Хрестові вертикальні зв'язки із сталевих ферм покриття. Зв'язки щодо покриття виробничих будівель. Металеві зв'язки колон

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 конструкції будівлі та її 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 у 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 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.



Системи зв'язку каркасів виробничих будівель

Для з'єднання конструктивних елементів каркасу є 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. 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 відмітні властивості, наприклад, при нерозрізній схемі витрачається менше сталі на 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 конструкцією ґратчастого 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.


Щоб забезпечити просторову стійкість металевих споруд, використовуються спеціальні сталеві елементи – вертикальні зв'язки між колонами. Виробниче об'єднання «Рембудмаш» пропонує металоконструкції власного виготовлення для різноманітних виробничих та будівельних підприємств.

В асортименті підприємства:

  • Стрижні.
  • Балки.
  • ферми.
  • Рами та інші системи зв'язків.

Основне призначення зв'язків металоконструкцій

За допомогою легких конструктивних елементів утворюються просторові системи, що мають унікальні властивості:

  • жорсткість при згині та поперечному скручуванні;
  • стійкість проти вітрових навантажень, інерційного впливу.

При складанні сполучні системи виконують перелічені функції, спрямовані на підвищення стійкості проти зовнішніх впливів. Вітрові зв'язки металоконструкцій надають готовим спорудам додаткову вітрильну стійкість під час експлуатації. Просторова жорсткість і стійкість будівель, колон, мостів, ферм та ін. забезпечується завдяки зв'язкам, встановленим у горизонтальних площинах у вигляді верхніх і нижніх поясів.

Одночасно на торцях та у проміжках між прольотами встановлюються спеціальні зв'язки металоконструкцій вертикального розташування – діафрагми. Отримана система зв'язків забезпечує необхідну просторову жорсткість готової споруди.


Поперечні зв'язки прогонових будов
а – конструкція основних вузлів зв'язків; б - схема поперечних зв'язків

Різновиди зв'язків металоконструкцій

Вироби відрізняються за методами виготовлення та збирання:

  • Зварювальні вироби.
  • Збірні (болтові, гвинтові).
  • Клепані.
  • Комбіновані.

Матеріалами виготовлення сполучних металоконструкцій служать чорна та нержавіюча сталі. Завдяки унікальним технічним характеристикам, вироби з нержавіючої сталі не вимагають додаткової обробки проти корозії.

Схеми вертикальних зв'язків:
А хрестова; Б двоярусна хрестова, В - розкісна похила, Г - багатоярусна розкісна похила

Приклади зв'язків



Поперечні елементи - рами сприймають навантаження від стін, покриттів, перекриттів (у багатоповерхових будинках), снігу, кранів, вітру, що діє зовнішні стіни і ліхтарі, і навіть навантаження від навісних стін. Поздовжні елементи каркасу - це підкранові конструкції, підкроквяні ферми, зв'язки між колонами та фермами, покрівельні прогони (або ребра сталевих покрівельних панелей).

Основні елементи каркасу – рами. Вони складаються з колон і несучих конструкцій покриттів - балок або ферм, довгомірних настилів та ін. Ці елементи з'єднують у вузлах шарнірно за допомогою металевих закладних деталей, анкерних болтів та зварювання. Рами збирають із типових елементів заводського виготовлення. Інші елементи каркасу - фундаментні, обв'язувальні та підкранові балки та підкроквяні конструкції. Вони забезпечують стійкість рам та сприймають навантаження від вітру, що діє на стіни будівлі та ліхтарі, а також навантаження від кранів.

Складові елементи каркасу одноповерхових промислових будівель

Як приклад однопрогоновий будинок, обладнаний мостовим краном (рис.1).

До складу каркасу входять такі основні елементи:

  1. Колони, розташовані з кроком Ш вздовж будівлі; основне призначення колон підтримувати підкранові балки та покриття.
  2. Несучі конструкції покриття (кроквяні балки або ферми), які спираються безпосередньо на колони (якщо їх крок збігається з кроком колон) і утворюють разом з ними поперечні рами каркаса.
  3. Якщо крок несучих конструкцій покриття не співпадає з кроком колон (наприклад, 6 і 12 м), до складу каркасу вводять розташовані в поздовжніх площинах підкроквяні конструкції (також у вигляді балок або ферм), що підтримують проміжні конструкції, що несуть покриття, розташовані між колонами (рис. 1, б).
  4. У деяких (рідкісних) випадках до складу каркаса вводяться прогони, що спираються на несучі конструкції покриття і розташовані на відстані 1,5 або 3 м.
  5. Підкранові балки, що спираються на колони та несуть шляхи мостових кранів. У будівлях із підвісними або підлоговими кранами підкранові балки не потрібні.
  6. Фундаментні балки, що спираються на фундаменти колон та підтримують зовнішні стіни будівлі.
  7. Обв'язувальні балки, що спираються на колони та підтримують окремі яруси зовнішньої стіни (якщо вона не по всій своїй висоті спирається на фундаментні балки).
  8. На відстані між основними колонами каркаса, у площинах зовнішніх стін 12 м і більше, а також у торцях будівлі встановлюють допоміжні колони (фахверк), що полегшують конструкцію стін.

Рис. 1. Каркас одноповерхової однопрогонової будівлі (схема):

а - при однаковому кроці колон та несучих конструкцій покриття; б - при неоднаковому етапі колон і несучих конструкцій покриття; 1 – колони; 2 - несучі конструкції покриття; 3 - підкроквяні конструкції; 4 - прогони; 5 – підкранові балки; 6 – фундаментні балки; 7 – обв'язувальні балки; в - поздовжні зв'язки колон; 9 - поздовжні вертикальні зв'язки покриття; 10 - поперечні горизонтальні зв'язки покриття; 11 - поздовжні горизонтальні зв'язки покриття.

У сталевих каркасах обв'язувальні балки також відносять до фахверку (рис. 2, а). Каркас загалом має надійно та стійко працювати під дією кранових, вітрових та інших навантажень.

Рис. 2 Схеми фахверку

а - фахверк поздовжньої стіни, б - торцевий фахверк, 1 - основні колони, 2 - колони фахверка, 3 - ригель фахверка, 4 - ферма покриття

Вертикальні навантаження Р від мостового крана (рис.3), що передаються через підкранові балки на колони з великим ексцентриситетом, викликають позацентрове стиск тих колон, проти яких розташований на даний момент міст крана.

Рис. 3. Схема мостового крана

1 - габарит крана; 2 - візок; 3 - міст крана; 4 - гак; 5 - колесо крана; 6 - кранова рейка; 7 - підкранова балка; 8 - колона

Гальмування візка мостового крана при його русі вздовж кранового моста (поперек прольоту) створює горизонтальні поперечні гальмівні сили Т1, що діють на ті ж колони.

Гальмування мостового крана в цілому при його русі вздовж прольоту створює поздовжні гальмівні сили Т2, що діють уздовж рядів колон. При вантажопідйомності мостових кранів, що досягає 650 т і вище, навантаження, що передаються ними на каркас, бувають дуже великі. Підвісні крани рухаються шляхами, підвішеним до конструкцій покриття, що несуть, і через них передають свої навантаження на колони.

Вітрові навантаження за різних напрямків вітру можуть діяти на каркас як у поперечному, так і в поздовжньому напрямках.

Для забезпечення стійкості окремих елементів каркаса в процесі його монтажу та спільної їх просторової роботи при впливі на каркас різних навантажень до складу каркаса вводять зв'язки.

Основні види зв'язків каркасу одноповерхових будівель

1. Поздовжні зв'язкиколон, що забезпечують їх стійкість та спільну роботу в поздовжньому напрямку при поздовжньому гальмуванні крана та поздовжньому дії вітру, встановлюються в кінці або посередині довжини каркаса.

Стійкість решти колон у поздовжній площині досягається кріпленням їх до зв'язкових колон горизонтальними поздовжніми елементами каркасу (підкрановими балками, обв'язувальними балками або спеціальними розпірками).

Зв'язки цього виду можуть мати різну схему в залежності від вимог, що пред'являються до будівлі. Найпростішими є хрестові зв'язки (рис. 4, а). У тих випадках, коли вони заважають установці обладнання або врізаються в габарит проїзду (рис. 4 б) їх замінюють портальними зв'язками.

У безкранових будинках невеликої висоти такі зв'язки не потрібні. Робота колон у поперечному напрямку завжди забезпечується великими у цьому напрямі розмірами їх поперечного перерізу і жорстким кріпленням їх до фундаментів.

Рис.4. Схема вертикальних зв'язків колонами. 1 – колони, 2 – покриття, 3 – зв'язки, 4 – проїзд

2. Поздовжні вертикальні зв'язки покриття, Що забезпечують стійкість вертикального положення несучих конструкцій (ферм) покриття на колонах, оскільки кріплення їх до колон вважається шарнірним, розташовуються по кінцях каркасу. Стійкість інших ферм досягається кріпленням їх до зв'язкових ферм горизонтальними розпірками.

3. Поперечні горизонтальні зв'язки, Що забезпечують стійкість верхнього стисненого пояса ферм проти поздовжнього вигину, розташовуються по кінцях каркаса і утворюються шляхом об'єднання верхніх поясів двох сусідніх ферм в єдину конструкцію, жорстку горизонтальній площині. Стійкість верхніх поясів інших ферм досягається кріпленням їх до зв'язкових ферм у площині верхнього пояса за допомогою розпірок (або огороджувальних елементів покриття).

4. Поздовжні горизонтальні зв'язки покриття, розташовані вздовж зовнішніх стін на рівні нижнього пояса ферм.

Всі три види зв'язків покриття мають на меті об'єднати окремі плоскі несучі елементи покриття, жорсткі тільки у вертикальній площині, в єдину незмінну просторову конструкцію, що сприймає місцеві горизонтальні навантаження від кранів, навантаження від вітру і розподіляє їх між колонами каркаса.

Каркаси одноповерхових промислових будівель зводять найчастіше із збірного залізобетону, сталеві конструкції допускаються лише за наявності особливо великих навантажень, прольотів чи інших умов, які роблять недоцільним застосування залізобетону. Витрата сталі в залізобетонних конструкціях менша, ніж у сталевих: у колонах - у 2,5-3 рази; у фермах покриття-в 2-2,5 рази. Види будинків в один поверх.

Однак вартість сталевих та залізобетонних конструкцій однакового призначення відрізняється незначно і в даний час каркаси роблять здебільшого сталеві.

Описаний вище комплекс зв'язків у найбільш повній та чіткій формі зустрічається у сталевих каркасах, окремі елементи яких мають особливо малу жорсткість. Найбільш потужні елементи залізобетонних каркасів мають і більшу жорсткість. Тому в залізобетонних каркасах окремих видів зв'язків можуть бути відсутні. Наприклад, у будівлі без ліхтарів, з конструкціями покриття у вигляді балок і настилом з великопанельних плит зв'язку в покритті не роблять.

У монолітних залізобетонних каркасах (які у вітчизняній практиці зустрічаються дуже рідко) жорстке з'єднання елементів каркасу у вузлах і велика масивність елементів роблять усі види зв'язків непотрібними.

Зв'язки найчастіше роблять металеві – із прокатних профілів. У залізобетонних каркасах зустрічаються і залізобетонні зв'язки, переважно як розпірок.

Каркас багатопрогонової будівлі відрізняється від каркаса однопрогонової будівлі в першу чергу наявністю внутрішніх середніх колон, що підтримують покриття та підкранові балки. Фундаментні балки по внутрішніх рядах колон встановлюють тільки для спирання внутрішніх стін, а обв'язувальні - при великій висоті. Зв'язки проектуються за тими самими принципами, що й у однопрогонових будинках.

При сезонних коливаннях температури конструкції каркаса зазнають температурних деформацій, які при великій довжині каркасу і значному температурному перепаді можуть бути дуже суттєвими. Наприклад, при довжині каркаса 100 м, коефіцієнт лінійного розширення α = 0,00001 і температурному перепаді 50 ° (від +20 ° влітку до -30 ° взимку), тобто для конструкцій, що знаходяться на відкритому повітрі, деформація дорівнює 100 0 ,00001 50 = 0,05 м – 5 см.

Вільним деформаціям горизонтальних елементів каркаса перешкоджають колони, що жорстко закріплені до фундаментів.

Щоб уникнути появи в конструкціях значної напруги від цієї причини, каркас ділять у надземній частині температурними швами на окремі самостійні блоки.

Відстань між температурними швами каркасу по довжині та ширині будівлі вибирають так, щоб можна було не зважати на зусилля, що виникають в елементах каркасу від кліматичних коливань температури.
Граничні відстані між температурними швами для каркасів з різних матеріалів встановлені БНіПом в межах від 30 м (відкриті монолітні залізобетонні конструкції) до 150 м (сталевий каркас опалювальних будівель).

Температурний шов, площина якого розташована перпендикулярно до прольотів будівлі, називається поперечним, шов, що розділяє два суміжні прольоти - поздовжнім.

Конструктивне виконання температурних швів буває різним. Поперечні шви завжди здійснюються шляхом встановлення парних колон, поздовжні шви виконуються як шляхом встановлення парних колон (рис. 5, а), так і шляхом влаштування рухомих опор (рис. 5 б), що забезпечують незалежну деформацію, конструкцій покриття сусідніх, температурних блоків. У каркасах, розділених температурними швами деякі блоки, зв'язку встановлюють у кожному блоці, як і самостійному каркасі.

Рис.5. Варіанти поздовжнього температурного шва

а – з двома колонами, б – з рухомою опорою, 1 – балки, 2 – столик, 3 – колона, 4 – ковзанка

До каркасу відносять також несучі конструкції робочих майданчиків, які бувають потрібні всередині основного обсягу будівлі (якщо вони пов'язані з основними конструкціями будівлі).

Конструкції робочих майданчиків складаються з колон і перекриттів, що спираються на них. Залежно від технологічних вимог робочі майданчики можуть розташовуватися одному чи кількох рівнях (рис. 6).

Рис. 6. Багатоярусний робочий майданчик.

Таким чином, при будівництві одноповерхових та багатоповерхових промислових будівель як несучої приймається, як правило, каркасна система. Каркас дозволяє найкращим чином організувати раціональне планування виробничого будинку (отримати більш прогонові простори, вільні від опор) і найбільш прийнятний для сприйняття значних динамічних і статичних навантажень, яким схильна промислова будівля в процесі експлуатації.

Відео - поетапне складання металоконструкцій

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 розтяжки між нижніми поясами ферм. Розпірки між нижніми поясами ферм-закріплюють ці пояси від зсуву, 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, закріплені від зміщення.

3. горизонтальні поперечні зв'язки по верхнім поясам 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 має 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 модуль застосовують 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 та високий рівень індустріальності у виробництві будівель, проте відрізняється такими недоліками, як велика площа забудови, велика протяжність інженерних та транспортних мереж, неможливість організації потокового виробництва, значні енерговитрати на опалення приміщень;

суцільні (зблоковані) будівлі, які являють собою

багатопрогонові корпуси великої площі (до 30...35 тис. кв.м). скорочення периметра зовнішніх стін на 50% зі зниженням витрат на експлуатацію Однак недоліками суцільних будівель є подорожчання природного освітлення, утруднене 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, спрямованості 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, обмежений 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 і 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 режиму будівлі та кліматичних умов району будівництва. Ці розміри визначаються розрахунком.

Поздовжні та поперечні температурно-деформаційні шви вказані синім та червоним кольорами відповідно.

Для залізобетонного та змішаного каркаса довжина температурного блоку А ≤ 72 м – якщо в будівлі по довжині присутні нерозрізні елементи (наприклад, балки підкранові). 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-коду.

Ширина температурного блоку Б не повинна бути більшою за 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 будівлях А ≤ 240 м, а Б ≤ 210 м. перевищувати 96 м-коду.

Температурний шов

Насамперед, необхідно розібратися з поняттям температурного шва і функції, що виконується ним. Тактемпературний шов є наскрізним прорізом у стіні будівлі або його покрівельній плиті. Для кожної будівлі виконується кілька таких прорізів, внаслідок чого вона поділяється на кілька 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 є своєрідними штучними тріщинами, які оформлені таким чином, щоб не створювати будь-яких проблем при експлуатації будівлі. Ширина деформаційного шва визначає величину, у межах якої можлива зміна лінійних розмірів кожного з блоків. Точніше сказати навпаки, ширина температурного шва повинна вибиратися, виходячи з можливої ​​величини деформацій.

Проектування температурних швів є одним 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, у 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 ряд факторів, до яких належать тип стінового матеріалу, конструктивні особливості, середні температури в літній та зимовий період, характерні для регіону будівництва.

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

Зв'язки з ферм призначені для:

- створення (сумлінно зі зв'язками по колонах) загальної просторової жорсткості та геометричної незмінності каркасу ОПЗ;

- Забезпечення стійкості стислих елементів ферм з площини ригеля шляхом скорочення їх розрахункової довжини;

- Сприйняття горизонтальних навантажень на окремі рами ( поперечногогальмування кранових візків) та перерозподілу їх на всю систему плоских рам каркаса;

– сприйняття та (сумлінно зі зв'язками по колонах) передачі на фундаменти деяких поздовжніхгоризонтальних навантажень на конструкції машзала (вітрових діючих на торець будівлі та кранових);

- Забезпечення зручності монтажу ферм.

Зв'язки з ферм поділяють на:

─ горизонтальні;

─ вертикальні.

Горизонтальні зв'язки розташовують у площині верхніх та нижніх поясів ферм.

Горизонтальні зв'язки, розташовані поперек будівлі називають поперечними, а вздовж – поздовжніми.

Зв'язки по верхнім поясам ферм

Зв'язки по нижнім поясам ферм

Вертикальні зв'язки з ферм

Поперечні горизонтальні зв'язки в площині верхніх і нижніх поясів ферм спільно з вертикальними зв'язками між фермами встановлюють по торцях будівлі та в середній частині, там, де розміщені вертикальні зв'язки по колонах.

Вони створюють жорсткі просторові бруси біля торців будівлі та в середній частині.

Просторові бруси біля торців будівлі служать для сприйняття вітрового навантаження, що діє на торцевий фахверк та передачі її на зв'язку по колонах, підкранові балки і далі на фундамент.

Інакше їх називають вітровими зв'язками.

2. Елементи верхнього поясу кроквяних ферм стиснуті і можуть втратити стійкість із площини ферм.

Поперечні зв'язки верхніх поясів ферм разом з розпірками закріплюють вузли ферм від переміщення у напрямку поздовжньої осі будівлі та забезпечують стійкість верхнього пояса з площини ферм.

Поздовжні зв'язкові елементи (розпірки) знижують розрахункову довжину верхнього пояса ферм, якщо вони самі закріплені від усунення жорстким просторовим зв'язковим брусом.

У безпрогінних покриттях ребра панелей закріплюють вузли ферм від усунення. У покриттях по прогонах вузли ферм від зміщення закріплюють прогони, якщо вони закріплені в горизонтальній зв'язковій фермі.

Під час монтажу верхні пояси ферм закріплюють розпірками у трьох або більше точках. Це залежить від гнучкості ферми у процесі монтажу. Якщо гнучкість елементів верхнього пояса ферми не перевищує 220 , розпірки ставлять по краях та в середині прольоту. Якщо 220 , то розпірки ставлять найчастіше.

У безпрогінному покритті це закріплення виробляють за допомогою додаткових розпірок, а в покриттях з розпірними прогонами є самі прогони.

У нижньому поясі також ставлять розпірки зменшення розрахункової довжини елементів нижнього пояса.

Поздовжні горизонтальні зв'язки по нижнім поясам ферм призначені для перерозподілу горизонтального поперечного кранового навантаження від гальмування візка на мосту крана. Це навантаження діє окрему раму і за відсутності зв'язків викликає значні поперечні переміщення.


Поперечне зміщення рами від дії кранового навантаження:

а) за відсутності поздовжніх зв'язків по нижнім поясам ферм;

б) за наявності поздовжніх зв'язків по нижнім поясам ферм

Поздовжні горизонтальні зв'язки залучають до просторової роботи сусідні рами, унаслідок чого поперечне зміщення каркаса значно зменшується.

Поперечне зміщення каркаса залежить також від конструкції покрівлі. Покрівля із залізобетонних панелей вважається жорсткою. Покрівля з профільованого настилу по прогонах вона не може значною мірою сприймати горизонтальні навантаження. Така покрівля вважається не жорсткою.

Поздовжні зв'язки по нижнім поясам ферм розміщують у крайніх панелях ферм уздовж усієї будівлі. У машинних залах електростанцій поздовжні зв'язку розміщують лише перших панелях нижніх поясів ферм, прилеглих до колонам низки А. З протилежного боку ферм поздовжні зв'язку ставлять, т.к. силу поперечного гальмування крана приймає жорстка деаераторна етажерка.

У будівлях прольотом 30 мдля закріплення нижнього пояса від поздовжніх переміщень встановлюють розпірки середньої частини прольоту. Ці розпірки зменшують розрахункову довжину, отже, і гнучкість нижнього пояса ферм.

Вертикальні зв'язки з ферм розташовують між фермами. Їх виконують як самостійних монтажних елементів (ферм) і встановлюють разом із поперечними зв'язками по верхнім і нижнім поясам ферм.

По ширині прольоту вертикальні зв'язкові ферми розташовують по опорним вузлам ферм та площині вертикальних стійок ферм. Відстань між вертикальними зв'язками по ферм від 6 до 15м.

Вертикальні зв'язки між фермами служать усунення деформацій зсуву елементів покриття в поздовжньому напрямку.



Завантаження...
Top