Связи ферм – 21. Связи по покрытию промышленных зданий. Связи в плоскости верхних поясов ферм промышленных зданий. Связи в плоскости нижних поясов ферм промышленных зданий.

Связи - Поперечные рамы - Стальной каркас промышленных зданий

1 марта 2012

Для придания цеху пространственной жесткости, а также для обеспечения устойчивости элементов рам устраиваются связи, располагаемые между рамами.

Различают связи: горизонтальные — в плоскости верхних и нижних поясов ферм — и вертикальные — как между фермами, так и между колоннами.

Назначение горизонтальных связей по верхним поясам ферм было рассмотрено в разделе Подбор сечений элементов ферм. Эти связи обеспечивают устойчивость верхнего пояса ферм из их плоскости. На фигуре показан пример расположения связей по верхним поясам ферм в покрытии с прогонами.


Связи по верхним поясам ферм


В беспрогонных покрытиях, в которых крупнопанельные железобетонные плиты привариваются к верхним поясам ферм, жесткость кровли настолько велика, что, казалось бы, нет необходимости в постановке связей.

Учитывая, однако, необходимость обеспечения надлежащей жесткости конструкций на время монтажа плит, а также и то обстоятельство, что нагрузка от плит не приложена строго вертикально по оси ферм и потому может вызвать кручение, считают необходимым ставить связи по верхним поясам ферм по краям температурных отсеков. Столь же необходимы распорки у конька ферм, у опор и под фонарными стойками.

Эти распорки служат для завязки верхних поясов всех промежуточных ферм. Гибкость верхнего пояса между раскрепленными на время монтажа плит точками не должна превышать 200 — 220. Связи по верхним поясам стропильных ферм крепятся к поясам черными болтами.


Крепление связей к верхнему поясу фермы


При изготовлении связей важно точно приварить фасонку к уголку, обеспечив соответствующий угол наклона, так как при помощи связей частично контролируется правильность геометрической схемы смонтированного сооружения.

Поэтому приварку фасонок к элементам связей рекомендуется производить в кондукторах. На фигуре показан простейший тип кондуктора в виде швеллера, на котором точно пробиты отверстия под необходимым углом.


Связи по нижним поясам ферм и между колоннами


Горизонтальные связи по нижним поясам ферм располагаются как поперек цеха (поперечные связи), так и вдоль цеха (продольные связи). Поперечные связи, расположенные у торцов цеха, используются в качестве ветровых ферм.

На них опираются стойки каркаса торцовой стены цеха, воспринимающего давление ветра. Поясами ветровой фермы служат нижние пояса стропильных ферм. Такие же поперечные связи по нижним поясам ферм устраивают у температурных швов (в целях образования жесткого диска).

При большой длине температурного блока поперечные связи ставятся также в средней части блока с тем, чтобы расстояние между поперечными связями не превышало 50 — 60 м. Это приходится делать потому, что соединение связей часто производится на черных болтах, допускающих большие сдвиги, вследствие чего влияние связей ре распространяется на большие расстояния.


Поперечная деформация каркаса

Поперечная деформация каркаса от местной (крановой) нагрузки: а — при
отсутствии продольных связей; б — при наличии продольных связей.


Горизонтальные продольные связи по нижним поясам ферм имеют своим главным назначением вовлечение в пространственную работу соседних рам при действии местных, например крановых, нагрузок; тем самым уменьшаются деформации рамы и увеличивается поперечная жесткость цеха.

Особо важное значение приобретают продольные связи при тяжелых кранах и в цехах с тяжелым режимом работы, а также при легких и нежестких кровлях (из волнистой стали, асбестоцементных листов и т. п.). В зданиях с тяжелым режимом работы связи следует приваривать к нижнему поясу.


Крепление связей к нижнему поясу ферм


Для связевых ферм, как правило, принимают крестовую решетку, считая, что при воздействии нагрузок с какой-либо одной стороны работает только система вытянутых раскосов, а другая часть раскосов (сжатых) выключается из работы. Такое предположение справедливо, если раскосы гибкие (λ > 200).

Поэтому элементы крестовых связей, как правило, проектируют из одиночных уголков. При проверке гибкости перекрестных растянутых раскосов связей из одиночных уголков радиус инерции уголка принимается относительно оси, параллельной полке.

При треугольной решетке связевых ферм во всех раскосах могут возникнуть сжимающие усилия, а потому их необходимо проектировать с гибкостью λ < 200, что менее экономично.

В пролетах более 18 м из-за ограничения боковой гибкости нижних поясов ферм во многих случаях приходится ставить дополнительные распорки по середине пролета. Этим устраняется дрожание ферм при работе кранов.

Вертикальные связи между фермами обычно устанавливают у опор ферм (между колоннами) и в середине пролета (либо под стойками фонаря), располагая их по длине цеха в жестких панелях, т. е. там, где расположены поперечные связи по поясам ферм.

Основное назначение вертикальных связей заключается в приведении в жесткое неизменяемое состояние пространственной конструкции, состоящей из двух стропильных ферм и поперечных связей по верхнему и нижнему поясам ферм.

В цехах с кранами легкого, а иногда и среднего, режима работы при наличии жесткой кровли из крупнопанельных железобетонных плит, приваренных к стропильным фермам, система вертикальных связей может заменить систему поперечных связей по поясам ферм (кроме торцовых ветровых ферм).

При этом промежуточные фермы должны быть связаны распорками.

Конструкция вертикальных связей принимается в виде креста из одиночных уголков с обязательным горизонтальным замыкающим элементом или в виде фермочки с треугольной решеткой. Крепление вертикальной связи к стропильной ферме осуществляется на черных болтах.


Крепление вертикальных связей к стропильной ферме


Вследствие незначительности усилий, действующих в элементах связей покрытия, при конструировании их креплений может быть допущено незначительное отступление от центрирования.

Вертикальные связи между колоннами устанавливают вдоль цеха для обеспечения устойчивости цеха в продольном направлении, а также для восприятия сил продольного торможения и давления ветра на торец здания.

Если в поперечном направлении рамы, защемленные в фундаментах, являются неизменяемой конструкцией, то в продольном направлении ряд установленных рам, шарнирно связанных подкрановыми балками, представляет собой изменяемую систему, которая при отсутствии вертикальных связей между колоннами может сложиться (опоры колонн в продольном направлении надо считать шарнирными).

Поэтому сжатые элементы связей между колоннами (ниже подкрановых балок), а в зданиях с тяжелым режимом работы и растянутые элементы этих связей, имеющих существенное значение для устойчивости всего сооружения в целом, делают достаточно жесткими, чтобы избежать их дрожания. С этой целью ограничивают предельную гибкость таких элементов значением λ = 150.

Для прочих растянутых элементов связей между колоннами гибкость не должна превышать λ = 300, а сжатых λ = 200. Элементы крестовых связей между колоннами обычно делают из уголков. Особо мощные крестовые связи делают из парных швеллеров, соединенных решеткой или планками.


Конструкция крепления вертикальных связей к колонне


При определении гибкости пересекающихся стержней (в крестовой решетке) расчетная длина их в плоскости решетки принимается от центра узла до точки их пересечения. Расчетная длина стержней из плоскости фермы принимается по таблице.

Расчетная длина из плоскости фермы стержней перекрестной решетки

Характеристика узла пересечения стержней решеткиПри растяжении в поддерживающем стержнеПри неработающем поддерживающем стержне
При сжатии в поддерживающем стержне
Оба стержня не прерываются0,5 l0,7 ll
Поддерживающий стержень прерывается и перекрывается фасонкой0,7 lll

Расчет крестовых связей обычно производится в предположении, что работают только растянутые элементы (на полную нагрузку). В случае, если учитывается работа элементов крестовой решетки также и на сжатие, нагрузка распределяется между раскосами поровну.

Для обеспечения свободы температурных продольных деформаций каркаса вертикальные связи между колоннами лучше всего располагать в середине температурного блока или вблизи от нее.

Но так как монтаж сооружения обычно начинается с краев, то желательно первые две колонны связать в раму так, чтобы они были устойчивы. Это заставляет конструировать связи так, как показано на фигуре Связи по нижним поясам ферм и между колоннами б, т. е. в крайних панелях устанавливать связи только в пределах верхней части колонн.

Такие связи допускают деформацию изгиба нижних частей колонн при изменениях температуры. В то же время один из раскосов, работая от ветровой нагрузки на растяжение, передает эти усилия на подкрановую балку.

Дальнейший путь ветровых усилий показан на фигуре Связи по нижним поясам ферм и между колоннами б; они передаются по жестким подкрановым балкам до средних связей и по ним спускаются в землю. Желательно выбирать такую схему связей, чтобы они примыкали к колоннам под углом, близким к 4 — 5°. В противном случае получаются слишком вытянутые тяжелые фасонки.


Рамные вертикальные связи

Рамные вертикальные связи: а — при шаге колонн 6 м;
б — при шаге колонн не меньше 12 м.


В случае, если по технологическим условиям нельзя полностью занять под связи ни одного пролета, а также при больших шагах колонн устраивают рамные связи; при этом считают, что от односторонней нагрузки работают на растяжение связи одного угла, а элементы другого угла из-за большой гибкости (λ = 200 / 250) выключаются из работы. При такой схеме работы конструкции мы получаем «трехшарнирную арку».

Вертикальные связи устанавливаются ниже подкрановой балки в плоскости подкрановой ветви колонны, а выше подкрановой балки — по оси сечения колонны. В цехах с тяжелым режимом работы связи ниже подкрановых балок прикрепляются к колоннам на заклепках (преимущественно) или на сварке.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Выбор поперечного профиля многопролетных цехов зависит не только от заданного полезного габарита цеха и габарита мостовых кранов, но и от ряда общестроительных требований, в первую очередь от организации отвода воды с крыши и от устройства освещения средних пролетов. Отвод воды может быть как наружным, так и внутренним. Наружные водостоки устраиваются в нешироких цехах, а также…

Установка связей в металлическом каркасе. Кирсанов Н.М. Текст лекций

Металлический каркас состоит из многих несущих элементов (ферма, рама, колонны, балки, ригели), которые необходимо «связывать» друг с другом для сохранения устойчивости сжатых элементов, жесткости и геометрической неизменяемости конструкции всего здания. Для соединения конструктивных элементов каркаса служат

металлические связи . Они воспринимают основные продольные и поперечные нагрузки и передают их на фундамент. Металлические связи также равномерно распределяют нагрузки между фермами и рамами каркаса для сохранения общей устойчивости. Важным их назначением является противодействие горизонтальным нагрузкам, т.е. ветровым нагрузкам.

Саратовский резервуарный завод производит связи из горячекатаных сортовых уголков, гнутых уголков, гнутых профильных труб, горячекатаных профильных труб, круглых труб, горячекатаные и гнутых швеллеров и двутавр. Общая масса используемого металла должна составлять приблизительно 10% от общей массы металлоконструкции здания.

Основными элементами, которые соединяют связи, являются фермы и колонны.

Металлические связи колонн

Связи колонн обеспечивают поперечную устойчивость металлической конструкции здания и его пространственную неизменяемость. Связи колонн и стоек являются вертикальными металлоконструкциями и конструктивно представляют собой распорки или диски, которые формируют систему продольных рам. Назначение жестких дисков - крепление колонн к фундаменту здания. Распорки соединяют колонны в горизонтальной плоскости. Распорки представляют собой продольные балочные элементы, например, межэтажные перекрытия, подкрановые балки.

Внутри связей колонн различают связи верхнего яруса и связи нижнего яруса колонн . Связи верхнего яруса располагают выше подкрановых балок, связи нижнего яруса, соответственно, ниже балок. Основными функциональными назначениями нагрузок двух ярусов являются способность передачи ветровой нагрузка на торец здания с верхнего яруса через поперечные связи нижнего яруса на подкрановые балки. Верхние и нижние связи также способствуют удерживанию конструкции от опрокидывания в процессе монтажа. Связи нижнего яруса к тому же передают нагрузки от продольного торможения кранов на подкрановые балки, что обеспечивает устойчивость подкрановой части колонн. В основном в процессе возведения металлоконструкций здания используются связи нижних ярусов.

Схема вертикальных связей между колоннами

Металлические связи ферм

Для придания пространственной жесткости конструкции здания или сооружения металлические фермы также соединяются связями. Связь ферм представляет собой пространственный блок с прикрепленными к нему смежными стропильными фермами. Смежные фермы по верхним и нижним поясам соединены горизонтальными связями ферм , а по стойкам решетки - вертикальными связями ферм .

Горизонтальные связи ферм по нижним и верхним поясам


Горизонтальные связи ферм бывают также продольными и поперечными.

Нижние пояса ферм соединяются поперечными и продольными горизонтальными связями: первые фиксируют вертикальные связи и растяжки, за счет чего уменьшается уровень вибрации поясов ферм; вторые служат опорами верхних концов стоек продольного фахверка и равномерно распределяют нагрузки на соседние рамы.

Верхние пояса ферм соединяются горизонтальными поперечными связями в виде распорок или прогонов для сохранения запроектированного положения ферм. Поперечные связи объединяют верхние пояса фермы в единую систему и становятся «замыкающей гранью». Распорки как раз предотвращают смещение ферм, а поперечные горизонтальные фермы/связи предотвращают от смещения распорки.

Вертикальные связи ферм необходимы в процессе возведения здания или сооружения. Их как раз и называют зачастую монтажными связями. Вертикальные связи способствуют сохранению устойчивости ферм из-за смещения их центра тяжести выше опор. Вместе с промежуточными фермами они образуют пространственно-жесткий блок с торцов здания. Конструктивно вертикальные связи ферм представляют собой диски, состоящие из распорок и ферм, которые располагаются между стойками стропильных ферм по всей длине здания.

Вертикальные связи колонн и ферм


Конструкции металлических связей стального каркаса

По конструкции металлические связи также бывают:

    перекрестные связи, когда элементы связей пересекаются и соединяются между собой посередине

    угловые связи, которые располагаются несколькими частями в ряд; применяются в основном для строительства малопролетных каркасов

    портальные связи для каркасов П-образного вида (с проемами) имеют большую площадь поверхности

Основным типом соединения металлических связей - это болтовое, так как такой вид крепления максимально эффективен, надежен и удобен в процессе монтажа.

Специалисты Саратовского резервуарного завода спроектируют и изготовят металлические связи из любого профиля в соответствии с механическими требованиями к физико-химическим свойствам материала в зависимости от технико-эксплуатационных условий.

Надежность, устойчивость и жесткость металлического каркаса Вашего здания или сооружения во много зависит от качественного изготовления металлических связей.

Как заказать изготовление металлических связей на Саратовском резервуарном заводе?

Для расчета стоимости металлоконструкций нашего производства, Вы можете:

  • связаться с нами по телефону 8-800-555-9480
  • написать на электронную почту технические требования к металлоконструкциям
  • воспользоваться формой " ", указать контактую информацию, и наш специалист свяжется с Вами

Специалисты Завода предлагают комплексные услуги:

  • инженерные изыскания на объекте эксплуатации
  • проектирование объектов нефтегазового комплекса
  • производство и монтаж различных металлоконструкций

Устойчивость колонн в продольном направлении обеспечивается вертикальными связями между колоннами. Связи располагают посередине здания или температурного отсека, чтобы меньше препятствовать температурным деформациям продольных элементов.

Рис. 6.1. Вертикальные связи между колоннами.

Вертикальные связи между колоннами ставятся по всем рядам здания. Наиболее простая схема связей крестовая. Рациональный угол наклона связей 35-55º.

Вертикальные связи между колоннами воспринимают усилия от ветра, действующего на торец здания и продольного торможения кранов. Элементы крестовых связей работают на растяжение.

Связи по покрытию.

Связи по конструкциям покрытия здания ставят для обеспечения пространственной жесткости каркаса, устойчивости покрытия в целом и его элементов в отдельности. Они могут быть горизонтальными в плоскостях верхних или нижних поясов. В другом случае они могут быть вертикальными между стропильными фермами, при этом связи по верхним поясам ферм состоят из поперечных связевых ферм и продольных элементов между ними.


Рис 6.2. Горизонтальныес вязи по покрытию.

Связи по покрытию ставятся для обеспечения устойчивости сжатых стержней верхнего пояса при продольном изгибе из плоскости ферм. Такие связи наиболее целесообразно располагать в торцах цеха. При большой длине здания целесообразны дополнительные промежуточные поперечные связевые фермы, расстояние между которыми должно быть не более 60 м.


Рис 6.3. . Вертикальныес вязи по покрытию.

Горизонтальные связи по нижним поясам ферм располагаются как поперек цеха (поперечные связи), так и вдоль него (продольные связи). Поперечные связи, расположенные у торцов цеха, используются в качестве ветровых ферм. Поясами ветровой фермы служат пояса стропильных ферм.

Горизонтальные продольные связи по нижним поясам ферм имеют своим главным назначением вовлечение в пространственную работу соседних рам при действии крановых нагрузок, тем самым уменьшаются деформации рамы и увеличивается поперечная жесткость цеха.

Для связевых ферм, как правило, принимают крестовую решетку, считая, что при воздействии нагрузок с какой-либо одной стороны работает только система растянутых раскосов, а другая часть раскосов (сжатых) выключается из работы. Такое предположение справедливо, если раскосы гибкие (λ>200).

Вертикальные связи между фермами обычно устанавливают у опор ферм (между колоннами) и посередине пролета, располагая их по длине цеха

Билет 9

  1. Выполните торцевой фасад и разрез по торцевой стене одноэтажного однопролетного здания. Lо=24 м, Hо=7,2 м. Каркас металлический. Стены из легкобетонных панелей горизонтальной разрезки 1,2х6 м. Покажите на фасаде два окна размером 4,8(h)х5,4 м. Покажите на разрезе фахверковую колонну и ближайшую стропильную конструкцию. Каково назначение фахверковых колонн?

Колонны торцевого фахверка предназначены для создания дополнительного каркаса в случае, если расстояние между колоннами основного каркаса превышает предельную длину стеновых панелей (в данном случае длина навесных панелей 6 м меньше пролета – 24 м. Также для восприятия ветровой нагрузки и массы панельных стен с последующей передачей на фундамент и др. конструкции. Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн на 150 мм ниже фермы. В пределах высоты фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами. Надставки не доходят на 0,1-0,3 м до кровельного настила, а в пределах высоты парапета продолжаются накладками из уголков.

Сечение фахверка: прокатные профили; сварные профили.

  1. Нарисуйте схему и объясните назначение горизонтальных поперечных связей по нижним поясам стропильных ферм в торце здания.

Горизонтальные поперечные связи, образуемые поясами двух смежных стропильных ферм и расположенной между ними решеткой, устанавливаемые в торцах здания, обеспечивают совместно с другими связями пространственную жесткость покрытия и каркаса в целом, и воспринимают ветровую нагрузку на торец здания.

Ветровая нагрузка, действующая на торец здания, вызывает изгиб колонн торцевой стены. Для уменьшения расчетного пролета этих колонн покрытие используют как горизонтальную опору. В зданиях большой высоты и со значительными пролетами рационально создавать горизонтальную опору для торцевой стены и в уровне пояса ферм устройством горизонтальной связевой фермы. Связи выполняют из стальных уголков, образуя вместе с нижним поясом крайней фермы связевую ферму с крестовой решеткой.

Совместно с горизонтальными связями по верхним поясам и вертикальными связями создают неизменяемый жесткий блок. Схема связей может быть крестовой и треугольной. Диагонали крестовой решетки работают на растяжение, треугольной – на сжатие. Крестовая решетка целесообразнее. Горизонтальные продольные связи предназначены для перераспределения горизонтальных крановых нагрузок, а также для закрепления нижнего пояса стропильной фермы, – это важно при жестком сопряжении ригеля с колонной, когда в верхнем поясе может возникать сжатие. При наличии стоек фахверка служат для них опорой. Чтобы избежать вибрации нижнего пояса вследствие динамического воздействия крана ограничивают гибкость растянутой части нижнего пояса из плоскости (λ = 250 для тяж. режима работы, λ = 400 для остальных). Поэтому иногда ставят распорки.

Общее назначение связей:

- обеспечить пространственную работу и жесткость каркаса;

- обеспечить прочность и жесткость отдельных элементов при эксплуатации и монтаже;

- восприятие ветровых нагрузок и сил от мостовых кранов

21. Связи по покрытию промышленных зданий. Связи в плоскости верхних поясов ферм промышленных зданий. Связи в плоскости нижних поясов ферм промышленных зданий.

Связи по конструкциям покрытия или связи между фермами создают общую пространственную жесткость каркаса и обеспечивают: устойчивость сжатых поясов ферм из их плоскости, перераспределение местных крановых нагрузок, приложенных к одной из рам, на соседние рамы; удобство монтажа; заданную геометрию каркаса; восприятие и передачу на колонны некоторых нагрузок.

Связи по покрытию располагают:

1) в плоскости верхних поясов стропильных ферм – продольные элементы между ними; 2) в плоскости нижних поясов стропильных ферм – поперечные и продольные связевые фермы, 3) вертикальные связи между стропильными фермами;

4) связи по фонарям.

Связи в плоскости верхних поясов ферм.

Элементы верхнего пояса стропильных ферм сжаты, поэтому необходимо обеспечить их устойчивость из плоскости ферм.

Ж/б плиты покрытия и прогоны могут рассматриваться как опоры, препятствующие смещению верхних узлов из плоскости фермы при условии, что они закреплены от продольных перемещений связями. Такие связи (поперечные связевые фермы) целесообразно располагать в торцах цеха, чтобы они вместе с поперечными связевыми фермами

по нижним поясам и вертикальными связями между фермами создавали пространственный блок, обеспечивающий жесткость покрытия.

При большей длине здания или температурного блока устанавливают промежуточные поперечные связевые фермы, расстояние между которыми не должно превышать 60 м.

Связи в плоскости нижних поясов ферм

В зданиях с мостовыми кранами необходимо обеспечить горизонтальную жесткость каркаса как поперек, так и вдоль здания.

Продольные связевые фермы обеспечивают совместную работу системы плоских рам, вследствие чего поперечные деформации каркаса от действия сосредоточенной силы значительно уменьшаются.

Стойки торцевого фахверка передают ветровую нагрузку Fвт в узлы поперечной связевой фермы. Для сокращения длины растянутой части нижнего пояса в некоторых случаях ставят растяжки, закрепляющие нижний пояс в боковом направлении.

22. Сплошные подкрановые балки. Подбор сечения и проверка прочности подкрановой балки

Нагрузки от крана передаются на подкрановую конструкцию через колеса (катки) крана, расположенные на концевой балке кранового моста. В зависимости от грузоподъемности крана с каждой стороны моста могут быть два, четыре катка и более.

Подкрановые конструкции рассчитывают, как правило, на нагрузки от двух сближенных кранов максимальной грузоподъемности с тележками, приближенными к одному ряду колонн, т.е. в положении, при котором на подкрановые конструкции действуют максимальные вертикальные нагрузки. Одновременно к балке прикладываются и максимальные горизонтальные нагрузки. Типы сечений подкрановых балок зависят от нагрузки, пролета и режима работы кранов. При пролете 6м и кранах 500кН обычного режима работы (легкого, среднего) применяют прокатные двутавры, усиленные для восприятия горизонтальных сил Т листом или уголками или сварные двутавры несимметричного сечения. Для больших пролетов и Q кранов применяют сварные двутавровые балки с горизонтальной тормозной конструкцией

рациональны балки составного сечения из широкополочныхтавров с тонкой стенкой – вставкой. Иногда подкрановые балки проектируют бистальными: стенку – из малоуглеродистой стали, пояса – из низколегированной.

Подбор сечения балки. Задаемся сечением Значение коэфф. β по формуле:

Определяем Оптимальную hопт. и минимальную высоту балки: Задаемся толщиной полок .

Из условия среза стенки силой : Определяем Размеры поясных листови определяем площадь пояса

Проверка прочности сечения.

Определяем геометрические характеристики принятого сечения. Относительно оси х – х: ,. Относительно оси y – y(в состав тормозной балки входят верхний пояс, тормозной лист и швеллер): расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения ,,

Проверим нормальные напряжения в верхнем поясе: ;

Обеспечение устойчивости ферм

Вернуться на страницу «Фермы металлические»

Обеспечение устойчивости ферм

Ферма — плоская конструкция, которая имеет значительную жесткость в собственной плоскости вследствие относительно большой высоты самой конструкции. В то же время в перпендикулярном направлении (из плоскости фермы) ее жесткость недостаточна и потеря устойчивости сжатого верхнего пояса может произойти на расчетной длине, равной всему пролету фермы (рис. 1.5, б).

Кроме того, даже при наличии прогонов и других несущих элементов кровли, крепление которых к ферме рассматривается как шарнирное, система покрытия не имеет достаточного количества связей для обеспечения ее геометрической неизменности.

Чтобы предоставить системе покрытия устойчивости, необходимо прикрепить все фермы в любой «неподвижной точки», т.е. достаточно жесткой геометрически неизменяемой конструкции. Для этого в покрытиях устраивают жесткие пространственные блоки, состоящие из двух смежных ферм, объединенных горизонтальными и вертикальными элементами, называемых «связями».

Каждая грань такого блока должна быть геометрически неизменной (геометрическая неизменность двух граней блока, образованные самими фермами, обеспечена их схемами), поэтому при выборе схемы горизонтальных связей по верхним и нижним поясам и вертикальных связей в торцах блока (то есть на опорах), необходимо учитывать это требование (рис.1.5, а).

Рис. 1.5. Связи по фермам:

а — схема пространственного блока; б — схема покрытия при отсутствии связей; в — то же при наличии связевая блока; 1 — фермы; 2 — вертикальные связи; 3 — горизонтальные связи; 4 — прогоны; 5 — растяжки в уровне нижних поясов; 6 — узел крепления прогонов к горизонтальным связям в уровне верхних поясов; 7 — оси поясов при потере устойчивости вне плоскости фермы.

Жесткие блоки размещают обычно в торцах здания, а остальные фермы привязывают к ним специальными элементами (сжатыми распорками, растянутыми растяжками) или используют для этого продольные элементы кровли (прогоны, ребра железобетонных плит), одновременно со своими основными функциями, играют роль связей при условии их закрепления к узлам связевой системы.

Распорки размещаются в уровне верхних поясов и между опорами ферм в уровне их нижних поясов. Растяжками считаются элементы связей, поставленные по пролету в уровне нижних поясов стропильных ферм.

Связи выполняют следующие функции: обеспечивают геометрическую неизменность и пространственную жесткость покрытия при монтаже и эксплуатации; сокращают расчетные длины элементов фермы из ее плоскости, в частности сжатых верхних поясов; воспринимают усилия, возникающие от нагрузок, приложенных в продольном направлении здания, например, от ветрового давления на ее торец.

Несущие элементы кровли — профилированный стальной настил, прогоны, железобетонные плиты — образуют достаточно жесткий диск в горизонтальном направлении. Учитывая это, можно отказаться от устройства специальных диагональных горизонтальных связей в уровне верхнего пояса даже в жестком пространственном блоке. Однако, чтобы обеспечить общую устойчивость фермы при монтаже, когда элементы кровли еще отсутствуют, необходимо увеличить количество вертикальных связей, кроме опорных.

Вертикальные связи размещают так, чтобы фактическая гибкость сжатого пояса вне плоскости фермы при монтаже не превышала предельного значения, то есть

Исходя из этого условия и определяются расстояния между вертикальными связями ly. С технологической точки зрения вертикальные связи целесообразно размещать в плоскости стоек решетки ферм, расстояния между которыми равны 6 м. Размеры панелей горизонтальной связевой фермы по нижним поясам тоже определяются расстояниями между вертикальными связями, а при необходимости, если фактическая гибкость растянутых поясов превышает значение 400, необходимо ставить дополнительные растяжки.

При кровле из железобетонных ребристых плит, которые могут быть закреплены к верхним поясам ферм не менее, как в трех точках, расчетные длины сжатых поясов определяются расстояниями между ребрами. Если жесткий диск является профилированный настил, то устойчивость верхних поясов обеспечивается пролетами, однако только теми, которые стыкуются с узлами связевая системы, то есть неподвижными точками. Такими точками считаются места пересечения прогонов с вертикальными связями жесткого блока, а также элементов горизонтальных вязов между собой (рис. 1.5, в).

Если кровля не является жестким диском, по верхним поясам ферм следует предусмотреть поперечные горизонтальные связей фермы и совмещать их расположение со связевыми фермами по нижним поясам.

В зданиях с опиранием стропильных ферм на колонны в уровне верхнего пояса горизонтальные связей фермы устраивают в этом же уровне, потому что они должны воспринять горизонтальную нагрузку от ветра, приложенное в торец. При железобетонных плитах покрытия эти нагрузки воспринимаются жестким диском, образованным плитами, а при кровли из профилированного настила следует устраивать диафрагмы жесткости в виде балки, поясами которой служат верхние пояса смежных стропильных ферм, расположенных в торцах здания, а стенкой — профилированный настил с усиленным креплением его к прогонам, или при их отсутствии -непосредственно к верхним поясам ферм.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *