Система зв'язків у покриттях виробничих будівель
Зв'язки в покриттях призначені для забезпечення просторової жорсткості, стійкості та незмінності каркасу будівлі, для сприйняття горизонтальних вітрових навантажень, що діють на торці будівлі та ліхтарі, горизонтальних гальмівних зусиль від мостових опорних та підвісних кранів та передачі їх на елементи каркасу.
Зв'язки поділяються на горизонтальні(поздовжні та поперечні) та вертикальні. Система зв'язків залежить від висоти будівлі, величини прольоту, кроку колон, наявності мостових кранів та їхньої вантажопідйомності. Крім того, конструкція всіх видів зв'язків, необхідність їх встановлення, розташування в покритті визначається розрахунком у кожному конкретному випадку і залежить від виду несучих конструкцій покриття.
У даному розділі розглянуті приклади пристрою системи зв'язків у покриттях з несуть площинними конструкціями з металу, залізобетону і дерева.
Зв'язки в покриттях з металевими площинними несучими конструкціями
Система зв'язків у покриттях будівель з металевими фермамизалежить від типу ферм, кроку кроквяних конструкцій, умов району будівництва та інших факторів. Вона складається з горизонтальних зв'язків у площині верхніх та нижніх поясів кроквяних ферм та вертикальних зв'язків між фермами.
Горизонтальні зв'язки з верхніх поясівкроквяних ферм найчастіше передбачають лише за наявності ліхтарів і розташовують у підліхтарному просторі.
Горизонтальні зв'язки у площині нижніх поясівкроквяних ферм передбачені двох типів. Зв'язки першого типускладаються з поперечних та поздовжніх зв'язкових ферм, розпірок та розтяжок. Зв'язки другого типускладаються тільки з поперечних зв'язкових ферм, розпірок та розтяжок.
Поперечні зв'язкові фермирозташовують у торцях температурного відсіку будівлі. При довжині температурного відсіку понад 96 м-код встановлюють проміжні поперечні зв'язкові ферми через кожні 42-60 м-коду.
Поздовжні горизонтальні зв'язкові фермипо нижніх поясах кроквяних ферм для зв'язків першого типу розташовують в одно-, двох- і трипрогонових будинках уздовж крайніх рядів колон. У будівлях з кількістю прольотів більше трьох поздовжні зв'язкові ферми мають також і вздовж середніх рядів колон з таким розрахунком, щоб відстань між суміжними зв'язковими фермами не перевищувала двох-трьох прольотів.
Зв'язки першого типує обов'язковими у будинках:
а) з мостовими опорними кранами, що вимагають влаштування галерей для проходу вздовж кранових колій;
б) з підкроквяними фермами;
в) з розрахунковою сейсмічності 7 - 9 балів;
г) з позначкою низу кроквяних конструкцій понад 24 м, (для однопрогонових будівель – понад 18 м);
д) у будинках з покрівлею по залізобетонних плитах, обладнаних мостовими опорними кранами загального призначення вантажопідйомністю понад 50 т при кроці ферм 6 м та вантажопідйомністю понад 20 т при кроці ферм 12 м;
е) у будівлях з покрівлею за сталевим профільованим настилом –
в одно- та двопрогонових будівлях, обладнаних мостовими опорними кранами вантажопідйомністю понад 16 т та у будівлях з кількістю прольотів більше двох з мостовими опорними кранами вантажопідйомністю понад 20 т.
В інших випадках повинні застосовуватись зв'язки другого типуПри цьому при кроці кроквяних ферм 12 м і наявності стійок поздовжнього фахверка вздовж колон крайніх рядів слід передбачати поздовжні зв'язкові ферми.
Вертикальні зв'язкирозташовують у місцях розміщення поперечних зв'язкових ферм по нижнім поясам кроквяних ферм з відривом 6 (12) м друг від друга.
Монтажні кріплення зв'язків до конструкцій покриття приймаються на болтах чи зварюванні залежно від величини силових впливів. Елементи зв'язків розроблені з гарячекатаних та гнутозварних профілів.
На рисунках 5.2.1 – 5.2.10 наведено схеми розташування зв'язків у покритті з фермами із парних куточків. Зв'язки в покриттях із застосуванням широкополочних таврів, широкополочних двотаврів та круглих труб вирішуються аналогічно. Конструктивне вирішення вертикальних зв'язків прольотом 6 та 12 м наведено на малюнку 5.2.11, 5.2.12
Зв'язки у покритті з фермами із замкнутих гнутозварних профілів типу «Молодечно» наведено на рисунках 5.2.13 – 5.2.16.
За основу незмінності покриття в горизонтальній площині прийнято суцільний диск, утворений профільованим настилом, закріпленим по верхніх поясах ферм. Настил розв'язує верхні пояси ферм з поверхні по всій довжині і приймає всі горизонтальні сили, що передаються на покриття.
Нижні пояси ферм розв'язані із площини вертикальними зв'язками та розпірками, які передають усі зусилля з нижнього пояса ферм на верхній диск покриття. Вертикальні зв'язки встановлюються через 42-60 м за довжиною температурного відсіку.
У будівлях з конструкціями покриття типу «Молодечно» з ухилом верхнього пояса 10% розміщення вертикальних зв'язків та розпірок аналогічно наведеному на рисунках 5.2.14 – 5.2.16. Вертикальна зв'язок у разі виконується V-образной прольотом 6 м (рис. 5.2.11).
Рис.5.2.5. Схеми розташування вертикальних зв'язків у покриттях
із застосуванням профільованого настилу
(розрізи позначені на рис. 5.2.1, 5.2.2)
5.2.8. Схема розташування вертикальних зв'язків у покриттях із застосуванням залізобетонних плит
Вертикальні розміри
Н ≥ Н 1 + Н 2;
Н 2 ≥ Н к + f + d;
d = 100 мм;
Повна висота колони
Розміри ліхтаря:
· H ф = 3150 мм.
Горизонтальні розміри
< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.
< h в = 450 мм.
де У 1 = 300 мм за дод. 1
· 
< h н = 1000 мм.
-
- зв'язків ліхтаря;
- зв'язків фахверку.
3. 
Збирання навантажень на раму.
3.1.1.
Навантаження на підкранову балку.
Підкранова балка прольотом 12 м під два крани вантажопідйомністю Q = 32/5 т. Режим роботи кранів – 5К. Проліт будівлі 30 м. Матеріал балки С255: R y = 250 МПа = 24 кН/см2 (при товщині t≤ 20 мм); R s = 14 кН/см2.
Для крана Q = 32/5 т середнього режиму роботи з дод. 1 максимальне вертикальне зусилля на колесі F k n = 280кН; вага візка G Т = 85кН; тип кранової рейки – КР-70.
Для кранів середнього режиму роботи поперечне горизонтальне зусилля на колесі для кранів з гнучким підвісом кранів:
Т n = 0,05 * (Q + G Т) / n про = 0,05 (314 + 85) / 2 = 9,97 кН,
де Q - номінальна вантажопідйомність крана, кН; G т - вага візка, кН; n про число коліс з одного боку крана.
Розрахункові значення зусиль на колесі крана:
F к = f f k 1 * F k n = 1,1 * 1 * 280 = 308 кН;
Т к = f f k 2 * Т n = 1,1 * 1 * 9,97 = 10,97 кН,
де f = 1,1 - коефіцієнт надійності по крановому навантаженню;
k 1 , k 2 =1 - коефіцієнти динамічності, що враховує ударний характер навантаження при русі крана по нерівностях колії та на стиках рейок, табл. 15.1.
Таблиця
| Номер навантаження | Навантаження та комбінації зусиль | Ψ 2 | Перерізи стійки | ||||||||||||||||||||||
| 1 - 1 | 2 - 2 | 3 - 3 | 4 - 4 | ||||||||||||||||||||||
| M | N | Q | M | N | M | N | M | N | Q | ||||||||||||||||
| Постійна | -64,2 | -53,5 | -1,4 | -56,55 | -177 | -6 | -177 | +28,9 | -368 | -1,4 | |||||||||||||||
| Снігова | -67,7 | -129,9 | -3,7 | -48,4 | -129,6 | -16 | -129,6 | +41,5 | -129,6 | -3,7 | |||||||||||||||
| 0,9 | -60,9 | -116,6 | -3,3 | -43,6 | -116,6 | -14,4 | -116,6 | +37,4 | -116,6 | -3,3 | |||||||||||||||
| D max | на ліву стійку | +29,5 | -34,1 | +208,8 | -464,2 | -897 | +75,2 | -897 | -33,4 | ||||||||||||||||
| 0,9 | +26,5 | -30,7 | +188 | -417,8 | -807,3 | +67,7 | -807,3 | -30,1 | |||||||||||||||||
| 3 * | на праву стійку | -99,8 | -31,2 | +63,8 | -100,4 | -219 | +253,8 | -219 | -21,9 | ||||||||||||||||
| 0,9 | -90 | -28,1 | +57,4 | -90,4 | -197,1 | +228,4 | -197,1 | -19,7 | |||||||||||||||||
| Т | на ліву стійку | ±8,7 | ±16,2 | ±76,4 | ±76,4 | ±186 | ±16,2 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | ±7,8 | ±14,6 | ±68,8 | ±68,8 | ±167,4 | ±14,6 | |||||||||||||||||||
| 4 * | на праву стійку | ±60,5 | ±9,2 | ±12 | ±12 | ±133,3 | ±9 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | ±54,5 | ±8,3 | ±10,8 | ±10,8 | ±120 | ±8,1 | |||||||||||||||||||
| Вітрова | ліворуч | ±94,2 | +5,8 | +43,5 | +43,5 | -344 | +35,1 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | ±84,8 | +5,2 | +39,1 | +39,1 | -309,6 | +31,6 | |||||||||||||||||||
| 5 * | справа | -102,5 | -5,5 | -39 | -39 | +328 | -34,8 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | -92,2 | -5 | -35,1 | -35,1 | +295,2 | -31,3 | |||||||||||||||||||
| +M max N соот | Ψ 2 = 1 | № навантажень | - | 1,3,4 | - | 1, 5 * | |||||||||||||||||||
 зусилля | - | - | - | +229 | -177 | - | - | +787 | -1760 | ||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | № навантажень | - | 1, 3, 4, 5 | - | 1, 2, 3 * , 4, 5 * | ||||||||||||||||||||
| зусилля | - | - | - | +239 | -177 | - | - | +757 | -682 | ||||||||||||||||
| -M ma N соот | Ψ 2 = 1 | № навантажень | 1, 2 | 1, 2 | 1, 3, 4 | 1, 5 | |||||||||||||||||||
| зусилля | -131,9 | -183,1 | -105 | -306,6 | -547 | -1074 | -315 | -368 | |||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | № навантажень | 1, 2, 3 * , 4, 5 * | 1, 2, 5 * | 1, 2, 3, 4, 5 * | 1, 3, 4 (-), 5 | ||||||||||||||||||||
| зусилля | -315,1 | -170,1 | -52,3 | -135 | -294 | -542 | -1101 | -380 | -1175 | ||||||||||||||||
| N ma +M соот | Ψ 2 = 1 | № навантажень | - | - | - | 1, 3, 4 | |||||||||||||||||||
| зусилля | - | - | - | - | - | - | - | +264 | -1265 | ||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | № навантажень | - | - | - | 1, 2, 3, 4, 5 * | ||||||||||||||||||||
| зусилля | - | - | - | - | - | - | - | +597 | -1292 | ||||||||||||||||
| N mi -M соот | Ψ 2 = 1 | № навантажень | 1, 2 | 1, 2 | 1, 3, 4 | - | |||||||||||||||||||
| зусилля | -131,9 | -183,1 | -105 | -306,6 | -547 | -1074 | - | - | |||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | № навантажень | 1, 2, 3 * , 4, 5 * | 1, 2, 5 * | 1, 2, 3, 4, 5 * | - | ||||||||||||||||||||
| зусилля | -315,1 | -170,1 | -52,3 | -135 | -294 | -472 | -1101 | - | - | ||||||||||||||||
| N mi -M соот | Ψ 2 = 1 | № навантажень | 1, 5 * | ||||||||||||||||||||||
| зусилля | +324 | -368 | |||||||||||||||||||||||
| N mi +M соот | Ψ 2 = 0,9 | № навантажень | 1, 5 | ||||||||||||||||||||||
| зусилля | -315 | -368 | |||||||||||||||||||||||
| Q ma | Ψ 2 = 0,9 | № навантажень | 1, 2, 3, 4, 5 * | ||||||||||||||||||||||
| зусилля | -89 | ||||||||||||||||||||||||
3.4. Розрахунок ступінчастої колони виробничої будівлі.
3.4.1. Вихідні дані:
Поєднання ригеля і колони - жорстке;
Розрахункові зусилля вказані у таблиці,
Для верхньої частини колони
у перерізі 1-1 N = 170 кН, М = -315кНм, Q = 52 кН;
у перерізі 2-2: М = -147 кНм.
Для нижньої частини колони
N 1 = 1101 кН, М 1 = -542 кНм (ізг. момент довантажує підкранову гілку);
N 2 = 1292 кН, М 2 = 597 кНм (ізг. момент довантажує зовнішню гілку);
Q max = 89кН.
Співвідношення жорсткостей верхньої та нижньої частин колони I в / I н = 1/5;
матеріал колони – сталь марки С235, бетон фундаменту класу В10;
коефіцієнт надійності за навантаженням n =0,95.
Основа зовнішньої гілки.
Необхідна площа плити:
А пл.тр = N в2 / R ф = 1205/0,54 = 2232 см 2;
R ф = γR б ≈ 1,2 * 0,45 = 0,54 кН/см 2; R б = 0,45 кН/см 2 (Бетон В7,5) табл. 8.4.
З конструктивних міркувань звис плити з 2 має бути не менше 4 см.
Тоді В b до + 2с 2 = 45 + 2 * 4 = 53 см, приймаємо В = 55 см;
L тр = А пл.тр / В = 2232/55 = 40,6 см, приймаємо L = 45 см;
А пл. = 45 * 55 = 2475 см 2 > А пл. тр = 2232 см 2 .
Середня напруга в бетоні під плитою:
σ ф = N в2 / пл. = 1205/2475 = 0,49 кН/см2.
З умови симетричного розташування траверс щодо центру тяжкості гілки, відстань між траверсами у світлі дорівнює:
2(b f + t w - z o) = 2 * (15 + 1,4 - 4,2) = 24,4 см; при товщині траверси 12 мм із 1 = (45 – 24,4 – 2*1,2)/2 = 9,1 див.
· Визначаємо згинальні моменти на окремих ділянках плити:
ділянка 1(Консольний звис з = з 1 = 9,1 см):
М 1 = σ ф с 1 2 / 2 = 0,49 * 9,1 2 / 2 = 20 кНсм;
ділянка 2(Консольний звис з = з 2 = 5 см):
М 2 = 0,82 * 5 2 / 2 = 10,3 кНсм;
ділянка 3(Плита, оперта на чотири сторони): b/а = 52,3/18 = 2,9 > 2, α = 0,125):
М 3 = ασ ф а 2 = 0,125 * 0,49 * 15 2 = 13,8 кНсм;
ділянка 4(Плита, оперта на чотири сторони):
М 4 = ασ ф а 2 = 0,125 * 0,82 * 8,9 2 = 8,12 кНсм.
Приймаємо до розрахунку М max = М 1 = 20 кНсм.
· Потрібна товщина плити:
t пл = √6М max γ n /R y = √6*20*0,95/20,5 = 2,4 см,
де R y = 205 МПа = 20,5 кН/см2 для сталі Вст3кп2 завтовшки 21 - 40 мм.
Приймаємо t пл = 26 мм (2 мм – припуск на фрезерування).
Висоту траверси визначаємо з умови розміщення шва кріплення траверси до гілки колони. У запас міцності всі зусилля у гілки передаємо на траверси через чотири кутові шви. Зварювання напівавтоматичне дротом марки Св – 08Г2С, d = 2 мм, k f = 8 мм. Необхідна довжина шва визначається:
l w.
l w< 85β f k f = 85*0,9*0,8 = 61 см.
Приймаємо h тр = 30см.
Перевірка міцності траверси виконується так, як для центрально-стиснутої колони.
Розрахунок анкерних болтів кріплення підкранової гілки (N min = 368 кН; М = 324 кНм).
Зусилля в анкерних болтах: F a = (М-N y 2) / h про = (32400-368 * 56) / 145,8 = 81кН.
Необхідна площа перерізу болтів зі сталі Вст3кп2: R = 18,5 кН/см 2 ;
А в.тр = F a?
Приймаємо 2 болти d=20 мм, А в.а =2*3,14=6,28 см 2 . Зусилля в анкерних болтах зовнішньої гілки менше. З конструктивних міркувань приймаємо такі ж болти.
3.5. Розрахунок та конструювання кроквяної ферми.
Вихідні дані.
Матеріал стрижнів ферм – сталь марки C245 R = 240 МПа = 24 кН/см 2 (t ≤ 20 мм); матеріал фасонок – C255 R = 240 МПа = 24 кН/см 2 (t ≤ 20 мм);
Елементи ферм виконуються із куточків.
Навантаження від маси покриття (за винятком ваги ліхтаря):
g кр = g кр - g g g фон = 1,76 - 1,05 * 10 = 1,6 кН / м 2 .
Масу ліхтаря, на відміну розрахунку рами, враховуємо у місцях фактичного спирання ліхтаря на ферму.
Маса каркасу ліхтаря на одиницю площі горизонтальної проекції ліхтаря g фон = 0,1 кН/м 2 .
Маса бортової стінки та скління на одиницю довжини стінки g б.ст = 2 кН/м;
d-розрахункова висота, приймається відстань між осями поясів (2250-180 = 2,07 м)
Вузлові сили (а):
F 1 = F 2 = g кр ' Вd = 1,6 * 6 * 2 = 19,2 кН;
F 3 = g кр ' Вd + (g фон '0,5 d + g б.ст) В = 1,6 * 6 * 2 + (0,1 * 0,5 * 2 + 2) * 6 = 21,3 кН;
F 4 = g кр В (0,5 d + d) + g фон В (0,5 d + d) = 1,6 * 6 * (0,5 * 2 + 2) + 0,1 * 6 * ( 0,5 * 2 + 2) = 30,6 кН.
Опорні реакції: . F Ag = F1+F2+F3+F4/2=19,2+19,2+21,3+30,6/2=75 кН.
S = S g m = 1,8 m.
Вузлові сили:
1-й варіант снігового навантаження (б)
F 1s = F 2s = 1,8 * 6 * 2 * 1,13 = 24,4 кН;
F 3s = 1,8 * 6 * 2 * (0,8 +1,13) / 2 = 20,8 кН;
F 4s = 1,8 * 6 * (2 * 0,5 +2) * 0,8 = 25,9 кН.
Опорні реакції: . F As = F 1s + F 2s + F 3s + F 4s / 2 = 2 * 24,2 +20,8 +25,9 / 2 = 82,5 кН.
2-й варіант снігового навантаження (в)
F 1 s ' = 1,8 * 6 * 2 = 21,6 кН;
F 2 s ' = 1,8 * 6 * 2 * 1,7 = 36,7 кН;
F 3 s ′ = 1,8*6*2/2*1,7=18,4 кН;
Опорні реакції: . F′ As = F 1 s′ + F 2 s′ + F 3 s ′ =21,6+36,7+18,4=76,7 кН.
Навантаження від рамних моментів (див. таблицю)(г).
Перша комбінація
(поєдн. 1, 2, 3 *, 4, 5 *): М 1 max = -315 кНм; поєдн. (1, 2, 3, 4*, 5):
М 2соотв = -238 кНм.
Друга комбінація (без урахування снігового навантаження):
М 1 = -315-(-60,9) = -254 кНм; М 2соотв = -238-(-60,9) = -177 кНм.
Розрахунок швів.
| № стрижня | Перетин | [N], кН | Шов по обушку | Шов по перу | ||||
| N про, кН | K f , см | l w , см | N п, кН | k f , см | l w , см | |||
| 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 | 125х80х8 50х5 50х5 50х5 50х5 | 282 198 56 129 56 | 0,75N = 211 0,7N = 139 39 90 39 | 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 | 11 8 3 6 9 | 0,25N = 71 0,3N = 60 17 39 17 | 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 | 6 6 3 4 3 |
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.
1. Металеві конструкції. за ред. Ю.І. Кудишина Москва, вид. ц. "Академія", 2008р.
2. Металеві конструкції. Підручник для вузів / Под ред. Є. І. Беленя. - 6-те вид. М.: Будвидав, 1986. 560 с.
3. Приклади розрахунку металевих конструкцій. За редакцією А. П. Мандріков. - 2-ге вид. М.: Будвидав, 1991. 431 с.
4. БНіП II-23-81 * (1990). Сталеві конструкції. - М.; ЦИТП Держбуду СРСР, 1991. - 94 с.
5. БНіП 2.01.07-85. Навантаження та впливи. - М.; ЦІТП Держбуду СРСР, 1989. - 36 с.
6. БНіП 2.01.07-85 * . Додатки, Розділ 10. Прогини та переміщення. - М.; ЦІТП Держбуду СРСР, 1989. - 7 с.
7. Металеві конструкції. Підручник для вузів / Под ред. В. К. Файбішенко. - М.: Будвидав, 1984. 336 с.
8. ГОСТ 24379.0 - 80. Фундаментні болти.
9. Методичні вказівки щодо курсових проектів «Металеві конструкції» Морозова 2007р.
10. Проектування металевих конструкцій виробничих будівель. За ред. А.І. Актуганів 2005р.
Вертикальні розміри
Проектування каркаса одноповерхової виробничої будівлі починаємо з вибору конструктивної схеми та її компонування. Висота будівлі від рівня підлоги до низу будівельної ферми Н о:
Н ≥ Н 1 + Н 2;
де Н 1 - Відстань від рівня підлоги до головки кранової рейки за завданням Н 1 = 16 м;
Н 2 – відстань від головки кранової рейки до низу будівельних конструкцій покриття, що розраховуються за формулою:
Н 2 ≥ Н к + f + d;
де Н к - Висота мостового крана; Н к =2750 мм за дод. 1
f – розмір, що враховує прогин конструкції покриття залежно від величини прольоту f = 300 мм;
d - зазор між верхньою точкою візка крана та будівельною конструкцією,
d = 100 мм;
Н 2 = 2750 +300 +100 = 3150 мм, прийнято - 3200 мм (т.к. Н 2 приймається кратним 200мм)
H про ≥ Н 1 + Н 2 = 16000 + 3200 = 19200 мм, прийнято – 19200 мм (т.к.
Висота верхньої частини колони:
· Н в = (h б + h р) + Н 2 = 1500 + 120 + 3200 = 4820 мм., Остаточно розмір уточнимо після розрахунку підкранової балки.
Висота нижньої частини колони, при заглибленні бази колони на 1000 мм нижче підлоги
· Н н = H про - Н + 1000 = 19200 - 4820 + 1000 = 15380 мм.
Повна висота колони
· H = Н + Н н = 4820 + 15380 = 20200 мм.
Розміри ліхтаря:
Приймаємо ліхтар шириною 12 м зі склінням в один ярус висотою 1250 мм, висотою борту 800 мм та карнизу 450 мм.
Н фн. = 1750+800+450=3000 мм.
· H ф = 3150 мм.
Конструктивна схема каркасу будівлі представлена на малюнку:
Горизонтальні розміри
Оскільки крок колон 12 м, вантажопідйомність 32/5 т, висота будівлі< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.
· h в = а + 200 = 250 + 200 = 450мм
· h в min = Н в / 12 = 4820/12 = 402мм< h в = 450 мм.
Визначимо значення величини l1:
· l 1 ≥ В 1 + (h в - а) + 75 = 300 + (450-250) + 75 = 575 мм.
де У 1 = 300 мм за дод. 1
Приймаємо l1 = 750 мм (кратний 250 мм).
Ширина перерізу нижньої частини колони:
· h н = l 1 +а = 750 + 250 = 1000 мм.
· h н min = Н н /20 = 15380/20 = 769мм< h н = 1000 мм.
Перетин верхньої частини колони призначаємо суцільно-тенчастим двотавровим, нижній – суцільний.
Зв'язки сталевого каркасу виробничої будівлі
Просторова жорсткість каркасу та стійкість каркасу та окремих його елементів забезпечується шляхом постановки системи зв'язків:
Зв'язки між колонами (нижче і вище підкранової балки), необхідні для забезпечення стійкості колон з площин рам, сприйняття та передачі на фундаменти навантажень, що діють вздовж будівлі (вітрових, температурних) та фіксацію колон під час монтажу;
- зв'язків між фермами: а) горизонтальні поперечні зв'язки по нижнім поясам ферм, що сприймають навантаження від вітру, що діє на торець будівлі; б) горизонтальні поздовжні зв'язки по нижнім поясам ферм; в) горизонтальні поперечні зв'язки верхніх поясів ферм; г) вертикальні зв'язки між фермами;
- зв'язків ліхтаря;
- зв'язків фахверку.
3. Розрахунково-конструктивна частина.
Збирання навантажень на раму.
3.1.1. Розрахункова схема поперечної рами.
За геометричні осі ступінчастих колон приймаються лінії, що проходять через центри ваги верхньої та нижньої частин колони. Розбіжність центрів тяжкості дає ексцентриситет «е 0 », який обчислюємо:
е 0 = 0,5 * (h н - h в) = 0,5 * (1000-450) = 0,275 м
Металевий каркас складається з багатьох несучих елементів (ферма, рама, колони, балки, ригелі), які необхідно «зв'язувати» один з одним для збереження стійкості стиснених елементів, жорсткості та геометричної незмінності конструкції всієї будівлі. Для з'єднання конструктивних елементів каркасу служать металеві зв'язки. Вони сприймають основні поздовжні та поперечні навантаження та передають їх на фундамент. Металеві зв'язки також рівномірно розподіляють навантаження між фермами та рамами каркасу для збереження загальної стійкості. Важливим призначенням є протидія горизонтальним навантаженням, тобто. вітровим навантаженням.
Саратовський резервуарний завод виробляє зв'язки з гарячекатаних сортових куточків, гнутих куточків, гнутих профільних труб, гарячекатаних профільних труб, круглих труб, гарячекатані та гнутих швелерів та двотавр. Загальна маса металу, що використовується, повинна становити приблизно 10% від загальної маси металоконструкції будівлі.
Основними елементами, що з'єднують зв'язки, є ферми та колони.
Металеві зв'язки колон
Зв'язки колон забезпечують поперечну стійкість металевої конструкції будівлі та її просторову незмінність. Зв'язки колон і стійок є вертикальнимиметалоконструкціями і конструктивно є розпірки або диски, які формують систему поздовжніх рам. Призначення жорстких дисків – кріплення колон до фундаменту будівлі. Розпірки з'єднують колони у горизонтальній площині. Розпірки є поздовжніми балочними елементами, наприклад, міжповерховими перекриттями, підкрановими балками.
Усередині зв'язків колон розрізняють зв'язку 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.
Схема вертикальних зв'язків між колонами
Металеві зв'язки ферм
Для надання просторової жорсткості конструкції будівлі чи споруди металеві ферми також з'єднуються зв'язками. Зв'язок ферм є просторовим блоком з прикріпленими до нього суміжними кроквяними фермами. Суміжні ферми по верхніх та нижніх поясах з'єднані горизонтальними зв'язками ферм, а по стійках грати - вертикальними зв'язками ферм.
Горизонтальні зв'язки ферм за нижніми та верхніми поясами
Горизонтальні зв'язки ферм бувають також поздовжніми та поперечними.
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. Поперечні зв'язки об'єднують верхні пояси ферми в єдину систему та стають «замикаючою гранню». Розпірки запобігають зсуву ферм, а поперечні горизонтальні ферми/зв'язки запобігають зсуву розпірки.
Вертикальні зв'язки ферм потрібні в процесі будівництва або споруди. Їх і називають часто монтажними зв'язками. Вертикальні зв'язки сприяють збереженню стійкості ферм через зміщення їхнього центру тяжкості вище опор. Разом із проміжними фермами вони утворюють просторово-жорсткий блок із торців будівлі. Конструктивно вертикальні зв'язки ферм є дисками, що складаються з розпірок і ферм, які розташовуються між стійками кроквяних ферм по всій довжині будівлі.
Вертикальні зв'язки колон та ферм
Конструкції металевих зв'язків сталевого каркасу
За конструкцією металеві зв'язки також бувають:
перехресні зв'язки, коли елементи зв'язків перетинаються та з'єднуються між собою посередині
кутові зв'язки, що розташовуються декількома частинами до ряду; застосовуються в основному для будівництва малопрогонових каркасів
портальні зв'язки для каркасів П-подібного виду (з прорізами) мають велику площу поверхні
Основним типом з'єднання металевих зв'язків - це болтове, тому що такий вид кріплення максимально ефективний, надійний та зручний у процесі монтажу.
Фахівці Саратовського резервуарного заводу спроектують та виготовлять металеві зв'язки з будь-якого профілю відповідно до механічних вимог до фізико-хімічних властивостей матеріалу залежно від техніко-експлуатаційних умов.
Надійність, стійкість та жорсткість металевого каркасу Вашої будівлі чи споруди багато в чому залежить від якісного виготовлення металевих зв'язків.
Як замовити виробництво металевих зв'язків на Саратовському резервуарному заводі?
Для розрахунку вартості металоконструкцій нашого виробництва Ви можете:
- зв'язатися з нами за телефоном 8-800-555-9480
- написати на електронну пошту технічні вимоги до металоконструкцій
- скористатися формою, вказати контактну інформацію, і наш спеціаліст зв'яжеться з Вами
Спеціалісти Заводу пропонують комплексні послуги:
- інженерні дослідження на об'єкті експлуатації
- проектування об'єктів нафтогазового комплексу
- виробництво та монтаж різних металоконструкцій
Зусилля від вітрового навантаження, що діє на зовнішні стіни, збираються в площинах перекриттів та покриття та далі передаються до вертикальних елементів несучого каркаса. У більшості випадків несучі конструкції перекриттів та покриття утворюють жорсткі диски, здатні передавати вітрові навантаження із зовнішніх стін на каркас будівлі. Інакше потрібен пристрій спеціальних горизонтальних зв'язків. У багатоповерхових будинках горизонтальні зв'язки достатньо мати у площині кожного другого або третього перекриття. Несуча здатність колон у більшості випадків достатня для сприйняття вітрового навантаження з вантажної площі заввишки два-три поверхи.
Плити перекриттів можуть виконувати функції горизонтальних вітрових зв'язків тільки після того, як вони набудуть необхідної міцності після бетонування, тому на період монтажу каркаса потрібні тимчасові зв'язки, які пізніше можуть бути зняті.
Вітрові зв'язки необхідні не по всій площі покриття або міжповерхового перекриття, а розміщення їх має бути таким, щоб забезпечити передачу горизонтальних зусиль на вертикальні зв'язки.
1. Вертикальні зв'язки розташовані навколо сходової клітки у трьох площинах. Горизонтальна зв'язкова ферма у поздовжньому напрямку будівлі утворена постановкою розкосів між рандбалками та поясом паралельно до зовнішньої стіни. Поперечна горизонтальна зв'язкова ферма утворена між двома балками перекриття, що є її поясами.
2. Вертикальні зв'язки у площинах торцевих стін та між двома внутрішніми колонами. Горизонтальна зв'язкова ферма у поздовжньому напрямку будівлі утворена між рандбалками та прогонами, що йдуть у площині вертикальних зв'язків. Поясами поперечної зв'язкової ферми є дві балки перекриття.
3. Вертикальні зв'язки у площинах торцевих стін та між двома внутрішніми колонами. Горизонтальна зв'язкова ферма в поздовжньому напрямку будівлі утворена між двома рядами внутрішніх колон (вдале рішення при плануванні центрального коридору).
Поперечна горизонтальна зв'язкова ферма утворена між двома середніми рядами балок перекриття.
4. Горизонтальні зв'язки у площині верхніх поясів балок перекриття та рандбалки Розкоси з куточків. Фасонка та головки болтів можуть заважати укладання гофрованих листів настилу.
5. Зв'язки встановлені у площині нижнього пояса балки перекриття.
6. Кріплення розкосів із куточків у вузлі примикання рандбалки та балки перекриття до колони.
7. За відсутності поздовжньої балки, що є одночасно поясом зв'язкової ферми, необхідний додатковий елемент (тут один швелер).
8. Кріплення зв'язкових стрижнів, що перетинаються, до балки перекриття.
9. Якщо балки перекриття лежать на прогонах, найкращим рішенням буде розміщення зв'язків у площині нижніх поясів балок.
Металевий каркас, як багатьом відомо, є основну структуру каркасно-панельних будівель. До його складу входять найрізноманітніші конструктивні елементи: , балки, ферми, фахверки, розпірки та інші. У цьому огляді ми розглянемо такі конструктивні елементи, як зв'язки.
Металеві зв'язки призначені для загальної стійкості металокаркасу в поздовжньому та поперечному напрямках, тому їхнє значення досить велике. Саме вони протидіють основним горизонтальним навантаженням на каркас, що походить від вітру. Найбільший ефект помітний при використанні антикорозійних матеріалів. Які ж фактори та матеріали треба враховувати? Сайдинг серії "Mitten" та всі види сайдингу від виробника. Важливими є також септики зі склопластику для каналізації житлового сектора або заміського будинку, де передбачено ремонт та облаштування. Завдяки ним можна досягти позитивних результатів. І, звичайно, важливі фундаментні роботи, які передують земельні заходи. Які їх виділити? Буріння свердловин на воду, водоочищення та водопостачання цілий рік – все це актуально для промислової будівлі. Втім, цікаві будь-які об'єкти нерухомості. Мода на нерухомість дозволяє купити квартиру в новобудові за зручними умовами. Чим це обґрунтовано? Великий вибір. Новобудови Москви від забудовників. Без комісії.
Зв'язки в металевому каркасі бувають трьох видів: перехресні, кутові та портальні. Такої продукції сьогодні легко придбати не лише у промислових підприємств-виробників, особливо виділяється обладнання марки "Євростандарт". Ці вироби є в інтернеті. На думку фахівців, вартість створення будівельного інтернет-магазину невелика, тому металеві вироби там купувати дуже вигідно. Оцінити собівартість допоможе незалежно від розрахунків енергоаудит.
Перехресні зв'язки є класичним і найпростішим варіантом, коли елементи зв'язків перетинаються і кріпляться між собою посередині довжини. Такі технології, як зауважують майстри, нерідко використовуються при монтажі підсобних приміщень і споруд. Що можна відзначити? Кабіни та контейнери з біотуалетом. Туалетні кабіни, як стверджують фахівці, мають широкий спектр. Нині вони дуже популярні. Як свідчить практика, треба тут лишень. Установка міцних металевих дверей за 4 години буде відмінним технологічним рішенням для даних конструкцій. На часі це і для фасаду. Поспішайте купити при раціональному підході фасадні термопанелі з клінкерною та легкою плиткою за спеціальною ціною! Замовте для цього машину. Уперед! Авто в кредит – це майже викуп автомобілів. Юридичні консультації тут також доречні.
Кутові зв'язки, як правило, використовуються для невеликих прольотів і розташовуються в ряд по кілька частин. Вони менші за висотою, ніж перехресні зв'язки. Звісно, тут рекомендується застосовувати ізоляційні матеріали. Сьогодні це не є проблемою. Досить подивитися на рекламні заявки деяких фірм, які вимагають купувати утеплювач "технологічний" на вигідних умовах – лише з найкращим наповненням! І це, як стверджують фахівці, правильний підхід до будівництва.
Портальні зв'язки – найбільші за розмірами робочої площі. Вони мають П-подібний вигляд і знаходять своє застосування у тих прольотах металевого каркаса, де передбачені віконні або дверні отвори або елементи меблів. Дізнайтесь всі секрети меблярів: кухні на замовлення з меблями на індивідуальні замовлення. Передбачено також відмінний ремонт однокімнатної та складної квартири на замовлення.
Якщо говорити про те, що використовують для виготовлення зв'язків, то найчастіше це куточок або гнутий квадратний або прямокутний профіль, рідше - швелер або двотавр.
З існуючих каркасу для зв'язків найбільш застосовні болтові з'єднання, як технологічно і конструктивно найбільш ефективні та зручні при монтажі.
Відповідно до правил металокаркасу зв'язку розташовуються як у поздовжньому напрямку проектованої споруди, так і в поперечному - по його торцях. У цьому випадку йдеться про вертикальні металеві зв'язки. Вони використовуються в багатьох системах, навіть у побуті. Що можна взяти за приклад? Електрична система парогенераторів та кондиціонерів – ось унікальне поєднання. Це дуже популярний сучасний технологічний пристрій.
Іноді конструктивна схема металокаркасу вимагає використання горизонтальних зв'язків. Здебільшого це має місце у великих масштабах, з довгими прольотами і значною для типових колон висотою. Горизонтальні зв'язки тут зазвичай бувають перехресного типу і розташовуються по кілька модулів у ряд у поздовжніх прольотах між фермами, які завжди проектуються для великорозмірних металокаркасів.
Що ж до позначень металевих зв'язків у металевому каркасі, то для них зазвичай використовується товста штрих-пунктирна лінія.
Завантаження...