2.34 д, ж...л) утворюють геометрично незмінні нерухомі в поздовжньому напрямку диски. Свобода або обмеженість деформації приєднаних до таких дисків інших елементів каркасу істотно залежать від кількості жорстких блоків та їх розташування вздовж каркасу. Якщо ви розташуєте зв'язкові блоки на торцях температурного відсіку (рис. 2.35, а), то при підвищенні температури та відсутності свободи деформацій ( t 0) можлива втрата стійкості стислих елементів. Ось чому вертикальні зв'язки краще розміщувати у середині температурного блоку (рис. 2.34, а...в, Рис. 2.35, б), забезпечивши свободу температурних переміщень по обидва боки від блоку зв'язку (Δ t 0) і виключивши появу додаткових напруг у поздовжніх елементах каркаса. 1.2.
У надкранової частини колон вертикальні зв'язки слід передбачати в торцях температурних блоків та в місцях розташування нижніх вертикальних зв'язків (див. рис. 2.34). а, в). Доцільність встановлення верхніх зв'язків у торцях будівлі обумовлена насамперед необхідністю створення найкоротшого шляху для передачі вітрового навантаження. R wна торець будівлі за поздовжніми зв'язковими елементами або підкрановими балками на фундаменти (рис. 2.36). Ця нарузка дорівнює опорній реакції горизонтальної зв'язкової ферми (див. рис. 2.30) або двох ферм у багатопрогонових
Рис. 2.35. Вплив схем розташування зв'язкових блоків на розвиток температурних деформацій:
a- при розташуванні зв'язкових блоків по торцях; б- те саме, по середині будівлі
будинках. Аналогічно передаються на фундаменти сили від поздовжнього гальмування кранів. F кр(Рис. 2.36). Розрахункову силу поздовжнього гальмування приймають від двох кранів одного чи суміжних прольотів. У довгих будинках зазначені силові дії розподіляють порівну на всі вертикальні зв'язкові ферми між колонами в межах температурного блоку.
Конструктивна схема зв'язків залежить від кроку колон та висоти будівлі. Різні варіантирішення зв'язків наведено на рис. 2.34. Найпоширенішою є хрестова схема (рис. 2.34, пані), оскільки вона забезпечує найпростішу і жорстку зав'язку колон будівлі. Кількість панелей по висоті призначають відповідно до рекомендованого утла нахилу розкосів до горизонталі (α = 35°...55°). При необхідності використання простору між колонами, що часто зумовлено технологічним процесом, зв'язки нижнього ярусу проектують портальними (рис. 2.34 до) або напівпортальними (див. рис. 2.34, л).
Вертикальні зв'язки між колонами використовують також закріплення у вузлах розпірок (рис. 2.34 е...і), якщо вони передбачені для зменшення розрахункових довжин колон із площин рам.
У колонах, що мають постійну висоту перерізу h≤ 600 мм, зв'язки розташовують у площині осей колон; у ступінчастих колонах зв'язку вище
Рис. 2.36. Схеми передачі вітрової (з торця будівлі) та поздовжнього кранового навантажень:
а, б- будинки з мостовими опорними кранами; в, г- будинки з підвісними кранами
гальмівної конструкції (верхні вертикальні зв'язки) при h≤ 600 мм встановлюють по осях колон, нижче підкранової балки (нижні вертикальні зв'язки) при h> 600 мм - у площині кожної полиці чи гілки колони. Вузли зв'язків між колонами показано на рис. 2.37.
Зміцнюють зв'язки на болтах грубої або нормальної точності і після вивіряння колон можуть приварювати до фасування. У будинках з мостовими кранами груп режимів роботи 6К...8К фасонки зв'язків слід обварювати або виконувати з'єднання на міцних болтах.
При розрахунку зв'язків ви можете скористатися рекомендаціями п.6.5.1.
Зв'язки покриттю включають вертикальні зв'язки між фермами, горизонтальні зв'язки верхніх і нижніх поясів ферм. Зв'язки по верхніх поясах влаштовуємо для того, щоб сприйняти частину вітрового навантаження та запобігти випучуванню стиснених стрижнів верхніх поясів. Поперечні зв'язкові ферми влаштовуємо у торцях та в середині будівлі. Зв'язки по нижнім поясам встановлюємо для сприйняття вітрових та кранових навантажень поздовжнього та поперечного напряму. Зв'язок ферм є просторовим блоком з прикріпленими до нього суміжними кроквяними фермами. Суміжні ферми по верхнім і нижнім поясам з'єднані горизонтальними зв'язками ферм, а по стійках ґрат – вертикальними зв'язками ферм.
Нижні пояси ферм з'єднуються поперечними та поздовжніми горизонтальними зв'язками: перші фіксують вертикальні зв'язки та розтяжки, за рахунок чого зменшується рівень вібрації поясів ферм; другі є опорами верхніх кінців стійок поздовжнього фахверка і поступово розподіляють навантаження на сусідні рами. Верхні пояси ферм з'єднуються горизонтальними поперечними зв'язками як розпірок чи прогонів задля збереження запроектованого становища ферм.
Зв'язки між колонами виробничих будівель
Зв'язки колон забезпечують поперечну стійкість металевої конструкціїбудівлі та його просторову незмінність. Зв'язки колон і стійок є вертикальними металоконструкціями і конструктивно є розпірками або дисками, які формують систему поздовжніх рам. Розпірки з'єднують колони в горизонтальній площині. Розпірки є поздовжніми балочними елементами. Усередині зв'язків колон розрізняють зв'язки верхнього ярусу та зв'язку нижнього ярусу колон. Зв'язки верхнього ярусу мають вище підкранових балок, зв'язки нижнього ярусу, відповідно, нижче балок. Основними функціональними призначеннямиНавантаженням двох ярусів є здатність передачі вітрової навантаження на торець будівлі з верхнього ярусу через поперечні зв'язки нижнього ярусу на підкранові балки. Верхні та нижні зв'язкитакож сприяють утримуванню конструкції від перекидання у процесі монтажу. Зв'язки нижнього ярусу також передають навантаження від поздовжнього гальмування кранів на підкранові балки, що забезпечує стійкість підкранової частини колон. В основному в процесі будівництва металоконструкцій будівлі використовуються зв'язки нижніх ярусів.
Системи зв'язку каркасів виробничих будівель
Для з'єднання конструктивних елементівкаркасу є металеві зв'язки. Вони сприймають основні поздовжні та поперечні навантаження та передають їх на фундамент. Металеві зв'язкитакож рівномірно розподіляють навантаження між фермами та рамами каркасу для збереження загальної стійкості. Важливим призначенням є протидія горизонтальним навантаженням, тобто. вітровим навантаженням. Зв'язки колон забезпечують поперечну стійкість металевої конструкції будівлі та її просторову незмінність. Усередині зв'язків колон розрізняють зв'язки верхнього ярусу та зв'язку нижнього ярусу колон. Зв'язки верхнього ярусу мають вище підкранових балок, зв'язки нижнього ярусу, відповідно, нижче балок. Основними функціональними призначеннями навантажень двох ярусів є здатність передачі вітрової навантаження на торець будівлі з верхнього ярусу через поперечні зв'язки нижнього ярусу на балки підкранові. Верхні та нижні зв'язки також сприяють утримуванню конструкції від перекидання в процесі монтажу. Зв'язки нижнього ярусу також передають навантаження від поздовжнього гальмування кранів на підкранові балки, що забезпечує стійкість підкранової частини колон. В основному в процесі будівництва металоконструкцій будівлі використовуються зв'язки нижніх ярусів. Для надання просторової жорсткості конструкції будівлі чи споруди металеві ферми також з'єднуються зв'язками. Суміжні ферми по верхнім і нижнім поясам з'єднані горизонтальними зв'язками ферм, а по стійках ґрат – вертикальними зв'язками ферм. Нижні пояси ферм з'єднуються поперечними та поздовжніми горизонтальними зв'язками: перші фіксують вертикальні зв'язки та розтяжки, за рахунок чого зменшується рівень вібрації поясів ферм; другі є опорами верхніх кінців стійок поздовжнього фахверка і поступово розподіляють навантаження на сусідні рами. Поперечні зв'язки поєднують верхні пояси ферми в єдину систему і стають «замикаючою гранню». Розпірки запобігають зсуву ферм, а поперечні горизонтальні ферми зв'язку запобігають зсуву розпірки.
Прогони суцільного перерізу
Суцільні прогони застосовують при кроці ферм не більше 6 м н, залежно від призначення мають різний розрахунковий переріз. Суцільні прогони виготовляються за розрізною та нерозрізною схемами. Найчастіше використовують розрізні схеми через їх властивості спрощувати монтаж, проте нерозрізна схема теж має позитивні відмінними властивостями, Наприклад, при нерозрізною схемою витрачається менше сталі самі прогони.
Прогони, розташовані на схилі, з урахуванням покрівлі з великим ухилом, завжди працюють на вигин у двох площинах. Стійкість прогонів досягається рахунок кріплення покрівельних плит чи рахунок приєднання настилу до прогонів, з урахуванням всіх сил тертя з-поміж них. Прогони прийнято кріпити до поясів ферм, використовуючи коротуни з куточків та гнуті елементи з листової сталі.
Гратчасті прогони
Як прогони застосовують прокатні або холодногнуті швелери, при кроці ферм більше 6 м - ґратчасті прогони. Простий і найбільш легкою конструкцієюґратчастого прогону є прутково-шпренгельний прогін із ґратами та нижнім поясом із круглої сталі. Недолік такого прогону у складності контролю зварних швів у вузлах сполучення прутків решітки з нижнім поясом, а також у необхідності акуратного транспортування та монтажу.
Верхній пояс гратчастих прогонів у разі його великої жорсткості з площини прогону слід розраховувати на спільну дію осьового зусилля та вигину тільки в площині прогону, а у разі малої жорсткості верхнього пояса з площини прогону необхідно розраховувати верхній пояс на спільну дію осьового зусилля та вигину як у площині прогону, так і в перпендикулярній до неї поверхні. Гнучкість верхнього пояса гратчастих, прогонів має перевищувати 120, а елементів решітки-150. Верхній пояс цього прогону складається з двох швелерів, а елементи ґрат – з одиночного гнутого швелера. Зазвичай розкоси фіксуються до верхнього пояса за допомогою дугового або контактного зварювання.
Гратчасті прогони розраховують як ферми з нерозрізним верхнім поясом, який завжди працює на стиснення з вигином в одній або двох площинах, в той час як інші елементи випробовують поздовжні зусилля.
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 розміриміж вертикальними зв'язками у метрах
Розміри в дужках дано для будівель, що експлуатуються при розрахункових температурах зовнішнього повітря t = -40 ° -65 °С.
Найбільш проста схемазв'язків хрестова, вона застосовується при кроці колон до 12 м. Раціональний кут нахилу зв'язків , тому при не великому 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 по всіх лавах 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 пр.
Елементи хрестових та портальних зв'язків працюють на розтягнення. 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 стиснених 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 із поперечними зв'язковими фермами по нижнім поясам та 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, у коньковому вузлі ферми обов'язкові. 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 жорсткість каркаса недостатня, крани під час руху можуть заклинюватися та порушується нормальна експлуатація. Надмірні коливання каркасу створюють несприятливі умовидля роботи кранів та збереження огороджувальних конструкцій. 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 на одну плоску раму або дві-три суміжні.
Поздовжні зв'язкові ферми забезпечують спільну роботу системи плоских рам, унаслідок чого поперечні деформації каркасу від дії зосередженої сили значно зменшуються.
Стійки торцевого фахверка передають вітрове навантаження F вт у вузли поперечної зв'язкової ферми.
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. Для скорочення довжини розтягнутої пояси у деяких випадках ставлять розтяжки, що закріплюють нижній пояс у 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 ними 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 хрестова решітка, розкоси якої працюють тільки на розтяг (рису).
В Останнім часомв основному застосовуються зв'язкові ферми з трикутними ґратами (рис б). Тут розкоси працюють як на розтяг, так і на стиск, тому їх доцільно проектувати з труб або гнутих профілів, що дозволяють знизити витрати металу на 30-40%
При кроці кроквяних ферм 12 м діагональні елементи зв'язків, що навіть працюють тільки на розтяг, 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 жорсткий блок 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 стислих 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 самонесучих стінах, 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 являють собою тонкий лист t=(8 10мм) шириною 150 200мм, що 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 позацентрове стискування.
Завантаження...