Зв’язки - поперечні рами - сталевий каркас промислових будівель - проектування сталевих конструкцій

Для додання цеху просторової жорсткості, а також для забезпечення стійкості елементів рам влаштовуються зв'язку, наявні між рамами.

Розрізняють зв'язку: горизонтальні - в площині верхніх і нижніх поясів ферм - і вертикальні - як між фермами. так і між колонами.

Призначення горизонтальних зв'язків по верхніх поясах ферм було розглянуто в розділі Підбір перерізів елементів ферм. Ці зв'язки забезпечують стійкість верхнього пояса ферм з їх площині. На фігурі показаний приклад розташування зв'язків по верхніх поясах ферм в покритті з прогонами.

Зв'язки по верхніх поясах ферм

У беспрогонних покриттях, в яких великопанельні залізобетонні плити приварюються до верхніх поясів ферм, жорсткість покрівлі настільки велика, що, здавалося б, немає необхідності в постановці зв'язків.

З огляду на, однак, необхідність забезпечення належної жорсткості конструкцій на час монтажу плит, а також і ту обставину, що навантаження від плит не прикладена строго вертикально по осі ферм і тому може викликати крутіння, вважають за необхідне ставити зв'язку з верхніх поясів ферм по краях температурних відсіків. Настільки ж необхідні розпірки у коника ферм, у опор і під ліхтарними стійками.

Ці розпірки служать для зав'язки верхніх поясів всіх проміжних ферм. Гнучкість верхнього пояса між розкріплення на час монтажу плит точками не повинна перевищувати 200 - 220. Зв'язки з верхніх поясів кроквяних ферм кріпляться до поясів чорними болтами.

Кріплення зв'язків до верхнього поясу ферми

При виготовленні зв'язків важливо точно приварити фасонки до куточка, забезпечивши відповідний кут нахилу, так як за допомогою зв'язків частково контролюється правильність геометричної схеми змонтованого споруди.

Тому приварення фасонок до елементів зв'язків рекомендується проводити в кондукторів. На фігурі показаний найпростіший тип кондуктора у вигляді швелера, на якому точно пробиті отвори під необхідним кутом.

Зв'язки по нижніх поясах ферм і між колонами

Горизонтальні зв'язки по нижніх поясах ферм розташовуються як поперек цеху (поперечні зв'язку), так і вздовж цеху (поздовжні зв'язку). Поперечні зв'язку, розташовані у торців цеху, використовуються в якості вітрових ферм.

На них спираються стійки каркаса торцевої стіни цеху, сприймає тиск вітру. Поясами вітрової ферми служать нижні пояси стропильних ферм. Такі ж поперечні зв'язку по нижніх поясах ферм влаштовують у температурних швів (в цілях освіти жорсткого диска).

При великій довжині температурного блоку поперечні зв'язку ставляться також в середній частині блоку з тим, щоб відстань між поперечними зв'язками не перевищувало 50 - 60 м. Це доводиться робити тому, що з'єднання зв'язків часто проводиться на чорних болтах, що допускають великі зрушення, внаслідок чого вплив зв'язків ре поширюється на великі відстані.

Поперечна деформація каркаса від місцевої (кранової) навантаження: а - при
відсутності поздовжніх зв'язків; б - при наявності поздовжніх зв'язків.

Горизонтальні поздовжні зв'язку по нижніх поясах ферм мають своїм головним призначенням залучення в просторову роботу сусідніх рам при дії місцевих, наприклад кранових, навантажень; тим самим зменшуються деформації рами і збільшується поперечна жорсткість цеху.

Особливо важливе значення набувають поздовжні зв'язку при важких кранах і в цехах з важким режимом роботи, а також при легких і нежорстких покрівлях (з хвилястою стали, азбестоцементних листів і т. П.). У будівлях з важким режимом роботи з цим слід приварювати до нижнього поясу.

Кріплення зв'язків до нижнього поясу ферм

Для в'язевих ферм, як правило, приймають хрестову грати, вважаючи, що при впливі навантажень з якої-небудь однієї сторони працює тільки система витягнутих розкосів, а інша частина розкосів (стислих) вимикається з роботи. Таке припущення справедливо, якщо розкоси гнучкі (λ> 200).

Тому елементи хрестових зв'язків, як правило, проектують з одиночних куточків. При перевірці гнучкості перехресних розтягнутих розкосів зв'язків з одиночних куточків радіус інерції куточка приймається щодо осі, паралельної полиці.

При трикутної решітці в'язевих ферм у всіх розкосах можуть виникнути стискають зусилля, а тому їх необхідно проектувати з гнучкістю λ <200, что менее экономично.

У прольотах більше 18 м через обмеження бічний гнучкості нижніх поясів ферм у багатьох випадках доводиться ставити додаткові розпірки по середині прольоту. Цим усувається тремтіння ферм при роботі кранів.

Вертикальні зв'язки між фермами зазвичай встановлюють у опор ферм (між колонами) і в середині прольоту (або під стійками ліхтаря), розташовуючи їх по довжині цеху в жорстких панелях, т. Е. Там, де розташовані поперечні зв'язку по поясах ферм.

Основне призначення вертикальних зв'язків полягає в приведенні в жорстке незмінне стан просторової конструкції, що складається з двох кроквяних ферм і поперечних зв'язків по верхньому і нижньому поясах ферм.

У цехах з кранами легкого, а іноді і середнього, режиму роботи при наявності жорсткої покрівлі з великопанельних залізобетонних плит, приварених до кроквяних фермам, система вертикальних зв'язків може замінити систему поперечних зв'язків по поясах ферм (крім торцевих вітрових ферм).

При цьому проміжні ферми повинні бути пов'язані розпірками.

Конструкція вертикальних зв'язків приймається у вигляді хреста з одиночних куточків з обов'язковим горизонтальним замикаючим елементом або у вигляді фермочкі з трикутної гратами. Кріплення вертикальної зв'язку до кроквяної фермі здійснюється на чорних болтах.

Кріплення вертикальних зв'язків до кроквяної фермі

Внаслідок незначності зусиль, що діють в елементах зв'язків покриття, при конструюванні їх кріплень може бути допущено незначне відступ від центрування.

Вертикальні зв'язки між колонами встановлюють уздовж цеху для забезпечення стійкості цеху в поздовжньому напрямку, а також для сприйняття сил поздовжнього гальмування і тиску вітру на торець будівлі.

Якщо в поперечному напрямку рами, затиснені в фундаментах, є незмінною конструкцією, то в поздовжньому напрямку ряд встановлених рам, шарнірно пов'язаних підкрановими балками, являє собою змінну систему, яка за відсутності вертикальних зв'язків між колонами може скластися (опори колон в поздовжньому напрямку треба вважати шарнірними ).

Тому стислі елементи зв'язків між колонами (нижче підкранових балок), а в будівлях з важким режимом роботи і розтягнуті елементи цих зв'язків, що мають істотне значення для стійкості всієї споруди в цілому, роблять досить жорсткими, щоб уникнути їх тремтіння. З цією метою обмежують граничну гнучкість таких елементів значенням λ = 150.

Для інших розтягнутих елементів зв'язків між колонами гнучкість не повинна перевищувати λ = 300, а стислих λ = 200. Елементи хрестових зв'язків між колонами зазвичай роблять з куточків. Особливо потужні хрестові зв'язку роблять з парних швелерів, з'єднаних гратами або планками.

Конструкція кріплення вертикальних зв'язків до колони

При визначенні гнучкості пересічних стержнів (в хрестовий решітці) розрахункова довжина їх в площині решітки приймається від центру вузла до точки їх перетину. Розрахункова довжина стрижнів з площини ферми приймається по таблиці.

Розрахункова довжина з площини ферми стрижнів перехресної решітки

Характеристика вузла перетину стрижнів решітки

При розтягуванні в підтримує стрижні

При непрацюючому підтримує стрижні

Розрахунок хрестових зв'язків зазвичай проводиться в припущенні, що працюють тільки розтягнуті елементи (на повне навантаження). У разі, якщо враховується робота елементів хрестової решітки також і на стиск, навантаження розподіляється між розкосами порівну.

Для забезпечення свободи температурних поздовжніх деформацій каркаса вертикальні зв'язки між колонами найкраще розташовувати в середині температурного блоку або поблизу від неї.

Але так як монтаж споруди зазвичай починається з країв, то бажано перші дві колони зв'язати в раму так, щоб вони були стійкі. Це змушує конструювати зв'язку так, як показано на фігурі Зв'язки по нижніх поясах ферм і між колонами б, т. Е. В крайніх панелях встановлювати зв'язки тільки в межах верхньої частини колон.

Такі зв'язку допускають деформацію вигину нижніх частин колон при змінах температури. У той же час один з розкосів, працюючи від вітрового навантаження на розтягнення, передає ці зусилля на підкранових балку.

Подальший шлях вітрових зусиль показаний на фігурі Зв'язки по нижніх поясах ферм і між колонами б; вони передаються по жорстким підкранових балках до середніх зв'язків і по ним спускаються в землю. Бажано вибирати таку схему зв'язків, щоб вони примикали до колон під кутом, близьким до 4 - 5 °. В іншому випадку виходять занадто витягнуті важкі фасонки.

Рамні вертикальні зв'язку: а - при кроці колон 6 м;
б - при кроці колон не менше 12 м.

У разі, якщо за технологічними умовами не можна повністю зайняти під зв'язку жодного прольоту, а також при великих кроках колон влаштовують рамні зв'язку; при цьому вважають, що від однобічного навантаження працюють на розтягнення зв'язку одного кута, а елементи іншого кута через великий гнучкості (λ = 200/250) вимикаються з роботи. При такій схемі роботи конструкції ми отримуємо «трехшарнірних арку».

Вертикальні зв'язки встановлюються нижче підкранової балки в площині підкранової гілки колони, а вище підкранової балки - по осі перерізу колони. У цехах з важким режимом роботи зв'язку нижче підкранових балок прикріплюються до колон на заклепках (переважно) або на зварюванні.

«Проектування сталевих конструкцій»,
К.К.Муханов

Вибір поперечного профілю багатопролітних цехів залежить не тільки від заданого корисного габариту цеху і габариту мостових кранів, а й від низки загальнобудівельних вимог, в першу чергу від організації відведення води з даху і від пристрою освітлення середніх прольотів. Відведення води може бути як зовнішнім, так і внутрішнім. Зовнішні водостоки влаштовуються в нешироких цехах, а також ...

Хіт сезону!

Рукавичка для роботи в саду і городі