Installation von vertikalen Verbindungen. Layout der Frame-Links

Die Hauptelemente des Rahmens sind Rahmen. Sie bestehen aus Säulen und tragende Strukturen Abdeckungen – Balken oder Fachwerke, lange Decks usw. Diese Elemente werden an den Knotenpunkten mithilfe von eingebetteten Metallteilen, Ankerbolzen und Schweißen gelenkig verbunden. Die Rahmen werden aus werkseitig hergestellten Standardelementen zusammengesetzt. Weitere Rahmenelemente sind Fundamente, Umreifungs- und Kranträger sowie Sparrenkonstruktionen. Sie sorgen für die Stabilität der Rahmen und nehmen Belastungen durch den auf Gebäudewände und Laternen einwirkenden Wind sowie Belastungen durch Kräne auf.

Bestandteile des Rahmens einstöckiger Industriegebäude

Als Beispiel dient ein einfeldriges Gebäude, das mit einem Laufkran ausgestattet ist (Abb. 1).

Der Rahmen besteht aus folgenden Hauptelementen:

1. Säulen an W-Stufen entlang des Gebäudes; Der Hauptzweck der Säulen besteht darin, die Kranträger und die Dacheindeckung zu tragen.
2. Tragende Strukturen der Eindeckung (Sparren* Balken oder Fachwerke), die direkt auf den Stützen aufliegen (sofern ihre Neigung mit der Neigung der Stützen übereinstimmt) und zusammen mit ihnen die Querrahmen des Rahmens bilden.
3. Wenn die Steigung der tragenden Strukturen der Beschichtung nicht mit der Steigung der Stützen übereinstimmt (z. B. 6 und 12 m), sind es in Längsebenen liegende Untersparrenkonstruktionen (auch in Form von Balken oder Fachwerken). in den Rahmen eingeführt, tragende Zwischentragstrukturen der zwischen den Säulen befindlichen Beschichtung (Abb. 1,b).
4. In einigen (seltenen) Fällen sind Pfetten in den Rahmen integriert, die auf den tragenden Strukturen der Beschichtung aufliegen und im Abstand von 1,5 oder 3 m angeordnet sind.
5. Kranträger, die von Säulen getragen werden und tragende Wege Brückenkräne. In Gebäuden mit Decken- oder Bodenkränen sind Kranträger nicht erforderlich.
6. Fundamentbalken, die auf Säulenfundamenten ruhen und die Außenwände eines Gebäudes tragen.
7. Umreifungsbalken, die auf Säulen ruhen und einzelne Etagen tragen Außenwand(sofern es nicht in seiner gesamten Höhe auf Fundamentbalken ruht).
8. Wenn der Abstand zwischen den Hauptsäulen des Rahmens in den Ebenen der Außenwände 12 m oder mehr beträgt, sowie an den Enden des Gebäudes werden Hilfssäulen (Fachwerkkonstruktionen) installiert, um den Bau zu erleichtern Wände.

Reis. 1. Rahmen eines einstöckigen, einfeldrigen Gebäudes (Diagramm):

a – bei gleichem Abstand der Stützen und tragenden Strukturen der Beschichtung; b – bei ungleichem Abstand der Säulen und tragenden Strukturen der Beschichtung; 1 - Spalten; 2 - tragende Strukturen der Beschichtung; 3 - Sparrenkonstruktionen; 4 – Läufe; 5 - Kranbalken; 6 - Fundamentbalken; 7 - Umreifungsbalken; c - Längsverbindungen von Säulen; 9 - vertikale Längsverbindungen der Beschichtung; 10 - horizontale Querverbindungen der Beschichtung; 11 - horizontale Längsverbindungen der Beschichtung.

In Stahlrahmen werden Umreifungsbalken auch als Fachwerk klassifiziert (Abb. 2, a). Der Rahmen als Ganzes muss unter dem Einfluss von Kran, Wind und anderen Lasten zuverlässig und stabil funktionieren.

Reis. 2 Fachwerkpläne

a – Längswandfachwerk, b – Endfachwerk, 1 – Hauptsäulen, 2 – Fachwerkstützen, 3 – Fachwerkquerriegel, 4 – Dachstuhl

Vertikale Lasten P von Laufkran(Abb. 3), die über die Kranträger auf Säulen mit großer Exzentrizität übertragen werden, bewirken eine exzentrische Kompression derjenigen Säulen, an denen sich die Kranbrücke gerade befindet.

Reis. 3. Laufkrandiagramm

1 - Kranabmessungen, 2 - Laufkatze, 3 - Kranbrücke, 4 - Haken, 5 - Kranrad; 6 - Kranschiene; 7 - Kranbalken; 8 - Spalte

Durch das Abbremsen der Laufkatze des Laufkrans entlang der Kranbrücke (über die Spannweite) entstehen horizontale Querbremskräfte T1, die auf dieselben Säulen wirken.

Durch das Abbremsen des Laufkrans als Ganzes während seiner Bewegung entlang der Spannweite entstehen Längsbremskräfte T2, die entlang der Säulenreihen wirken. Da die Tragfähigkeit von Laufkranen 650 Tonnen und mehr erreicht, sind die Lasten, die sie auf den Rahmen übertragen, sehr groß. Hängekräne bewegen sich entlang von Schienen, die an den tragenden Strukturen der Abdeckung hängen, und übertragen über diese ihre Lasten auf die Säulen.

Windlasten bei verschiedene Richtungen Winde können sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung auf den Rahmen einwirken.

Um die Stabilität einzelner Elemente des Rahmens beim Einbau und deren gemeinsame räumliche Funktion bei unterschiedlichen Belastungen des Rahmens zu gewährleisten, werden Verbindungen in den Rahmen eingebracht.

Hauptarten von Rahmenverbindungen für einstöckige Gebäude

1. Längsverbindungen Säulen, um deren Stabilität zu gewährleisten und zusammenarbeiten in Längsrichtung während der Längsbremsung des Krans und der Längseinwirkung des Windes werden sie am Ende oder in der Mitte der Rahmenlänge eingebaut.

Die Stabilität der übrigen Stützen in der Längsebene wird durch die Befestigung an den Aussteifungsstützen mit horizontalen Längsrahmenelementen (Kranträger, Umreifungsträger oder spezielle Abstandshalter) erreicht.

Verbindungen dieser Art können vorhanden sein anderes Schema Abhängig von den Anforderungen an das geplante Gebäude. Am einfachsten sind Querverbindungen (Abb. 4, a). In Fällen, in denen sie die Installation von Geräten behindern oder den Durchgangsraum einschränken (Abb. 4, b), werden sie durch Portalverbindungen ersetzt.

In kranlosen Gebäuden mit geringer Höhe sind solche Anschlüsse nicht erforderlich. Der Betrieb von Stützen in Querrichtung wird in allen Fällen durch ihre großen Querschnittsabmessungen in dieser Richtung und ihre starre Befestigung an den Fundamenten gewährleistet.

Abb.4. Schema vertikale Verbindungen entlang der Säulen. 1 - Säulen, 2 - Abdeckung, 3 - Anschlüsse, 4 - Durchgang

2. Vertikale Längsverbindungen der Beschichtung, sorgt für Stabilität vertikale Position tragende Strukturen (Traversen) Abdeckungen auf Säulen befinden sich an den Enden des Rahmens, da ihre Befestigung an den Säulen als gelenkig gilt. Die Stabilität der übrigen Fachwerke wird dadurch erreicht, dass diese mit horizontalen Streben an den ausgesteiften Fachwerken befestigt werden.

3. Quer horizontale Verbindungen, die die Stabilität des oberen komprimierten Gurts der Fachwerkträger gegen Längsbiegung gewährleisten, befinden sich an den Enden des Rahmens und werden durch die Kombination der Obergurte zweier benachbarter Fachwerkträger zu einer einzigen Struktur gebildet, die in der horizontalen Ebene steif ist. Die Stabilität der Obergurte der übrigen Fachwerke wird durch die Befestigung an den ausgesteiften Fachwerken in der Ebene des Obergurtes mittels Abstandshaltern (bzw. umschließenden Abdeckelementen) erreicht.

4. Längshorizontale Verbindungen der Beschichtung, entlang der Außenwände auf Höhe des Untergurts der Fachwerke angeordnet.

Alle drei Arten von Beschichtungsverbindungen zielen darauf ab, einzelne, nur in der vertikalen Ebene starre, flächige, tragende Elemente der Beschichtung zu einer einzigen unveränderlichen räumlichen Struktur zu vereinen, die lokale horizontale Lasten von Kränen und Windlasten aufnimmt und auf Rahmensäulen verteilt.

Einstöckige Rahmen Industriegebäude Sie werden meist aus vorgefertigten Stahlbetonkonstruktionen errichtet; dies ist nur bei besonders großen Lasten, Spannweiten oder anderen Bedingungen zulässig, die die Verwendung von Stahlbeton unpraktisch machen. Der Stahlverbrauch in Stahlbetonkonstruktionen ist geringer als in Stahlkonstruktionen: in Säulen - 2,5- bis 3-mal; in Beschichtungsbetrieben - 2-2,5 mal. Arten von Industriegebäuden auf einer Etage.

Allerdings unterscheiden sich die Kosten für Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen für den gleichen Zweck geringfügig, und derzeit bestehen die Rahmen hauptsächlich aus Stahl.

Der oben beschriebene Verbindungskomplex findet sich in seiner vollständigsten und klarsten Form in Stahlrahmen wieder, deren einzelne Elemente eine besonders geringe Steifigkeit aufweisen. Massivere Elemente aus Stahlbetonrahmen weisen zudem eine höhere Steifigkeit auf. Daher können in Stahlbetonrahmen bestimmte Arten von Verbindungen fehlen. Beispielsweise werden bei einem Gebäude ohne Laternen, mit tragenden Konstruktionen, Eindeckungen in Form von Balken und einem Bodenbelag aus Großplattenplatten keine Verbindungen in der Eindeckung hergestellt.

Bei monolithischen Stahlbetonrahmen (die in der häuslichen Praxis sehr selten sind) machen die starre Verbindung der Rahmenelemente an Knotenpunkten und die große Masse der Elemente alle Arten von Verbindungen überflüssig.

Die Verbindungen bestehen meist aus Metall – aus Walzprofilen. In Stahlbetonrahmen gibt es auch Stahlbetonverbindungen, hauptsächlich in Form von Abstandhaltern.

Der Rahmen eines mehrfeldrigen Gebäudes unterscheidet sich vom Rahmen eines einfeldrigen Gebäudes hauptsächlich durch das Vorhandensein interner Mittelstützen, die die Abdeckung und die Kranträger tragen. Fundamentbalken entlang der inneren Stützenreihen dienen lediglich der Stützung Innenwände und gurtige – wenn ihre Höhe groß ist. Die Anschlüsse werden nach den gleichen Grundsätzen wie bei einfeldrigen Gebäuden ausgeführt.

Bei saisonalen Temperaturschwankungen kommt es bei Rahmenkonstruktionen zu thermischen Verformungen, die bei langen Rahmen und erheblichen Temperaturunterschieden sehr erheblich sein können. Beispielsweise bei einer Rahmenlänge von 100 m, einem Längenausdehnungskoeffizienten α = 0,00001 und einer Temperaturdifferenz von 50° (von +20° im Sommer bis -30° im Winter), d. h. für Bauwerke, die sich auf draußen, die Verformung beträgt 100 0,00001 50 = 0,05 m - 5 cm.

Freie Verformungen der horizontalen Rahmenelemente werden durch starr mit den Fundamenten verbundene Stützen verhindert.

Um das Auftreten erheblicher Spannungen in Bauwerken aus diesem Grund zu vermeiden, ist der Rahmen im oberirdischen Teil durch Dehnungsfugen in separate unabhängige Blöcke unterteilt.

Die Abstände zwischen den Dehnungsfugen des Rahmens über die Länge und Breite des Gebäudes werden so gewählt, dass die Kräfte, die in den Rahmenelementen durch klimatische Temperaturschwankungen entstehen, vernachlässigt werden können.
Begrenzen Sie die Abstände zwischen den Dehnungsfugen bei Rahmen aus verschiedene Materialien installiert von SNiP im Bereich von 30 m (offen monolithisch). Stahlbetonkonstruktionen) bis zu 150 m (Stahlrahmen beheizter Gebäude).

Eine Dehnungsfuge, deren Ebene senkrecht zu den Spannweiten des Gebäudes steht, wird als Querfuge bezeichnet, eine Fuge, die zwei benachbarte Spannweiten trennt, wird als Längsfuge bezeichnet.

Die Ausführung von Kompensatoren ist unterschiedlich. Quernähte werden immer durch den Einbau paarweiser Säulen ausgeführt, Längsnähte werden sowohl durch die Installation gepaarter Säulen (Abb. 5, a) als auch durch die Installation beweglicher Stützen (Abb. 5, b) durchgeführt, um eine unabhängige Verformung der Beschichtungsstrukturen benachbarter Temperaturblöcke sicherzustellen. Bei Rahmen, die durch Dehnungsfugen in separate Blöcke unterteilt sind, werden in jedem Block Verbindungen installiert, wie bei einem unabhängigen Rahmen.

Abb.5. Längsoptionen Dehnungsfuge

a – mit zwei Säulen, b – mit beweglicher Stütze, 1 – Balken, 2 – Tisch, 3 – Säule, 4 – Rolle

Zum Rahmen gehören auch die tragenden Strukturen von Arbeitsbühnen, die manchmal innerhalb des Hauptgebäudevolumens erforderlich sind (sofern sie mit den Hauptkonstruktionen des Gebäudes verbunden sind).

Arbeitsplattformkonstruktionen bestehen aus Säulen und darauf ruhenden Böden. Je nach technologische Anforderungen Arbeitsplattformen können auf einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein (Abb. 6).

Reis. 6. Mehrstufige Arbeitsplattform.

So wird beim Bau von ein- und mehrstöckigen Industriebauten in der Regel auf tragendes Material zurückgegriffen Rahmensystem. Der Rahmen ermöglicht Ihnen eine optimale Organisation rationale Planung Industriegebäude (um stützenfreie Räume mit großen Spannweiten zu erhalten) und eignet sich am besten für die Wahrnehmung erheblicher dynamischer und statischer Belastungen, denen ein Industriegebäude während des Betriebs ausgesetzt ist.

Video - Schritt-für-Schritt-Montage von Metallstrukturen

Verbindungen zwischen Spalten.

Das System der Verbindungen zwischen den Säulen (9.8) sorgt während des Betriebs und der Installation für:

– geometrische Unveränderlichkeit des Rahmens;

– Tragfähigkeit Rahmen und seine Steifigkeit in Längsrichtung;

– Wahrnehmung von Längslasten durch den Wind am Ende des Gebäudes und Abbremsen der Kranbrücke;

– Stabilität der Stützen gegenüber der Ebene der Querrahmen.

Um diese Funktionen auszuführen, ist mindestens eine Vertikale erforderlich Festplatte entlang der Länge des Temperaturblocks und ein System von Längselementen, mit denen Säulen, die nicht Teil der Festplatte sind, an dieser befestigt werden. Festplatten (Abb. 11.5) umfassen zwei Säulen, einen Kranbalken, horizontale Streben und ein Gitter, das geometrische Unveränderlichkeit gewährleistet, wenn alle Elemente der Festplatte schwenkbar sind.

Das Gitter ist als Kreuz konzipiert (Abb. 9.13, a), dessen Elemente als flexibel [] = 220 angenommen werden und in jeder Richtung der auf die Scheibe übertragenen Kräfte unter Zug arbeiten (die komprimierte Strebe verliert an Stabilität) und dreieckig (Abb. 9.13, b), dessen Elemente auf Zug und Druck arbeiten. Das Gitterdesign ist so gewählt, dass seine Elemente bequem an den Säulen befestigt werden können (die Winkel zwischen der Vertikalen und den Gitterelementen betragen nahezu 45°). Bei großen Stützenabständen empfiehlt es sich, im unteren Teil der Stütze eine Scheibe in Form eines Doppelgelenk-Gitterrahmens einzubauen und im oberen Teil ein Sparrenfachwerk zu verwenden (Abb. 9.13, c). Die Abstandshalter und das Gitter befinden sich bei geringen Höhen des Säulenabschnitts (z. B. im oberen Teil) in einer Ebene und bei großen Höhen (im unteren Teil der Säule) in zwei Ebenen.

Reis. 9.13. Strukturdiagramme Festplatten Verbindungen zwischen Spalten:

a - wenn die Stabilität des unteren Teils der Säulen gegenüber der Rahmenebene gewährleistet ist; b - bei Bedarf Zwischenabstandshalter einbauen; c - wenn es notwendig ist, eine Kranlehre zu verwenden.

Reis. 9.14. Schemata von Temperaturbewegungen und -kräften:

a - wenn vertikale Verbindungen vorhanden sind

in der Mitte des Rahmens; b - das gleiche, an den Enden des Rahmens

Bei der Platzierung von Festplatten (Anschlussblöcken) entlang des Gebäudes ist die Möglichkeit einer Säulenbewegung aufgrund thermischer Verformungen der Längselemente zu berücksichtigen (Abb. 9.14, a). Platziert man Scheiben an den Gebäudeenden (Abb. 9.14, b), so entstehen erhebliche thermische Kräfte in allen Längselementen (Krankonstruktionen, Sparrenbinder, Strebenstreben) und in den Anschlüssen.

Daher wird bei kurzer Gebäudelänge (Temperaturblock) eine vertikale Verbindung in einem Panel installiert (Abb. 9.15, a). Bei langen Gebäuden werden vertikale Verbindungen in zwei Paneelen eingebaut (Abb. 9.15, b), und der Abstand zwischen ihren Achsen sollte so sein, dass die Kräfte F t klein sind. Die maximalen Abstände zwischen den Scheiben hängen von möglichen Temperaturänderungen ab und werden durch Normen festgelegt (Tabelle 9.3).

An den Gebäudeenden sind die Außenstützen durch flexible obere Verbindungen miteinander verbunden (siehe Abb. 9.15, a). Aufgrund der relativ geringen Steifigkeit des Kranteils der Säule hat die Lage der oberen Anker in den Endplatten kaum Einfluss auf Temperaturbelastungen.

Vertikale Verbindungen zwischen den Säulen werden entlang aller Säulenreihen des Gebäudes installiert; sie sollten zwischen den gleichen Achsen liegen.

Reis. 9.15. Lage der Verbindungen zwischen Stützen in Gebäuden:

a - kurze (oder Temperaturfächer); b - lang; 1 - Spalten; 2 - Abstandshalter; 3 - Dehnungsfugenachse; 4- Kranbalken; 5 - Kommunikationsblock; 6- Temperaturblock; 7 - Unterseite der Fachwerkträger; 8 - Unterseite des Schuhs

Tabelle 9.3. Grenzabmessungen zwischen vertikalen Verbindungen, m

Bei der Gestaltung von Anschlüssen entlang der mittleren Säulenreihen im Kranbereich ist zu berücksichtigen, dass je nach technischen Gegebenheiten häufig ein Freiraum zwischen den Säulen erforderlich ist. In diesen Fällen werden Portalverbindungen aufgebaut (siehe Abb. 11.5, c).

Die innerhalb der Höhe der Querträger in den Anschluss- und Endblöcken eingebauten Anschlüsse sind in Form von eigenständigen Traversen ausgeführt (Montageelement sind an anderen Stellen eingebaut);

Längsverankerungselemente an den Befestigungspunkten der Stützen sorgen dafür, dass diese Punkte nicht aus der Ebene des Querrahmens verschoben werden. Diese Punkte im Konstruktionsdiagramm der Stütze können durch Gelenkstützen übernommen werden. Wenn der untere Teil der Säule hoch ist, kann es ratsam sein, einen zusätzlichen Abstandshalter zu installieren, der den unteren Teil der Säule in der Mitte seiner Höhe fixiert und die geschätzte Länge der Säule verringert.

Reis. 9.16. Arbeiten an Verbindungen zwischen Stützen unter dem Einfluss von: a - Windlast am Ende des Gebäudes; b - Laufkräne.

Lastübertragung. Am Punkt A (Abb. 9.16, a) kann das flexible Verbindungselement 1 keine Druckkraft wahrnehmen, daher wird F w durch einen kürzeren und ziemlich steifen Abstandshalter 2 auf Punkt B übertragen. Hier wird die Kraft entlang des Elements 3 auf Punkt B übertragen. Bei An diesem Punkt wird die Kraft von den Kranträgern 4 wahrgenommen und überträgt die Kraft F w auf den Verbindungsblock am Punkt G. Verbindungen wirken sich ähnlich auf die Kräfte der Längsstöße der Kräne F aus (Abb. 9.16, b).

Verbindungselemente bestehen aus Winkeln, Kanälen, rechteckigen und runde Rohre. Bei einer großen Länge von Ankerelementen, die kleine Kräfte aufnehmen, werden diese nach der maximalen Flexibilität berechnet, die für komprimierte Ankerelemente unterhalb des Kranträgers 210 - 60 beträgt ( ist das Verhältnis der tatsächlichen Kraft im Ankerelement zu seiner Tragfähigkeit), über - 200; für gestreckte sind diese Werte 200 bzw. 300.

Berichterstattungslinks (9.9).

Horizontale Verbindungen liegen in den Ebenen der Unter- und Obergurte der Fachwerke und des Obergurts der Laterne. Horizontale Verbindungen bestehen aus Quer- und Längsverbindungen (Abb. 9.17 und 9.18).

Reis. 9.17. Verbindungen zwischen Höfen: a - entlang der oberen Gürtel der Höfe; b – entlang der Untergurte der Fachwerke; c - vertikal; / - Abstandshalter im First; 2 - querverstrebte Fachwerke

Reis. 9.18. Verbindungen zwischen Laternen

Die Elemente des Obergurts der Fachwerkträger sind gestaucht, daher muss auf deren Stabilität gegenüber der Fachwerkebene geachtet werden. Die Rippen von Dachplatten und Dachpfetten können als Stützen betrachtet werden, die verhindern, dass sich die oberen Knoten aus der Ebene des Fachwerks bewegen, sofern sie durch Anker gegen Längsbewegungen gesichert sind.

Es ist notwendig zu bezahlen besondere Aufmerksamkeit zum Binden von Fachwerkknoten innerhalb der Laterne, wo keine vorhanden sind Überdachung. Um die Knoten des Obergurts der Fachwerkträger gegenüber ihrer Ebene zu sichern, sind Abstandshalter vorgesehen, die im Firstknoten des Fachwerks erforderlich sind (Abb. 9.19, b). An den Endstreben werden in der Ebene der Obergurte der Fachwerke Abstandshalter angebracht.

Während des Montagevorgangs (vor dem Einbau der Deckplatten oder Pfetten) sollte die Flexibilität des Obergurts aus der Ebene des Fachwerks nicht mehr als 220 betragen. Wenn der Firstabstandshalter diese Bedingung nicht erfüllt, wird ein zusätzlicher Abstandshalter dazwischen gelegt und der Abstandshalter in der Ebene der Säulen.

Bei Gebäuden mit Laufkränen muss die horizontale Steifigkeit des Rahmens sowohl quer als auch entlang des Gebäudes gewährleistet sein. Beim Betrieb von Laufkranen entstehen Kräfte, die zu Quer- und Längsverformungen des Werkstattrahmens führen. Wenn die Quersteifigkeit des Rahmens nicht ausreicht, können sich die Kräne beim Bewegen verklemmen und ihr normaler Betrieb wird gestört. Übermäßige Vibrationen des Rahmens führen zu ungünstigen Bedingungen für den Betrieb von Kranen und die Sicherheit umschließender Bauwerke. Daher ist in einfeldrigen Gebäuden mit großer Höhe ( N 0 > 18 m), in Gebäuden mit Laufkränen mit einer Tragfähigkeit ( Q≥ 10 t, bei Kranen schwerer und sehr schwerer Betriebsarten für jede Tragfähigkeit ist ein System von Längsverbindungen entlang der Untergurte der Fachwerkträger erforderlich.

Reis. 9.19. Coverage-Link-Betrieb:

a - Diagramm des Betriebs horizontaler Verbindungen unter Einwirkung äußerer Lasten; b und c“ – gleich, mit bedingten Kräften aus Stabilitätsverlust der Fachwerkgurte; / – Verbindungen entlang der Untergurte der Fachwerkträger; 2 – gleich, entlang der oberen; 3 – Abstandshalter der Verbindungen; 4 – Dehnung der Verbindungen; 5 - Form des Stabilitätsverlusts oder der Vibrationen bei Fehlen eines Abstandshalters (Dehnung); 6 - das Gleiche, wenn ein Abstandshalter vorhanden ist;

Horizontalkräfte von Laufkranen wirken quer auf einen Flachrahmen und zwei oder drei daneben liegende Rahmen. Längsverbindungen gewährleisten den gemeinsamen Betrieb des Flachrahmensystems, wodurch die Querverformungen des Rahmens durch die Einwirkung konzentrierter Kräfte deutlich reduziert werden (Abb. 9.19, a).

Die Steifigkeit dieser Verbindungen muss ausreichend sein, um benachbarte Rahmen in die Arbeit einzubeziehen, und ihre Breite wird gleich der Länge des ersten Paneels des Untergurts des Fachwerks zugewiesen. Verbindungen werden in der Regel mit Bolzen montiert. Schweißverbindungen erhöhen ihre Steifigkeit um ein Vielfaches.

Die an die Stützen angrenzenden Paneele des Untergurts der Fachwerke können, insbesondere wenn der Träger starr mit der Stütze verbunden ist, in diesem Fall komprimiert werden, die Längsverbindungen gewährleisten die Stabilität des Untergurts aus der Ebene der Fachwerkträger. Querstreben sichern die Längsstreben, an den Gebäudeenden sind sie auch notwendig, um die auf das Gebäudeende gerichtete Windlast aufzunehmen.

Die Fachwerkpfosten übertragen die Windlast F w auf die Knoten des querhorizontalen Abschlussbinders, dessen Gurte die Untergurte des Abschlussbinders und der angrenzenden Fachwerke sind (siehe Abb. 9.19, a). Die Auflagerkräfte des Endbinders werden über vertikale Verbindungen zwischen den Stützen wahrgenommen und auf das Fundament übertragen (siehe Abb. 9.19). In der Ebene der Untergurte werden zusätzlich Zwischenquerstreben eingebaut, die sich in den gleichen Paneelen wie die Querstreben entlang der Obergurte der Fachwerkträger befinden.

Um Vibrationen des Untergurts der Fachwerkträger aufgrund der dynamischen Einwirkung von Laufkränen zu vermeiden, ist es erforderlich, die Flexibilität des gestreckten Teils des Untergurts gegenüber der Rahmenebene zu begrenzen. Um die freie Länge des gedehnten Teils des Untergurts zu reduzieren, ist es in manchen Fällen erforderlich, Spannvorrichtungen vorzusehen, die den Untergurt in seitlicher Richtung sichern. Diese Streben nehmen die bedingte Seitenkraft Q fic wahr (Abb. 9.19, c).

Bei langen Gebäuden, die aus mehreren Temperaturblöcken bestehen, werden an jeder Dehnungsfuge (wie auch an den Enden) querverstrebte Fachwerke entlang der Ober- und Untergurte angebracht, wobei zu berücksichtigen ist, dass jeder Temperaturblock einen vollständigen Raumkomplex darstellt.

Vertikale Verbindungen zwischen den Fachwerken werden sie in den gleichen Achsen installiert, in denen die horizontalen Querlenker platziert sind (siehe Abb. 9.20, c). Vertikale Verbindungen werden in der Ebene der Fachwerkbinder in der Spannweite und auf Stützen (bei Abstützung der Fachwerkträger auf Höhe des Untergurts) angebracht. In der Spannweite werden entlang der Spannweitenbreite (alle 12-15 m) ein oder zwei vertikale Verbindungen eingebaut. Vertikale Streben verleihen einem räumlichen Block aus zwei Fachwerken und horizontalen Querstreben entlang der Ober- und Untergurte der Fachwerke Unveränderlichkeit. Sparrenbinder haben eine unbedeutende seitliche Steifigkeit, daher werden sie bei der Montage mit Abstandshaltern an einem starren Raumblock befestigt.

Wenn entlang der Obergurte keine horizontalen Querstreben vorhanden sind, werden zur Gewährleistung der Steifigkeit des Raumblocks und zur Sicherung der Obergurte aus der Ebene alle 6 m Vertikalstreben angebracht (Abb. 9.20, e).

Reis. 9.20. Schemata von Kommunikationssystemen zur Abdeckung:

a - Querstreben mit einem Rahmenabstand von 6 Metern; b - Verbindungen mit einem Dreiecksgitter; c und d – gleich, mit einem Rahmenabstand von 12 Metern; d – Kombination horizontaler Streben entlang der Untergurte von Fachwerken mit vertikalen Streben; I, II – Verbindungen entlang der Ober- bzw. Untergurte der Fachwerke

Die Querschnitte der Aussteifungselemente richten sich nach der konstruktiven Gestaltung und der Neigung der Fachwerke. Für horizontale Verbindungen mit einem Fachwerkabstand von 6 m wird ein Kreuz- oder Dreiecksgitter verwendet (Abb. 9.20, a, b). Die Streben des Quergitters arbeiten nur auf Zug, die Zahnstangen auf Druck. Daher werden Gestelle normalerweise aus zwei Ecken eines Querschnitts und Streben aus einzelnen Ecken konstruiert. Elemente eines Dreiecksgitters können sowohl gestaucht als auch gestreckt werden, daher werden sie meist aus gebogenen Profilen konstruiert. Dreiecksbinder sind etwas schwerer als Querbinder, ihre Montage ist jedoch einfacher.

Bei einem Fachwerkabstand von 12 m erweisen sich die Diagonalaussteifungselemente selbst im Kreuzgitter als sehr schwer. Daher ist das Verbindungssystem so ausgelegt, dass das längste Element nicht länger als 12 m ist; diese Elemente tragen die Diagonalen (Abb. 9.20, c). In Abb. In Abb. 9.20, d zeigt ein Verbindungsdiagramm, bei dem die Diagonalelemente in ein 6 m großes Quadrat passen und auf 12 m langen Längselementen ruhen, die als Gurte aus verstrebten Fachwerken dienen. Diese Elemente müssen aus einem Verbundprofil oder aus gebogenen Profilen bestehen.

Vertikale Verbindungen zwischen Traversen und Laternen erfolgen am besten in Form von separaten transportablen Traversen, was möglich ist, wenn deren Höhe weniger als 3900 mm beträgt. Verschiedene Schemata vertikaler Verbindungen sind in Abb. dargestellt. 9.20, z.

In Abb. Abbildung 9.19 zeigt die Vorzeichen der Kräfte, die in den Elementen der Fahrbahnanschlüsse bei einer bestimmten Windlastrichtung, lokalen Horizontalkräften und bedingten Querkräften auftreten. Viele Linkelemente können gestaucht oder gestreckt werden. In diesem Fall wird ihr Querschnitt entsprechend dem ungünstigsten Fall – Flexibilität für komprimierte Aussteifungselemente – ausgewählt.

Abstandshalter im First des Obergurts der Fachwerkträger (Element 3 in Abb. 9.19, b) gewährleisten die Stabilität des Obergurts gegenüber der Fachwerkebene sowohl im Betrieb als auch bei der Montage. Im letzteren Fall werden sie nur an einem Querschnitt befestigt; ihr Querschnitt wird basierend auf der Kompression ausgewählt.

Vertikale Abmessungen

H o ≥ H 1 + H 2 ;

N 2 ≥ N k + f + d;

d = 100 mm;

Volle Säulenhöhe

Abmessungen der Laterne:

· H f = 3150 mm.

Horizontale Abmessungen

< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.

< h в = 450 мм.

wobei B 1 = 300 mm gemäß Adj. 1

·

< h н = 1000 мм.

-

- Laternenanschlüsse;

- Fachwerkverbindungen.

3.

Lastaufnahme am Rahmen.

3.1.1.

Belastungen des Kranträgers.

Kranträger mit einer Spannweite von 12 m für zwei Krane mit einer Tragfähigkeit von Q = 32/5 Tonnen. Die Betriebsart der Krane ist 5K. Die Spannweite des Gebäudes beträgt 30 m. Trägermaterial C255: R y = 250 MPa = 24 kN/cm 2 (mit einer Dicke von t≤ 20 mm); R s = 14 kN/cm 2.

Für einen Kran Q = 32/5 t mittlere Betriebsart gem. Adj. 1 größte Vertikalkraft am Rad F k n = 280 kN; Wagengewicht G T = 85 kN; Art der Kranschiene - KR-70.

Bei mittelschweren Kranen beträgt die horizontale Querkraft am Rad, bei Kranen mit flexibler Kranaufhängung:

T n = 0,05*(Q + G T)/n o = 0,05(314+ 85)/2= 9,97 kN,

wobei Q die Nenntragfähigkeit des Krans ist, kN; G t – Wagengewicht, kN; nein – Anzahl der Räder auf einer Seite des Krans.

Berechnete Kräftewerte am Kranrad:

F k = γ f * k 1* F k n =1,1*1*280= 308 kN;

T k = γ f *k 2 *T n = 1,1*1*9,97 = 10,97 kN,

wobei γ f = 1,1 – Zuverlässigkeitskoeffizient für Kranlast;

k 1 , k 2 =1 - dynamische Koeffizienten unter Berücksichtigung der Stoßcharakteristik der Last, wenn sich der Kran auf unebenen Gleisen und an Schienenstößen bewegt, Tabelle. 15.1.

Tisch

Nummer laden	Lasten und Kraftkombinationen		Ψ 2	Regalabschnitte
1 - 1	2 - 2	3 - 3	4 - 4
M	N	Q	M	N	M	N	M	N	Q
	Konstante			-64,2	-53,5	-1,4	-56,55	-177	-6	-177	+28,9	-368	-1,4
	Schnee			-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
	Dmax	zur linken Säule			+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 *	zur rechten Säule			-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
	T	zur linken Säule			±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 *	zur rechten Säule			±60,5		±9,2	±12		±12		±133,3		±9
0,9	±54,5		±8,3	±10,8		±10,8		±120		±8,1
	Wind	links			±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 *	Rechts			-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 bzw.	Ψ 2 = 1	Anzahl der Ladungen	-	1,3,4	-	1, 5 *
Bemühungen		-	-	-	+229	-177	-	-	+787	-1760
Ψ 2 = 0,9	Anzahl der Ladungen	-	1, 3, 4, 5	-	1, 2, 3 * , 4, 5 *
Bemühungen		-	-	-	+239	-177	-	-	+757	-682
	-M ma N resp.	Ψ 2 = 1	Anzahl der Ladungen	1, 2	1, 2	1, 3, 4	1, 5
Bemühungen		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-315	-368
Ψ 2 = 0,9	Anzahl der Ladungen	1, 2, 3 * , 4, 5 *	1, 2, 5 *	1, 2, 3, 4, 5 *	1, 3, 4 (-), 5
Bemühungen		-315,1	-170,1	-52,3	-135	-294	-542	-1101	-380	-1175
	N ma +M resp.	Ψ 2 = 1	Anzahl der Ladungen	-	-	-	1, 3, 4
Bemühungen		-	-	-	-	-	-	-	+264	-1265
Ψ 2 = 0,9	Anzahl der Ladungen	-	-	-	1, 2, 3, 4, 5 *
Bemühungen		-	-	-	-	-	-	-	+597	-1292
	N mi -M resp.	Ψ 2 = 1	Anzahl der Ladungen	1, 2	1, 2	1, 3, 4	-
Bemühungen		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-	-
Ψ 2 = 0,9	Anzahl der Ladungen	1, 2, 3 * , 4, 5 *	1, 2, 5 *	1, 2, 3, 4, 5 *	-
Bemühungen		-315,1	-170,1	-52,3	-135	-294	-472	-1101	-	-
	N mi -M resp.	Ψ 2 = 1	Anzahl der Ladungen								1, 5 *
Bemühungen	+324	-368
	N mi +M resp.	Ψ 2 = 0,9	Anzahl der Ladungen	1, 5
Bemühungen	-315	-368
	Q ma	Ψ 2 = 0,9	Anzahl der Ladungen								1, 2, 3, 4, 5 *
Bemühungen			-89

3.4. Berechnung einer Stufensäule eines Industriegebäudes.

3.4.1. Ausgangsdaten:

Die Verbindung zwischen Querträger und Säule ist starr;

Die berechneten Kräfte sind in der Tabelle angegeben,

Für den oberen Rand der Spalte

im Abschnitt 1-1 N = 170 kN, M = -315 kNm, Q = 52 kN;

im Abschnitt 2-2: M = -147 kNm.

Für das Ende der Spalte

N 1 = 1101 kN, M 1 = -542 kNm (Biegemoment belastet den Kranzweig zusätzlich);

N 2 = 1292 kN, M 2 = +597 kNm (Biegemoment fügt dem äußeren Ast zusätzliche Belastung hinzu);

Qmax = 89 kN.

Das Verhältnis der Steifigkeiten des oberen und unteren Teils der Säule I in /I n = 1/5;

Säulenmaterial – Stahlsorte C235, Fundamentbeton Klasse B10;

Lastzuverlässigkeitskoeffizient γ n =0,95.

Basis des äußeren Zweiges.

Erforderliche Plattenfläche:

A pl.tr = N b2 / R f = 1205/0,54 = 2232 cm 2;

R f = γR b ​​​​≈ 1,2*0,45 = 0,54 kN/cm 2 ; Tabelle R b = 0,45 kN/cm 2 (Beton B7,5). 8.4..

Aus statischen Gründen sollte der Überstand der Platte von 2 auf mindestens 4 cm betragen.

Dann ist B ≥ b k + 2c 2 = 45 + 2*4 = 53 cm, nehmen Sie B = 55 cm;

Ltr = A pl.tr /B = 2232/55 = 40,6 cm, nimm L = 45 cm;

Ein pl. = 45*55 = 2475 cm 2 > A pl.tr = 2232 cm 2.

Durchschnittliche Spannung im Beton unter der Platte:

σ f = N in2 /A pl. = 1205/2475 = 0,49 kN/cm2.

Unter der Bedingung der symmetrischen Anordnung der Traversen relativ zum Schwerpunkt des Astes beträgt der Abstand zwischen den Traversen im Lichtraum:

2(b f + t w – z o) = 2*(15 + 1,4 – 4,2) = 24,4 cm; bei einer Querstärke von 12 mm mit 1 = (45 – 24,4 – 2*1,2)/2 = 9,1 cm.

· Wir ermitteln die Biegemomente in einzelnen Abschnitten der Platte:

Handlung 1(Auslegerüberstand c = c 1 = 9,1 cm):

M 1 = σ f s 1 2 /2 = 0,49*9,1 2 /2 = 20 kNcm;

Bereich 2(Auslegerüberstand c = c 2 = 5 cm):

M 2 = 0,82*5 2 /2 = 10,3 kNcm;

Abschnitt 3(vierseitig gestützte Platte): b/a = 52,3/18 = 2,9 > 2, α = 0,125):

M 3 = ασ f a 2 = 0,125*0,49*15 2 = 13,8 kNcm;

Abschnitt 4(vierseitig gestützte Platte):

M 4 = ασ f a 2 = 0,125*0,82*8,9 2 = 8,12 kNcm.

Für die Berechnung gehen wir von M max = M 1 = 20 kNcm aus.

· Erforderliche Plattenstärke:

t pl = √6M max γ n /R y = √6*20*0,95/20,5 = 2,4 cm,

wobei R y = 205 MPa = 20,5 kN/cm 2 für Stahl Vst3kp2 mit einer Dicke von 21 - 40 mm.

Wir akzeptieren tpl = 26 mm (2 mm ist Aufmaß zum Fräsen).

Die Höhe der Traverse ergibt sich aus der Lage der Naht zur Befestigung der Traverse am Stützenzweig. Als Sicherheitsreserve übertragen wir die gesamte Kraft im Ast über vier Kehlnähte auf die Traversen. Halbautomatisches Schweißen mit Sv – 08G2S-Draht, d = 2 mm, k f = 8 mm. Die benötigte Nahtlänge wird ermittelt:

l w .tr = N in2 γ n /4k f (βR w γ w) min γ = 1205*0,95/4*0,8*17 = 21 cm;

l w< 85β f k f = 85*0,9*0,8 = 61 см.

Wir nehmen H-Stb = 30cm.

Die Überprüfung der Festigkeit der Traverse erfolgt auf die gleiche Weise wie bei einer zentral komprimierten Säule.

Berechnung der Ankerbolzen zur Befestigung des Kranzweigs (N min =368 kN; M=324 kNm).

Anstrengung in Ankerbolzen:F a = (M- N y 2)/ h o = (32400-368*56)/145,8 = 81 kN.

Erforderliche Querschnittsfläche von Schrauben aus Stahl Vst3kp2: R va = 18,5 kN/cm 2 ;

A v.tr = F a γ n / R va =81*0,95/18,5=4,2 cm 2 ;

Wir nehmen 2 Schrauben d = 20 mm, A v.a = 2 * 3,14 = 6,28 cm 2. Die Kraft in den Ankerbolzen des Außenzweiges ist geringer. Aus konstruktiven Gründen akzeptieren wir die gleichen Schrauben.

3.5. Berechnung und Bemessung eines Fachwerkfachwerks.

Ausgangsdaten.

Das Material der Halsstäbe ist Stahlsorte C245 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm), das Material der Knotenbleche ist C255 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm) ;

Die Fachwerkelemente bestehen aus Winkeln.

Belastung durch das Gewicht der Beschichtung (ohne das Gewicht der Laterne):

g cr ’ = g cr – γ g g Hintergrund ′ = 1,76 – 1,05*10 = 1,6 kN/m 2 .

Das Gewicht der Laterne wird im Gegensatz zur Berechnung des Rahmens an den Stellen berücksichtigt, an denen die Laterne tatsächlich auf dem Fachwerk aufliegt.

Die Masse des Laternenrahmens pro Flächeneinheit der horizontalen Projektion der Laterne g Hintergrund ’ = 0,1 kN/m 2 .

Die Masse der Seitenwand und der Verglasung pro Längeneinheit der Wand g b.st = 2 kN/m;

d-berechnete Höhe, der Abstand zwischen den Achsen der Bänder wird genommen (2250-180=2,07m)

Knotenkräfte(a):

F 1 = F 2 = g cr 'Bd = 1,6*6*2= 19,2 kN;

F 3 = g cr ' Bd + (g Hintergrund ' 0,5d + g b.st) B = 1,6*6*2 + (0,1*0,5*2 + 2)*6 = 21,3 kN;

F 4 = g cr 'B(0,5d + d) + g Hintergrund 'B(0,5d + d) = 1,6*6*(0,5*2 + 2) + 0,1*6*( 0,5*2 + 2) = 30,6 kN.

Support-Reaktionen: . F Ag = F 1 + F 2 + F 3 + F 4 /2 = 19,2 + 19,2 + 21,3 + 30,6/2 = 75 kN.

S = S g m= 1,8 m.

Knotenkräfte:

1. Option Schneelast(B)

F 1s = F 2s =1,8*6*2*1,13=24,4 kN;

F 3s = 1,8*6*2*(0,8+1,13)/2=20,8 kN;

F 4s = 1,8*6*(2*0,5+2)*0,8=25,9 kN.

Support-Reaktionen: . F As = F 1s + F 2s +F 3s +F 4s /2=2*24,2+20,8+25,9/2=82,5 kN.

2. Möglichkeit der Schneelast (c)

F 1 s ’ = 1,8*6*2=21,6 kN;

F 2 s’ = 1,8*6*2*1,7=36,7 kN;

F 3 s ’ = 1,8*6*2/2*1,7=18,4 kN;

Support-Reaktionen: . F′ As = F 1 s ’ + F 2 s ’ + F 3 s ’ =21,6+36,7+18,4=76,7 kN.

Belastung durch Rahmenmomente (siehe Tabelle)(d).

Erste Kombination

(Kombination 1, 2, 3*,4, 5*): M 1 max = -315 kNm; Kombination (1, 2, 3, 4*, 5):

M 2entsprechend = -238 kNm.

Zweite Kombination (ohne Schneelast):

M 1 = -315-(-60,9) = -254 kNm; M 2entsprechend = -238-(-60,9) = -177 kNm.

Berechnung von Nähten.

LISTE DER VERWENDETEN REFERENZEN.

1. Metallkonstruktionen. bearbeitet von Yu.I. Kudishina Moskau, Hrsg. C. „Akademie“, 2008

2. Metallkonstruktionen. Lehrbuch für Universitäten / Ed. E. I. Belenya. – 6. Aufl. M.: Stroyizdat, 1986. 560 S.

3. Berechnungsbeispiele Metallkonstruktionen. Herausgegeben von A. P. Mandrikov. – 2. Aufl. M.: Stroyizdat, 1991. 431 S.

4. SNiP II-23-81 * (1990). Stahlkonstruktionen. - M.; CITP des Staatlichen Baukomitees der UdSSR, 1991. – 94 S.

5. SNiP 2.01.07-85. Belastungen und Stöße. - M.; CITP des Staatlichen Baukomitees der UdSSR, 1989. – 36 S.

6. SNiP 2.01.07-85 *. Ergänzungen, Abschnitt 10. Durchbiegungen und Verschiebungen. - M.; CITP des Staatlichen Baukomitees der UdSSR, 1989. – 7 S.

7. Metallkonstruktionen. Lehrbuch für Universitäten/Hrsg. V. K. Faibishenko. – M.: Stroyizdat, 1984. 336 S.

8. GOST 24379.0 – 80. Fundamentschrauben.

9. Richtlinien zu Kursprojekten „Metallstrukturen“ von Morozov 2007.

10. Design von Metallkonstruktionen Industriegebäude. Ed. K.I. Aktuganov 2005

Vertikale Abmessungen

Wir beginnen mit der Gestaltung des Rahmens eines einstöckigen Industriegebäudes mit der Auswahl eines Strukturdiagramms und seiner Anordnung. Höhe des Gebäudes vom Boden bis zur Unterkante des Konstruktionsbinders H etwa:

H o ≥ H 1 + H 2 ;

wobei H 1 der Abstand vom Boden bis zum Kopf der Kranschiene gemäß H 1 = 16 m ist;

H 2 – Abstand vom Kopf der Kranschiene bis zur Unterseite der Gebäudestrukturen der Beschichtung, berechnet nach der Formel:

N 2 ≥ N k + f + d;

wobei Hk die Höhe des Laufkrans ist; N k = 2750 mm adj. 1

f – Größe, die die Durchbiegung der Beschichtungsstruktur in Abhängigkeit von der Spannweite berücksichtigt, f = 300 mm;

d - Spalt zwischen dem oberen Punkt der Krankatze und Gebäudestruktur,

d = 100 mm;

H 2 = 2750 +300 +100 = 3150 mm, akzeptiert – 3200 mm (da H 2 als Vielfaches von 200 mm angenommen wird)

H o ≥ H 1 + H 2 = 16000 + 3200 = 19200 mm, akzeptiert – 19200 mm (da H 2 als Vielfaches von 600 mm angenommen wird)

Höhe der Säulenoberkante:

· N in = (h b + h r) + N 2 = 1500 + 120 + 3200 = 4820 mm. Die endgültige Größe wird nach der Berechnung des Kranträgers geklärt.

Die Höhe des unteren Teils der Säule, wenn der Säulenfuß 1000 mm unter dem Boden vergraben ist

· N n = H o - N in + 1000 = 19200 - 4820 + 1000 = 15380 mm.

Volle Säulenhöhe

· H = N in + N n = 4820+ 15380 = 20200 mm.

Abmessungen der Laterne:

Wir akzeptieren eine Laterne mit einer Breite von 12 m mit einer einstufigen Verglasung mit einer Höhe von 1250 mm, einer Seitenhöhe von 800 mm und einer Gesimshöhe von 450 mm.

SUBST fnl. = 1750 +800 +450 =3000 mm.

· H f = 3150 mm.

Strukturdiagramm Der Gebäuderahmen ist in der Abbildung dargestellt:

Horizontale Abmessungen

Da der Stützenabstand 12 m beträgt, beträgt die Tragfähigkeit 32/5 t, die Gebäudehöhe< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.

· h in = a + 200 = 250 + 200 = 450 mm

h in min = N in /12 = 4820/12 = 402 mm< h в = 450 мм.

Bestimmen wir den Wert von l 1:

· l 1 ≥ B 1 + (h b - a) + 75 = 300 + (450-250) + 75 = 575 mm.

wobei B 1 = 300 mm gemäß Adj. 1

Wir nehmen l 1 = 750 mm (Vielfaches von 250 mm).

Abschnittsbreite des unteren Teils der Säule:

· h n = l 1 +a = 750 + 250 = 1000 mm.

· h n min = N n /20 = 15380/20 = 769 mm< h н = 1000 мм.

Der Querschnitt des oberen Teils der Stütze wird als vollwandiger I-Träger bezeichnet, der untere Teil als massiver.

Krawatten für Industriegebäude mit Stahlrahmen

Die räumliche Steifigkeit des Rahmens und die Stabilität des Rahmens und seiner einzelnen Elemente werden durch den Aufbau eines Verbindungssystems gewährleistet:

Verbindungen zwischen Stützen (unterhalb und oberhalb des Kranträgers), die erforderlich sind, um die Stabilität der Stützen von den Rahmenebenen aus, die Wahrnehmung und Übertragung der entlang des Gebäudes wirkenden Lasten (Wind, Temperatur) auf die Fundamente und die Befestigung der Stützen während der Installation sicherzustellen;

- Verbindungen zwischen Fachwerken: a) horizontale Querverbindungen entlang der Untergurte der Fachwerkträger, die die Last vom auf das Gebäudeende wirkenden Wind aufnehmen; b) horizontale Längsverbindungen entlang der Untergurte der Fachwerke; c) horizontale Querverbindungen entlang der Obergurte der Fachwerke; d) vertikale Verbindungen zwischen landwirtschaftlichen Betrieben;

- Laternenanschlüsse;

- Fachwerkverbindungen.

3. Berechnungs- und Konstruktionsteil.

Lastaufnahme am Rahmen.

3.1.1. Konstruktionsdiagramm des Querrahmens.

Als geometrische Achsen von Stufensäulen werden Linien angenommen, die durch die Schwerpunkte des oberen und unteren Teils der Säule verlaufen. Die Abweichung der Schwerpunkte ergibt die Exzentrizität „e 0“, die wir berechnen:

e 0 =0,5*(h n - h in)=0,5*(1000-450)=0,275m

Verbindungen zwischen Spalten.

Das System der Verbindungen zwischen den Säulen gewährleistet während des Betriebs und der Installation die geometrische Unveränderlichkeit des Rahmens und seine Tragfähigkeit in Längsrichtung sowie die Stabilität der Säulen aus der Ebene der Querrahmen.

Die Verbindungen, die die Festplatte bilden, sind in der Mitte des Gebäudes bzw. Temperaturraums angeordnet, wobei die Möglichkeit einer Säulenbewegung aufgrund thermischer Verformungen der Längselemente berücksichtigt wird.

Wenn Sie Anschlüsse (Festplatten) an den Enden des Gebäudes installieren, entstehen in allen Längselementen (Krankonstruktionen, Sparrenbinder, Aussteifungsstreben) große thermische Kräfte F t.

Wenn die Länge eines Gebäudes oder Temperaturblocks mehr als 120 m beträgt, werden normalerweise zwei Ankersysteme zwischen den Stützen installiert.

Begrenzen Sie die Abmessungen zwischen vertikalen Verbindungen in Metern

Die in Klammern angegebenen Maße gelten für Gebäude, die bei Auslegungsaußentemperaturen t= –40° ¸ –65 °С betrieben werden.

Am meisten einfache Schaltung Querstreben werden bei Stützenabständen bis 12 m eingesetzt. Der sinnvolle Neigungswinkel der Stützen beträgt daher bei geringem Abstand aber hoher Stützenhöhe zwei Querstreben entlang der Höhe des unteren Teils Spalte.

In den gleichen Fällen ist manchmal eine zusätzliche Entkopplung der Säulen von der Rahmenebene durch Abstandshalter vorgesehen.

Entlang aller Gebäudezeilen sind vertikale Verbindungen installiert. Mit einem großen Säulenabstand in den mittleren Reihen und um den Produkttransfer von Bucht zu Bucht nicht zu beeinträchtigen, sind Verbindungen von Portal- und Halbportalsystemen vorgesehen.

Die vertikalen Verbindungen zwischen den Säulen nehmen Kräfte aus dem am Ende des Gebäudes wirkenden Wind W 1 und W 2 und der Längsbremsung der Kräne T pr auf.

Elemente der Kreuz- und Portalverbindungen wirken in Spannung. Aufgrund ihrer hohen Flexibilität sind komprimierte Stäbe von der Arbeit ausgeschlossen und werden bei der Berechnung nicht berücksichtigt. Die Flexibilität von Zugverbindungselementen, die sich unterhalb der Ebene der Kranträger befinden, sollte 300 für normale Gebäude und 200 für Gebäude mit „speziellen“ Kranbetriebsarten nicht überschreiten; für Verbindungen über Kranträgern - 400 bzw. 300.

Abdeckungsverbindungen.

Verbindungen entlang der Dach-(Zelt-)Strukturen oder Verbindungen zwischen den Fachwerken erzeugen die allgemeine räumliche Steifigkeit des Rahmens und sorgen für: Stabilität der komprimierten Gurte der Fachwerkträger aus ihrer Ebene, Umverteilung lokaler Kranlasten, die auf einen der Rahmen ausgeübt werden, auf benachbarte Rahmen ; einfache Installation; spezifizierte Rahmengeometrie; Wahrnehmung und Übertragung einiger Lasten auf die Säulen.

Abdeckungsanschlüsse befinden sich:

1) in der Ebene der Obergurte der Fachwerke - Längselemente zwischen ihnen;

2) in der Ebene der Untergurte von Fachwerken – quer- und längsverstrebte Fachwerke sowie manchmal Längsstreben zwischen querverstrebten Fachwerken;

3) vertikale Verbindungen zwischen Fachwerken;

4) Kommunikation über Laternen.

Verbindungen in der Ebene der Obergurte der Fachwerke.

Die Elemente des Obergurts der Fachwerkträger sind gestaucht, daher muss auf deren Stabilität gegenüber der Fachwerkebene geachtet werden.

Als Stützen, die verhindern, dass sich die oberen Knoten aus der Ebene des Dachstuhls bewegen, kommen Dachplatten und Dachpfetten aus Stahlbeton in Betracht, sofern sie durch in der Dachebene liegende Anschlüsse gegen Längsbewegungen gesichert sind. Es empfiehlt sich, solche Anker (Querbinder) an den Enden der Werkstatt anzubringen, sodass sie zusammen mit den Querbindern entlang der Untergurte und den vertikalen Ankern zwischen den Bindern einen räumlichen Block bilden, der die Steifigkeit der Beschichtung gewährleistet.

Bei längeren Gebäuden bzw. Temperaturblöcken werden zwischenliegende Querbinder eingebaut, deren Abstand 60 m nicht überschreiten sollte.

Um die Stabilität des Obergurts des Fachwerks aus seiner Ebene innerhalb der Laterne zu gewährleisten, sind bei fehlender Überdachung spezielle Abstandshalter im Firstelement erforderlich; Während des Montagevorgangs (vor dem Einbau der Deckplatten oder Pfetten) sollte die Flexibilität des Obergurts aus der Ebene des Fachwerks nicht mehr als 220 betragen. Wenn der Firstabstandshalter diese Bedingung nicht erfüllt, wird daher ein zusätzlicher Abstandshalter angebracht zwischen ihm und dem Abstandshalter auf dem Fachwerkträger (in der Ebene der Stützen).

Verbindungen in der Ebene der Untergurte von Fachwerken

Bei Gebäuden mit Laufkränen muss die horizontale Steifigkeit des Rahmens sowohl quer als auch entlang des Gebäudes gewährleistet sein.

Beim Betrieb von Laufkranen entstehen Kräfte, die zu Quer- und Längsverformungen des Werkstattrahmens führen.

Wenn die Seitensteifigkeit des Rahmens nicht ausreicht, können sich die Kräne während der Bewegung verklemmen und der normale Betrieb wird gestört. Übermäßige Vibrationen des Rahmens führen zu ungünstigen Bedingungen für den Betrieb von Kranen und die Sicherheit umschließender Bauwerke. Daher ist bei einfeldrigen Gebäuden großer Höhe (H>18 m), bei Gebäuden mit Laufkranen Q>100 kN, bei Kränen schwerer und sehr schwerer Betriebsarten mit beliebiger Tragfähigkeit ein System von Verbindungen entlang der Untergurte von vorgesehen Die Traversen sind erforderlich.

Horizontalkräfte F von Laufkranen wirken quer auf einen Flachrahmen oder auf zwei oder drei nebeneinander liegende.

Längsverstrebte Fachwerke sorgen für die gemeinsame Funktion des Flachrahmensystems, wodurch die Querverformungen des Rahmens durch konzentrierte Krafteinwirkung deutlich reduziert werden.

Die Endrahmenpfosten übertragen die Windlast F W auf die Knoten des querverstrebten Fachwerks.

Um Vibrationen des Untergurts des Fachwerks aufgrund der dynamischen Einwirkung von Laufkranen zu vermeiden, ist die Flexibilität des gestreckten Teils des Untergurts aus der Rahmenebene begrenzt: für Krane mit einer Lastwechselzahl von 2 × 10 6 oder mehr – um einen Wert von 250, für andere Gebäude – um einen Wert von 400. Um die Länge des gedehnten Teils des Untergurts zu reduzieren, sind Gurte in manchen Fällen mit Spannern ausgestattet, die den Untergurt in seitlicher Richtung sichern.

Vertikale Verbindungen zwischen landwirtschaftlichen Betrieben.

Diese Bänder verbinden die Traversen miteinander und verhindern ein Umkippen. Sie werden in der Regel in Achsen eingebaut, bei denen Verbindungen entlang der Unter- und Obergurte der Fachwerke hergestellt werden und zusammen mit ihnen einen starren Block bilden.

In Gebäuden mit hängendem Transport tragen vertikale Verbindungen zur Umverteilung der direkt auf die Abdeckkonstruktionen aufgebrachten Kranlast zwischen den Fachwerken bei. In diesen Fällen wird neben den Sparrenbindern ein Elektrokran angebracht – in den Aufhängungsebenen sind über die gesamte Länge des Gebäudes durchgehend Träger mit erheblicher Tragfähigkeit zwischen den Sparren angebracht.

Das Strukturschema der Verbindungen hängt hauptsächlich von der Neigung der Fachwerkträger ab.

Bindungen entlang der Obergurte von Fachwerken

Bindungen entlang der Untergurte von Fachwerken

Für horizontale Verbindungen mit einem Fachwerkabstand von 6 m kann ein Kreuzgitter verwendet werden, dessen Streben nur auf Zug arbeiten (Abb. a).

IN in letzter Zeit Hauptsächlich werden Ankerbinder mit Dreiecksgitter verwendet (Abb. b). Hier wirken die Streben sowohl auf Zug als auch auf Druck, daher empfiehlt es sich, sie aus Rohren oder gebogenen Profilen zu konstruieren, was den Metallverbrauch um 30-40 % reduzieren kann.

Bei einem Fachwerkabstand von 12 m erweisen sich die Diagonalelemente der Anker, auch solche, die nur auf Zug arbeiten, als zu schwer. Daher ist das Aussteifungssystem so ausgelegt, dass das längste Element nicht länger als 12 m ist und die Diagonalen von diesem Element getragen werden (Abb. c, d).

Es ist möglich, die Befestigung von Längsstreben ohne Strebenraster entlang des Obergurts der Fachwerke sicherzustellen, was den Einsatz von Pfetten durch Pfetten nicht ermöglicht. In diesem Fall umfasst der starre Block Verkleidungselemente (Pfetten, Paneele), Fachwerke und häufig angeordnete vertikale Streben (Abb. e). Diese Lösung ist derzeit Standard. Die Verbindungselemente des Zeltes (Bespannung) werden in der Regel nach Flexibilität berechnet. Die maximale Flexibilität für komprimierte Elemente dieser Verbindungen beträgt 200, für gestreckte Elemente - 400 (für Kräne mit einer Zyklenzahl von 2 × 10 6 oder mehr - 300).

Ein System von Strukturelementen, die dazu dienen, den Mauerzaun zu stützen und Windlasten aufzunehmen Fachwerk genannt.

Fachwerkkonstruktionen werden sowohl für belastete Wände als auch für Innenwände und Trennwände eingebaut.

Bei selbsttragende Wände, und auch wann Paneelwände Bei Paneellängen gleich dem Stützenabstand kann auf Fachwerkkonstruktionen verzichtet werden.

Mit einem Abstand der Außensäulen von 12 m und Wandpaneele Es werden 6 m lange Fachwerk-Zwischenpfosten eingebaut.

Als Längsfachwerk wird Fachwerk bezeichnet, das in der Ebene der Längswände eines Gebäudes eingebaut ist. Ein in der Wandebene am Ende eines Gebäudes eingebautes Fachwerk wird als Abschlussfachwerk bezeichnet.

Der Abschlussholzrahmen besteht aus vertikalen Pfosten, die alle 6 bzw. 12 m angebracht werden. Die oberen Enden der Pfosten ruhen in horizontaler Richtung auf einem querverstrebten Fachwerk in Höhe der Untergurte der Fachwerkträger.

Um die Durchbiegung von Fachwerken durch temporäre Belastungen nicht zu verhindern, erfolgt die Abstützung der Fachwerkpfosten mit Blechscharnieren, bei denen es sich um dünne Bleche t = (8 10 mm) mit einer Breite von 150-200 mm handelt lässt sich leicht in vertikaler Richtung biegen, ohne die Durchbiegung des Fachwerks zu beeinträchtigen; in horizontaler Richtung überträgt es Kraft. An den Fachwerkpfosten sind Querriegel befestigt Fensteröffnungen; mit hoher Regalhöhe in der Ebene Stirnwand Zur Reduzierung der freien Länge werden Distanzstücke eingebaut.

Wände aus Ziegeln oder Betonsteinen sind selbsttragend, d.h. tragen ihr gesamtes Gewicht und nur die seitliche Windlast wird von der Wand auf die Säule bzw. den Fachwerkpfosten übertragen.

Wände aus großflächigen Stahlbetonplatten werden auf Tischen aus Säulen oder Fachwerkpfosten montiert (aufgehängt) (ein Tisch alle 3 - 5 Platten in der Höhe). In diesem Fall arbeitet der Fachwerkpfosten in exzentrischer Kompression.

VERBINDUNGEN in Strukturen- Lunge Strukturelemente in Form einzelner Stäbe oder Systeme (Traversen); Entwickelt, um die räumliche Stabilität der Haupttragsysteme (Fachwerke, Balken, Rahmen usw.) und einzelner Stangen zu gewährleisten; räumliche Arbeit des Bauwerks durch Verteilung der auf ein oder mehrere Elemente ausgeübten Last über das gesamte Bauwerk; der Struktur die für normale Betriebsbedingungen erforderliche Steifigkeit verleihen; für die Wahrnehmung in manchen Fällen von Wind- und Trägheitslasten (z. B. von Kränen, Zügen usw.), die auf Bauwerke einwirken. Kommunikationssysteme sind so angeordnet, dass jedes von ihnen mehrere der aufgeführten Funktionen erfüllt.

Zur Schaffung räumlicher Steifigkeit und Stabilität bestehender Strukturen flache Elemente(Traversen, Balken), die aus ihrer Ebene leicht an Stabilität verlieren, werden entlang der Ober- und Untergurte durch horizontale Verbindungen verbunden. Zusätzlich werden an den Enden, bei großen Spannweiten und in Zwischenabschnitten vertikale Verbindungen – Membranen – eingebaut. Dadurch entsteht ein räumliches System, das bei Torsion und Biegung in Querrichtung eine hohe Steifigkeit aufweist. Dieses Prinzip der Gewährleistung der räumlichen Steifigkeit wird bei der Gestaltung vieler Bauwerke genutzt.

In den Spannweiten von Balken- oder Bogenbrücken werden zwei Hauptträger miteinander verbunden horizontale Systeme Verbindungen entlang der Unter- und Obergurte der Fachwerke. Diese Verbindungssysteme bilden horizontale Fachwerke, die neben der Steifigkeit auch an der Übertragung von Windlasten auf die Stützen beteiligt sind. Um die erforderliche Torsionssteifigkeit zu erreichen, werden Querlenker eingebaut, um die Unveränderlichkeit des Brückenträgerquerschnitts zu gewährleisten. In Türmen mit quadratischem oder vieleckigem Querschnitt werden für den gleichen Zweck horizontale Membranen eingebaut öffentliche Gebäude Mit Hilfe horizontaler und vertikaler Verbindungen werden zwei Sparrenbinder zu einem starren Raumblock verbunden, an den die restlichen Dachbinder durch Pfetten oder Anker (Anker) angeschlossen werden. Ein solcher Block gewährleistet die Steifigkeit und Stabilität des gesamten Beschichtungssystems. Das am weitesten entwickelte Verbindungssystem sind die Stahlrahmen einstöckiger Industriegebäude.

Systeme horizontaler und vertikaler Verbindungen von Gitterstäben von Rahmen (Traversen) und Laternen sorgen für die Gesamtsteifigkeit des Zeltes, sichern komprimierte Strukturelemente (z. B. die Obergurte von Traversen) vor Stabilitätsverlust und sorgen für die Stabilität flacher Elemente Die Berücksichtigung der Raumarbeit, die durch die Verbindung der Haupttragwerke mit Aussteifungssystemen entsteht, bei der Berechnung von Bauwerken führt zu einer Gewichtsreduzierung der Bauwerke. Beispielsweise führt die Berücksichtigung der räumlichen Arbeit der Querrahmen der Rahmen einstöckiger Industriegebäude zu einer Reduzierung der berechneten Werte der Momente in Stützen um 25–30 %. Es wurde eine Methodik zur Berechnung räumlicher Spannweitensysteme entwickelt Balkenbrücken. Im Normalfall werden Verbindungen nicht berechnet und ihre Abschnitte entsprechend der durch die Standards festgelegten maximalen Flexibilität zugewiesen.

Die seitliche Stabilität des Rahmens von Holzgebäuden wird dadurch erreicht, dass die Hauptpfeiler in den Fundamenten eingeklemmt werden und gleichzeitig die Deckkonstruktion mit diesen Pfeilern geschwenkt wird; Anwendung von Rahmen bzw gewölbte Strukturen mit klappbarer Halterung; Schaffung einer Festplattenabdeckung, die in kleinen Gebäuden verwendet wird. Die Längsstabilität des Gebäudes wird durch die Platzierung (nach ca. 20 m) einer speziellen Verbindung in der Ebene der Rahmenwände und der mittleren Regalreihe gewährleistet. Als Anschlüsse können auch Wandplatten (Paneele) verwendet werden, die entsprechend an Rahmenelementen befestigt werden.

Um die räumliche Stabilität flächiger tragender Holzkonstruktionen zu gewährleisten, werden entsprechende Verbindungen eingebaut, die grundsätzlich den Verbindungen in Metall- oder Stahlbetonkonstruktionen in Bogen- und Bogenkonstruktionen ähneln Rahmenkonstruktionen Zusätzlich zur üblichen (wie bei Balkenbindern) Aussteifung des komprimierten Obergurtes ist die Aussteifung des Untergurtes vorgesehen, der bei einseitiger Belastung in der Regel gestauchte Abschnitte aufweist. Diese Aussteifung erfolgt durch vertikale Anker, die die Bauwerke paarweise verbinden. Ebenso wird bei Fachwerkkonstruktionen die Stabilität ab der Ebene der Untergurte gewährleistet. Als horizontale Verbindungen können Streifen aus schrägen Bodenbelägen und Dachplatten verwendet werden. Räumlich Holzkonstruktionen Es sind keine besonderen Anschlüsse erforderlich.