Installation von vertikalen Verbindungen. Framework-Link-Layout

Die Hauptelemente des Rahmens sind Rahmen. Sie bestehen aus Spalten und tragende Konstruktionen Beschichtungen - Balken oder Traversen, lange Fußböden usw. Diese Elemente sind an den Knoten mit eingebetteten Metallteilen, Ankerbolzen und Schweißen angelenkt. Rahmen werden aus vorgefertigten Standardelementen zusammengesetzt. Weitere Rahmenelemente sind Fundament-, Umreifungs- und Kranträger sowie Fachwerkkonstruktionen. Sie sorgen für die Stabilität der Rahmen und nehmen die Windlasten auf Gebäudewände und Laternen sowie Kranlasten wahr.

Verbundelemente des Rahmens von einstöckigen Industriegebäuden

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

Der Rahmen besteht aus den folgenden Hauptelementen:

1. Säulen in W-Schritten entlang des Gebäudes; Der Hauptzweck der Säulen besteht darin, die Start- und Landebahnträger und die Abdeckung zu stützen.
2. Die tragenden Strukturen des Daches (Fachwerk * ​​Balken oder Fachwerk), die direkt auf den Säulen aufliegen (wenn ihre Neigung mit der Neigung der Säulen übereinstimmt) und mit ihnen die Querrahmen des Rahmens bilden.
3. Wenn die Stufe der tragenden Strukturen der Beschichtung nicht mit der Neigung der Säulen übereinstimmt (z. B. 6 und 12 m), werden die in den Längsebenen befindlichen Untersparrenstrukturen (auch in Form von Balken oder Fachwerken) eingeführt das Fachwerk, das die zwischen den Säulen befindlichen Zwischentragstrukturen der Beschichtung trägt (Abb. 1b).
4. In einigen (seltenen) Fällen werden Träger in das Fachwerk eingebracht, die sich an den tragenden Strukturen der Beschichtung orientieren und in Abständen von 1,5 oder 3 m angeordnet sind.
5. Kranbalken, die von Säulen und getragen werden tragende Wege Laufkräne. In Gebäuden mit Brücken- oder Bodenkränen werden keine Kranbalken benötigt.
6. Fundamentbalken, die auf Säulenfundamenten ruhen und die Außenwände eines Gebäudes tragen.
7. Umreifungsbalken, die von Säulen getragen werden und einzelne Ebenen tragen Außenwand(wenn er nicht über die gesamte Höhe auf den Fundamentbalken aufliegt).
8. Bei einem Abstand zwischen den Hauptstützen des Rahmens, in den Ebenen der Außenwände von 12 m oder mehr sowie an den Enden des Gebäudes werden Hilfsstützen (Fachwerk) installiert, um den Bau der Wände zu erleichtern.

Reis. 1. Der Rahmen eines einstöckigen Gebäudes mit einer Spannweite (Schema):

a - mit dem gleichen Abstand von Säulen und tragenden Strukturen der Beschichtung; b - mit ungleichem Abstand von Säulen und tragenden Strukturen der Beschichtung; 1 - Spalten; 2 - tragende Strukturen der Beschichtung; 3 - Fachwerkkonstruktionen; 4 - läuft; 5 - Kranbalken; 6 - Fundamentbalken; 7 - Umreifungsbalken; c - Längsverbindungen der Säulen; 9 - vertikale Längsverbindungen der Beschichtung; 10 - horizontale Querverbindungen der Beschichtung; 11 - horizontale Längsverbindungen der Beschichtung.

Bei Stahlrahmen werden Umreifungsbalken auch als Fachwerk bezeichnet (Abb. 2, a). Der Rahmen als Ganzes muss unter Einwirkung von Kran-, Wind- und anderen Lasten zuverlässig und stabil arbeiten.

Reis. 2 Fachwerkschemata

a - Fachwerk der Längswand, b - Endfachwerk, 1 - Hauptsäulen, 2 - Fachwerksäulen, 3 - Fachwerkquerträger, 4 - Dachstuhl

Vertikallasten P aus Brückenkran(Abb. 3), die durch Kranträger auf Stützen mit großer Exzentrizität übertragen werden, verursachen eine außermittige Kompression der Stützen, an denen sich die Kranbrücke gerade befindet.

Reis. 3. Schema eines Brückenkrans

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

Das Bremsen der Laufkatze des Laufkrans während seiner Bewegung entlang der Kranbrücke (über die Spannweite) erzeugt horizontale Querbremskräfte T1, die auf dieselben Stützen wirken.

Das Bremsen des Brückenkrans als Ganzes während seiner Bewegung entlang der Spannweite erzeugt Längsbremskräfte T2, die entlang der Säulenreihen wirken. Bei einer Tragfähigkeit von Brückenkränen von 650 Tonnen und mehr sind die von ihnen auf den Rahmen übertragenen Lasten sehr groß. Hängekräne bewegen sich entlang Schienen, die an den tragenden Strukturen des Bürgersteigs aufgehängt sind, und übertragen durch sie 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 während seiner Installation und ihre gemeinsame räumliche Arbeit zu gewährleisten, wenn sie verschiedenen Belastungen des Rahmens ausgesetzt sind, werden Verbindungen in die Struktur des Rahmens eingebracht.

Die wichtigsten Arten von Verbindungen des Rahmens von einstöckigen Gebäuden

1. Längsverbindungen Säulen, um ihre Stabilität zu gewährleisten und gemeinsame Arbeit in Längsrichtung während des Längsbremsens des Krans und der Längseinwirkung des Windes werden sie am Ende oder in der Mitte der Rahmenlänge installiert.

Die Stabilität der restlichen Stützen in der Längsebene wird erreicht, indem sie mit horizontalen Längsrahmenelementen (Kranbalken, Spannbalken oder speziellen Abstandhaltern) an den Zugsäulen befestigt werden.

Beziehungen dieser Art können 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 stören oder in den Durchgang schneiden (Abb. 4, b), werden sie durch Portalverbindungen ersetzt.

In kranlosen Gebäuden mit geringer Höhe werden solche Verbindungen nicht benötigt. Der Betrieb von Stützen in Querrichtung wird in allen Fällen durch ihre großen Querschnittsabmessungen in dieser Richtung und durch ihre starre Befestigung an den Fundamenten sichergestellt.

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

2. Vertikale Längsbindungen der Beschichtung Stabilität bieten vertikale Position tragende Strukturen (Traversen) der Beschichtung auf den Säulen befinden sich an den Enden des Rahmens, da ihre Befestigung an den Säulen als scharnierartig angesehen wird. Die Stabilität der restlichen Traversen wird erreicht, indem sie mit horizontalen Streben an den Traversenbindern befestigt werden.

3. Horizontale Verbindungen kreuzen, die die Stabilität des oberen zusammengedrückten Fachwerkgurtes gegen Knicken gewährleisten, befinden sich an den Enden des Rahmens und werden durch Kombinieren der oberen Gurte zweier benachbarter Fachwerke zu einer einzigen, in der horizontalen Ebene starren Struktur gebildet. Die Stabilität der Obergurte der restlichen Traversen wird erreicht, indem diese mittels Distanzhaltern (bzw. umschließenden Elementen der Beschichtung) in der Ebene des Obergurtes an den Traversenbindern befestigt werden.

4. Horizontale Längsbindungen der Beschichtung an den Außenwänden auf Höhe des unteren Fachwerkgurtes angeordnet.

Alle drei Arten von Dachankern sollen separate flache tragende Elemente des Daches, die nur in der vertikalen Ebene starr sind, zu einer einzigen unveränderlichen räumlichen Struktur kombinieren, die lokale horizontale Lasten von Kränen und Windlasten wahrnimmt und sie zwischen den Rahmenstützen verteilt .

Frames von einer Geschichte Industriegebäude Meistens aus Betonfertigteilen errichtet, sind Stahlkonstruktionen 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 - 2,5-3 mal; beim Abdecken von Farmen - 2-2,5-mal. Arten von Industriegebäuden auf einer Etage.

Die Kosten für Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen mit demselben Zweck unterscheiden sich jedoch geringfügig, und derzeit bestehen die Rahmen hauptsächlich aus Stahl.

Der oben beschriebene Verbundkomplex findet sich in seiner vollständigsten und übersichtlichsten Form bei Stahlrahmen, deren einzelne Elemente eine besonders geringe Steifigkeit aufweisen. Massivere Elemente von Stahlbetonrahmen haben auch eine größere Steifigkeit. Daher können in Stahlbetonrahmen bestimmte Arten von Bindungen fehlen. Beispielsweise werden in einem Gebäude ohne Oberlichter, mit tragenden Konstruktionen, Dacheindeckung in Form von Balken und Bodenbelag aus großflächigen Platten keine Verbindungen in der Beschichtung hergestellt.

Bei monolithischen Stahlbetonrahmen (die in der häuslichen Praxis sehr selten vorkommen) machen die starre Verbindung der Rahmenelemente an den Knoten und die große Massivität der Elemente alle Arten von Verbindungen überflüssig.

Verbindungen bestehen meistens aus Metall - aus gewalzten Profilen. Stahlbetonanker finden sich auch in Stahlbetonrahmen, hauptsächlich in Form von Abstandhaltern.

Der Rahmen eines mehrfeldrigen Gebäudes unterscheidet sich vom Rahmen eines einfeldrigen Gebäudes hauptsächlich durch das Vorhandensein von inneren Mittelstützen, die das Dach und die Kranträger tragen. Fundamentbalken entlang der inneren Säulenreihen werden nur zur Unterstützung installiert Innenwände, und Umreifung - mit ihrer hohen Höhe. Die Anschlüsse werden nach den gleichen Prinzipien wie bei einfeldrigen Gebäuden ausgeführt.

Bei saisonalen Temperaturschwankungen erfahren Rahmenkonstruktionen Temperaturverformungen, die bei einer großen Rahmenlänge und einem erheblichen Temperaturunterschied 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), also für aufliegende Bauwerke draußen, die Verformung ist 100 0,00001 50 = 0,05 m - 5 cm.

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

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

Die Abstände der Dehnungsfugen des Rahmens in Gebäudelänge und -breite sind so gewählt, dass die in den Rahmenelementen auftretenden Kräfte aus klimatischen Temperaturschwankungen vernachlässigt werden können.
Maximale Dehnungsfugenabstände für Rahmen aus Verschiedene Materialien installiert von SNiP im Bereich von 30 m (offener monolithischer Stahlbetonkonstruktionen) bis 150 m (Stahlskelett von beheizten Gebäuden).

Die Temperaturnaht, deren Ebene senkrecht zu den Spannweiten des Gebäudes liegt, wird als Quer bezeichnet, die Naht, die zwei benachbarte Spannweiten trennt, wird als Längsnaht bezeichnet.

Die Konstruktion von Kompensatoren ist unterschiedlich. Quernähte werden immer durch die Installation von gepaarten Säulen ausgeführt, Längsnähte werden sowohl durch die Installation gepaarter Säulen (Abb. 5, a) als auch durch die Anordnung beweglicher Stützen (Abb. 5, b), die eine unabhängige Verformung der Beschichtungsstrukturen benachbarter Temperaturblöcke ermöglichen, durchgeführt. In Rahmen, die durch Dehnungsfugen in separate Blöcke getrennt sind, werden Verbindungen in jedem Block wie in einem unabhängigen Rahmen hergestellt.

Abb.5. Längsoptionen Dehnungsfuge

a - mit zwei Säulen, b - mit beweglicher Stütze, 1 - Balken, 2 - Tisch, 3 - Säule, 4 - Eisbahn

Der Rahmen umfasst auch die Stützkonstruktionen der Baustellen, die innerhalb des Hauptvolumens des Gebäudes erforderlich sind (wenn sie mit den Hauptstrukturen des Gebäudes verbunden sind).

Die Tragwerke der Arbeitsbühnen bestehen aus Stützen und darauf aufbauenden Decken. Abhängig von technologische Anforderungen Arbeitsplattformen können sich auf einer oder mehreren Ebenen befinden (Abb. 6).

Reis. 6. Mehrstufige Arbeitsplattform.

So werden beim Bau von ein- und mehrstöckigen Industriebauten in der Regel Rahmensystem. Der Rahmen ermöglicht Ihnen eine optimale Organisation rationale Planung Industriegebäude (großspannige, stützenfreie Räume erhalten) und eignet sich am besten zur Wahrnehmung signifikanter dynamischer und statischer Belastungen, denen ein Industriegebäude im Betrieb ausgesetzt ist.

Video - schrittweise Montage von Metallstrukturen

Verknüpfungen zwischen Spalten.

Das Verbindungssystem zwischen Säulen (9.8) sorgt während des Betriebs und der Installation für:

– geometrische Unveränderlichkeit des Rahmens;

– Tragfähigkeit Rahmen und seine Steifigkeit in Längsrichtung;

- die Wahrnehmung von Längslasten durch den Wind am Ende des Gebäudes und das Bremsen der Kranbrücke;

– Stabilität der Stützen aus der Ebene der Querrahmen.

Um diese Funktionen auszuführen, mindestens eine Vertikale Festplatte entlang der Länge des Temperaturblocks und ein System von Längselementen, die Säulen, die nicht in der Festplatte enthalten sind, an letzterer befestigen. Die Festplatten (Abb. 11.5) bestehen aus zwei Säulen, einem Kranbalken, horizontalen Streben und einem Gitter, das die geometrische Unveränderlichkeit gewährleistet, wenn alle Elemente der Scheibe gelenkig verbunden sind.

Das Gitter ist kreuzförmig (Abb. 9.13, a), dessen Elemente als flexibel [] = 220 akzeptiert werden und in jeder Richtung der auf die Scheibe übertragenen Kräfte auf Zug wirken (die komprimierte Strebe verliert an Stabilität) und dreieckig (Abb 9.13, b), deren Elemente auf Zug und Druck wirken. Das Gitterschema ist so gewählt, dass seine Elemente bequem an den Säulen befestigt werden können (die Winkel zwischen der Vertikalen und den Gitterelementen betragen fast 45 °). Bei großen Säulenabständen im unteren Teil der Säule empfiehlt es sich, eine Scheibe in Form eines Doppelgelenk-Gitterrahmens und im oberen Teil die Verwendung eines Fachwerkträgers anzuordnen (Abb. 9.13, c). Abstandshalter und Gitter in niedrigen Höhen des Säulenabschnitts (z. B. im oberen Teil) befinden sich in einer Ebene und in großen Höhen (unterer Teil der Säule) in zwei Ebenen.

Reis. 9.13. Strukturdiagramme Festplatte Verknüpfungen zwischen Spalten:

a - unter Gewährleistung der Stabilität des unteren Teils der Säulen von der Rahmenebene; b - ggf. Zwischenstreben einbauen; c - wenn es notwendig ist, eine Kranlehre zu verwenden.

Reis. 9.14. Schemata von Temperaturbewegungen und Kräften:

a - an der Stelle vertikaler Bindungen

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

Beim Platzieren von Festplatten (Verbindungsblöcken) entlang des Gebäudes muss die Möglichkeit von Säulenbewegungen bei thermischen Verformungen der Längselemente berücksichtigt werden (Abb. 9.14, a). Bringt man die Scheiben an den Enden des Gebäudes an (Abb. 9.14, b), dann treten in allen Längselementen (Krankonstruktionen, Fachwerkbinder, Streben) und in den Streben erhebliche Temperaturkräfte auf.

Daher wird bei einer geringen Länge des Gebäudes (Temperaturblock) eine vertikale Verbindung in einer Platte platziert (Abb. 9.15, a). Bei einer großen Gebäudelänge werden vertikale Verbindungen in zwei Paneelen platziert (Abb. 9.15, b), und der Abstand zwischen ihren Achsen sollte so sein, dass die Kräfte F t klein sind. Die Grenzabstände zwischen den Scheiben hängen von möglichen Temperaturunterschieden ab und sind durch Normen festgelegt (Tabelle 9.3).

An den Enden des Gebäudes sind die äußersten Säulen durch flexible obere Verbindungen miteinander verbunden (siehe Abb. 9.15, a). Aufgrund der relativ geringen Steifigkeit des oberen Teils der Stütze hat die Lage der oberen Verbindungen in den Endplatten wenig Einfluss auf die thermischen Spannungen.

Vertikale Verbindungen zwischen Säulen werden entlang aller Säulenreihen des Gebäudes platziert; Sie sollten zwischen denselben Achsen platziert werden.

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

a - kurz (oder Temperaturfächer); b - lang; 1 - Spalten; 2 - Abstandshalter; 3 - Achse des Kompensators; 4- Kranbalken; 5 - Kommunikationsblock; 6- Temperaturblock; 7 - untere Farmen; 8 - Schuhboden

Tabelle 9.3. Maximale Abmessungen zwischen vertikalen Verbindungen, m

Bei der Gestaltung von Anschlüssen entlang der mittleren Stützenreihen in der Kranbahn ist zu beachten, dass nach den Gegebenheiten der Technik häufig Freiräume zwischen den Stützen erforderlich sind. In diesen Fällen werden Portalverbindungen konstruiert (siehe Abb. 11.5, c).

Die in Höhe der Traversen in den Anschluss- und Endblöcken eingebauten Verbindungen sind als eigenständige Traversen (Befestigungselement) ausgeführt, an anderen Stellen werden Abstandshalter platziert.

Die Längselemente der Verbindungen an den Befestigungspunkten zu den Säulen sorgen dafür, dass diese Punkte nicht aus der Ebene des Querrahmens verschoben werden. Diese Punkte im Berechnungsschema der Stütze können durch Gelenkstützen eingenommen werden. Wenn die Höhe des unteren Säulenteils hoch ist, kann es ratsam sein, einen zusätzlichen Abstandshalter zu installieren, der den unteren Säulenteil in der Mitte seiner Höhe fixiert und die geschätzte Länge der Säule reduziert.

Reis. 9.16. Die Arbeit der Verbindungen zwischen Säulen unter dem Einfluss von: a - Windlast am Ende des Gebäudes; b - Laufkräne.

Lastübertragung. An Punkt A (Abb. 9.16, a) kann das flexible Verbundelement 1 die Druckkraft nicht wahrnehmen, daher wird F w durch einen kürzeren und eher starren Abstandshalter 2 auf Punkt B übertragen. Hier wird die Kraft durch Element 3 auf Punkt übertragen C. An diesem Punkt wird die Kraft von den Kranbalken 4 wahrgenommen und überträgt die Kraft F w auf den Verbindungsblock am Punkt G. Die Verbindungen wirken ähnlich auf die Kräfte der Längswirkung der Kräne F (Abb. 9.16, b).

Verbindungselemente bestehen aus Ecken, Kanälen, rechteckigen und runde Rohre. Bei einer großen Länge der Verbindungselemente, die kleine Kräfte wahrnehmen, werden sie nach der maximalen Flexibilität berechnet, die für komprimierte Verbindungselemente unterhalb des Kranbalkens 210 - 60 beträgt ( ist das Verhältnis der tatsächlichen Kraft im Verbindungselement zu seine Tragfähigkeit), über - 200; für gestreckte sind diese Werte 200 bzw. 300.

Abdeckungslinks (9.9).

Horizontale Verbindungen befinden sich in den Ebenen der Unter- und Obergurte der Traversen und des Obergurtes der Laterne. Horizontale Verbindungen bestehen aus Quer- und Längsverbindungen (Abb. 9.17 und 9.18).

Reis. 9.17. Verbindungen zwischen Farmen: a - entlang der oberen Gürtel von Farmen; b - entlang der unteren Gürtel von Farmen; c - vertikal; / - Abstandshalter im First; 2 - querverstrebte Traversen

Reis. 9.18. Verbindungen zwischen Laternen

Die Elemente des Obergurts der Dachbinder werden komprimiert, daher ist es notwendig, ihre Stabilität aus der Ebene der Binder sicherzustellen. Rippen von Dachplatten und Pfetten können als Stützen angesehen werden, die die Verschiebung der oberen Knoten aus der Ebene des Fachwerks verhindern, sofern sie mit Streben gegen Längsbewegungen gesichert sind.

Muss bezahlen Besondere Aufmerksamkeit zum Binden von Fachwerkknoten innerhalb der Laterne, wo es keine gibt Dachterrasse. Um die Knoten des Obergurts der Fachwerkträger von ihrer Ebene zu lösen, sind hier Abstandshalter vorgesehen, und solche Abstandshalter im Firstknoten des Fachwerks sind erforderlich (Abb. 9.19, b). An den Endverbindungen werden Abstandshalter in der Ebene der Obergurte der Traversen angebracht.

Während der Installation (vor der Installation von Dachplatten oder Trägern) sollte die Flexibilität des Obergurts von der Ebene des Fachwerks nicht mehr als 220 betragen. Wenn die Firststrebe diese Bedingung nicht erfüllt, wird eine zusätzliche Strebe dazwischen platziert und die Strebe in der Ebene der Säulen.

In Gebäuden mit Laufkränen muss die horizontale Steifigkeit des Rahmens sowohl quer als auch entlang des Gebäudes gewährleistet sein. Beim Betrieb von Laufkränen treten Kräfte auf, die zu Quer- und Längsverformungen des Hallenrahmens führen. Wenn die Quersteifigkeit des Rahmens unzureichend ist, können die Kräne während der Bewegung blockieren und ihr normaler Betrieb wird gestört. Übermäßige Vibrationen des Rahmens schaffen ungünstige Bedingungen für den Betrieb von Kränen und die Sicherheit von umschließenden Strukturen. Bei einfeldrigen Gebäuden großer Höhe ( H 0 > 18 m), in Gebäuden mit Brückenkränen mit einer Tragfähigkeit ( Q≥ 10 t, bei Schwer- und Schwerlastkranen jeder Tragfähigkeit ist eine Längsverankerung entlang der Untergurte der Traversen erforderlich.

Reis. 9.19. Coverlink-Arbeit:

a - Diagramm des Betriebs horizontaler Verbindungen unter Einwirkung äußerer Lasten; b und c "- gleich, mit bedingten Kräften durch den Stabilitätsverlust der Fachwerkgurte; / - Bindungen entlang der unteren Fachwerkgurte; 2 - gleich, entlang der Oberseite; 3 - Verstrebung der Bindungen; 4 - Dehnung von die Bindungen; 5 - Form des Knickens oder Schwingens ohne Abstandshalter (Dehnungsstreifen); 6 - das gleiche bei Vorhandensein von Abstandshaltern.

Horizontalkräfte von Brückenkränen wirken in Querrichtung auf einen Flachrahmen und zwei oder drei benachbarte. Längsverbindungen gewährleisten die gemeinsame Funktion des Flachrahmensystems, wodurch die Querverformungen des Rahmens durch Einwirkung einer konzentrierten Kraft erheblich 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 der ersten Platte des Untergurts des Fachwerks zugewiesen. Verbindungen werden normalerweise auf Bolzen installiert. Das Schweißen von Verbindungen erhöht ihre Steifigkeit um ein Vielfaches.

Die den Stützen benachbarten Platten des Untergurtes von Fachwerkträgern, insbesondere wenn der Querstab starr mit der Stütze verbunden ist, können gestaucht werden, in diesem Fall gewährleisten die Längsstreben die Stabilität des Untergurtes aus der Fachwerkebene. Die Queranker fixieren die Längsanker und sind an den Gebäudeenden auch für die Wahrnehmung der auf das Gebäudeende gerichteten Windlast erforderlich.

Fachwerk-Zahnstangen übertragen die Windlast F w auf die Knoten des quer verlaufenden horizontalen Endfachwerks, dessen Gurte die unteren Gurte des End- und angrenzenden Fachwerkfachwerks sind (siehe Abb. 9.19, a). Die Auflagerreaktionen des Endfachwerks werden durch vertikale Verbindungen zwischen den Stützen wahrgenommen und auf das Fundament übertragen (siehe Abb. 9.19). In der Ebene der Untergurte sind außerdem Zwischenquerstreben angeordnet, die sich in den gleichen Feldern wie die Querstreben entlang der Obergurte befinden.

Um Vibrationen des Untergurts von Fachwerkträgern aufgrund der dynamischen Wirkung von Laufkränen zu vermeiden, ist es notwendig, die Flexibilität des gestreckten Teils des Untergurts von der Ebene des Rahmens zu begrenzen. Um die freie Länge des gestreckten Teils des Untergurts zu reduzieren, ist es in manchen Fällen erforderlich, Streben vorzusehen, die den Untergurt in seitlicher Richtung sichern. Diese Fortsätze nehmen die bedingte Querkraft Q fic wahr (Abb. 9.19, c).

Bei langen Gebäuden, die aus mehreren Temperaturblöcken bestehen, werden an jeder Dehnungsfuge (wie an den Enden) Kreuzverbände entlang der Ober- und Untergurte platziert, wobei zu beachten ist, dass jeder Temperaturblock ein vollständiger räumlicher Komplex ist.

Vertikale Links zwischen Traversen werden in denselben Achsen installiert, in denen horizontale Querstreben platziert sind (siehe Abb. 9.20, c). Vertikale Verbindungen werden in der Ebene der Fachwerkstreben in der Spannweite und auf den Stützen platziert (wenn die Fachwerkträger auf der Ebene des Untergurts gestützt werden). In der Spannweite werden ein oder zwei vertikale Verbindungen entlang der Breite der Spannweite (in 12-15 m) installiert. Vertikale Streben verleihen dem räumlichen Block, bestehend aus zwei Fachwerkträgern und horizontalen Querstreben entlang der Ober- und Untergurte der Fachwerkträger, Unveränderlichkeit. Sparrenbinder haben eine leichte seitliche Steifigkeit, daher werden sie während der Installation mit Abstandshaltern an einem starren räumlichen Block befestigt.

Wenn keine horizontalen Querbinder entlang der Obergurte vorhanden sind, werden nach 6 m vertikale Binder installiert, um die Steifigkeit des räumlichen Blocks zu gewährleisten und die Obergurte aus der Ebene zu fixieren (Abb. 9.20, e).

Reis. 9.20. Schemata von Kommunikationssystemen nach Abdeckung:

a - Querverbindungen mit einer 6-Meter-Stufe von Rahmen; b - Verbindungen mit einem dreieckigen Gitter; c und d - gleich, mit einem 12-Meter-Rahmenschritt; e - eine Kombination aus horizontalen Bindungen entlang der Untergurte von Traversen mit vertikalen Bindungen; I, II - Verbindungen an den Ober- und Untergurten der Farmen

Die Querschnitte der Verbindungselemente richten sich nach ihrem Konstruktionsschema und der Teilung der Fachwerkträger. Für horizontale Verbindungen mit einem Fachwerkabstand von 6 m wird ein Kreuz- oder Dreiecksgitter verwendet (Abb. 9.20, a, b). Die Streben des Kreuzgitters arbeiten nur auf Zug, die Pfosten auf Druck. Daher werden Gestelle normalerweise aus zwei Ecken des Querschnitts und Streben aus einzelnen Ecken konstruiert. Die Elemente eines Dreiecksgitters können sowohl gestaucht als auch gestreckt werden, daher werden sie normalerweise aus gebogenen Profilen konstruiert. Dreiecksschwellen sind etwas schwerer als Querschwellen, aber ihre Montage ist einfacher.

Bei einem Fachwerkabstand von 12 m sind die Diagonalelemente der Verbindungen auch im Kreuzgitter sehr schwer. Daher ist das Verbindungssystem so ausgelegt, dass das längste Element nicht länger als 12 m ist, Diagonalen unterstützen diese Elemente (Abb. 9.20, c). Auf Abb. 9.20, d zeigt das Verbindungsdiagramm, bei dem die diagonalen Elemente in ein Quadrat von 6 m Größe passen und sich auf 12 m lange Längselemente stützen, die als Gurte von Fachwerkträgern dienen. Diese Elemente müssen aus einem Verbundprofil oder aus gebogenen Profilen bestehen.

Vertikale Verbindungen zwischen Traversen und Laternen werden am besten in Form von separaten transportablen Traversen ausgeführt, was möglich ist, wenn ihre Höhe weniger als 3900 mm beträgt. In Abb. 1 sind verschiedene Schemata vertikaler Verbindungen dargestellt. 9.20, z.

Auf Abb. 9.19 zeigt die Vorzeichen der in den Elementen der Fahrbahnschwellen auftretenden Kräfte für eine bestimmte Richtung der Windlast, lokale Horizontalkräfte und bedingte Querkräfte. Viele Link-Elemente können gestaucht oder gedehnt werden. In diesem Fall wird ihr Querschnitt nach dem ungünstigsten Fall ausgewählt - nach der Flexibilität für die komprimierten Elemente der Verbindungen.

Abstandshalter im First des Obergurts der Traversen (Element 3 in Abb. 9.19, b) gewährleisten die Stabilität des Obergurts aus der Ebene der Traversen sowohl während des Betriebs als auch während der Installation. Im letzteren Fall sind sie an nur einem Quersteg befestigt, ihr Querschnitt wird nach Kompression gewählt.

Vertikale Abmessungen

H 0 ≥ H 1 + H 2;

H2 ≥ Hk + f + d;

d = 100 mm;

Gesamtsäulenhöhe

Abmessungen der Laterne:

· H f = 3150 mm.

Horizontale Abmessungen

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

< h в = 450 мм.

wo B 1 \u003d 300 mm gemäß adj. eines

·

< h н = 1000 мм.

-

- Laternenanschlüsse;

- Fachwerk-Anschlüsse.

3.

Lastaufnahme am Rahmen.

3.1.1.

Lasten auf dem Kranbalken.

Kranträger mit einer Spannweite von 12 m für zwei Kräne mit einer Tragfähigkeit von Q = 32/5 Tonnen Die Betriebsart der Kräne ist 5K. Gebäudespannweite 30 m Trägermaterial C255: R y = 250 MPa = 24 kN/cm 2 (bei Dicke t≤ 20 mm); Rs \u003d 14 kN / cm 2.

Für einen Kran Q = 32/5 t mittelschwer gem. 1 die größte vertikale Kraft auf das Rad F k n = 280 kN; Drehgestellgewicht G T = 85 kN; Kranschienentyp - KR-70.

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

T n \u003d 0,05 * (Q + GT) / n o \u003d 0,05 (314 + 85) / 2 \u003d 9,97 kN,

wobei Q die Nenntragfähigkeit des Krans ist, kN; G t – Drehgestellgewicht, kN; n o - die Anzahl der Räder auf einer Seite des Krans.

Geschätzte Werte der Kräfte am Kranrad:

F k \u003d γ f * k 1 * F k n \u003d 1,1 * 1 * 280 \u003d 308 kN;

T k \u003d γ f * k 2 * T n \u003d 1,1 * 1 * 9,97 \u003d 10,97 kN,

wobei γ f = 1,1 - Zuverlässigkeitsfaktor für Kranlast;

k 1 , k 2 \u003d 1 - dynamische Koeffizienten unter Berücksichtigung der Aufprallnatur der Last, wenn sich der Kran entlang von Gleisunregelmäßigkeiten und an Schienenkreuzungen 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
	schneebedeckt			-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	auf der linken Seite			+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 *	auf der rechten Seite			-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	auf der linken Seite			±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 *	auf der rechten Seite			±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.	Ψ2 = 1	Nr. Lasten	-	1,3,4	-	1, 5 *
Bemühungen		-	-	-	+229	-177	-	-	+787	-1760
Ψ2 = 0,9	Nr. Lasten	-	1, 3, 4, 5	-	1, 2, 3 * , 4, 5 *
Bemühungen		-	-	-	+239	-177	-	-	+757	-682
	-M ma N bzw.	Ψ2 = 1	Nr. Lasten	1, 2	1, 2	1, 3, 4	1, 5
Bemühungen		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-315	-368
Ψ2 = 0,9	Nr. Lasten	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
	Nma +M bzw.	Ψ2 = 1	Nr. Lasten	-	-	-	1, 3, 4
Bemühungen		-	-	-	-	-	-	-	+264	-1265
Ψ2 = 0,9	Nr. Lasten	-	-	-	1, 2, 3, 4, 5 *
Bemühungen		-	-	-	-	-	-	-	+597	-1292
	N mi -M bzw.	Ψ2 = 1	Nr. Lasten	1, 2	1, 2	1, 3, 4	-
Bemühungen		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-	-
Ψ2 = 0,9	Nr. Lasten	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 bzw.	Ψ2 = 1	Nr. Lasten								1, 5 *
Bemühungen	+324	-368
	N mi +M bzw.	Ψ2 = 0,9	Nr. Lasten	1, 5
Bemühungen	-315	-368
	Qma	Ψ2 = 0,9	Nr. Lasten								1, 2, 3, 4, 5 *
Bemühungen			-89

3.4. Berechnung einer Stufenstütze eines Industriegebäudes.

3.4.1. Ausgangsdaten:

Die Verbindung zwischen der Querstange und der Säule ist starr;

Geschätzte Kräfte sind in der Tabelle angegeben,

Für die Spitze der Spalte

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

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

Für das untere Ende der Spalte

N 1 \u003d 1101 kN, M 1 \u003d -542 kNm (Biegemoment belastet den Kranast);

N 2 \u003d 1292 kN, M 2 \u003d +597 kNm (Biegemoment belastet den äußeren Ast);

Qmax = 89kN.

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

Säulenmaterial - Stahlsorte C235, Betonfundamentklasse B10;

Tragsicherheitsfaktor γ n =0,95.

Basis des äußeren Astes.

Benötigte Plattenfläche:

Ein pl.tr \u003d N v2 / R f \u003d 1205 / 0,54 \u003d 2232 cm 2;

Rf \u003d γRb ​​≈ 1,2 * 0,45 \u003d 0,54 kN / cm 2; R b \u003d 0,45 kN / cm 2 (Beton B7,5) Tisch. 8.4..

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

Dann ist B ≥ b k + 2c 2 \u003d 45 + 2 * 4 \u003d 53 cm, wir nehmen B \u003d 55 cm;

L tr \u003d Ein Quadrat tr / B \u003d 2232/55 \u003d 40,6 cm, wir akzeptieren L \u003d 45 cm;

Ein Quadratmeter \u003d 45 * 55 \u003d 2475 cm 2\u003e Ein Quadrat tr \u003d 2232 cm 2.

Durchschnittliche Spannung im Beton unter der Platte:

σ f \u003d N v2 / A pl. \u003d 1205/2475 \u003d 0,49 kN / cm 2.

Aus der Bedingung der symmetrischen Anordnung der Traversen zum Schwerpunkt des Astes ergibt sich für den Abstand der Traversen im Licht:

2 (b f + t w - z o) \u003d 2 * (15 + 1,4 - 4,2) \u003d 24,4 cm; bei einer Traversendicke von 12 mm mit 1 \u003d (45 - 24,4 - 2 * 1,2) / 2 \u003d 9,1 cm.

· Wir ermitteln die Biegemomente in einzelnen Abschnitten der Platte:

Grundstück 1(Kragarmüberstand c = c 1 = 9,1 cm):

M 1 \u003d σ f s 1 2 / 2 \u003d 0,49 * 9,1 2 / 2 \u003d 20 kNcm;

Handlung 2(Kragarmüberstand c = c 2 = 5 cm):

M 2 \u003d 0,82 * 5 2 / 2 \u003d 10,3 kNcm;

Handlung 3(Platte auf vier Seiten gestützt): b / a \u003d 52,3 / 18 \u003d 2,9\u003e 2, α \u003d 0,125):

M 3 \u003d ασ f a 2 \u003d 0,125 * 0,49 * 15 2 \u003d 13,8 kNcm;

Handlung 4(Platte vierseitig gestützt):

M 4 \u003d ασ f a 2 \u003d 0,125 * 0,82 * 8,9 2 \u003d 8,12 kNcm.

Wir akzeptieren für die Berechnung M max \u003d M 1 \u003d 20 kNcm.

· Erforderliche Plattenstärke:

t pl \u003d √6M max γ n / R y \u003d √6 * 20 * 0,95 / 20,5 \u003d 2,4 cm,

wobei R y \u003d 205 MPa \u003d 20,5 kN / cm 2 für Stahl Vst3kp2 mit einer Dicke von 21 - 40 mm.

Wir akzeptieren t pl \u003d 26 mm (2 mm - Fräszugabe).

Die Höhe der Traverse wird aus der Bedingung bestimmt, dass die Naht zur Befestigung der Traverse am Zweig der Säule platziert wird. Zur Sicherheit übertragen wir die gesamte Kraft im Ast über vier Kehlnähte auf die Traversen. Schweißhalbautomatischer Draht Marke Sv - 08G2S, d = 2 mm, k f = 8 mm. Die erforderliche Nahtlänge wird bestimmt durch:

l w .tr \u003d N v2 γ n / 4k f (βR w γ w) min γ \u003d 1205 * 0,95 / 4 * 0,8 * 17 \u003d 21 cm;

lw< 85β f k f = 85*0,9*0,8 = 61 см.

Wir akzeptieren h tr = 30 cm.

Die Festigkeitsprüfung der Traverse erfolgt wie bei der mittig komprimierten Stütze.

Berechnung der Ankerbolzen zur Befestigung des Kranasts (N min \u003d 368 kN; M \u003d 324 kNm).

Anstrengung hinein Ankerschrauben: F a \u003d (M- N y 2) / h o \u003d (32400-368 * 56) / 145,8 \u003d 81 kN.

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

Ein v.tr \u003d F ein γ n / R va \u003d 81 * 0,95 / 18,5 \u003d 4,2 cm 2;

Wir akzeptieren 2 Schrauben d \u003d 20 mm, A v.a \u003d 2 * 3,14 \u003d 6,28 cm 2. Die Kraft in den Ankerbolzen des äußeren Astes ist geringer. Aus konstruktiven Gründen akzeptieren wir die gleichen Schrauben.

3.5. Berechnung und Konstruktion eines Fachwerkträgers.

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) ;

Farmelemente bestehen aus Ecken.

Belastung durch die Masse der Abdeckung (ohne Gewicht der Laterne):

g cr ' = g cr - γ g g Hintergrund ' \u003d 1,76 - 1,05 * 10 \u003d 1,6 kN / m 2.

Die Masse 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 Riemen wird genommen (2250-180 \u003d 2,07 m)

Knotenkräfte (a):

F 1 \u003d F 2 \u003d g cr ’ Bd \u003d 1,6 * 6 * 2 \u003d 19,2 kN;

F 3 \u003d g cr 'Bd + (g Hintergrund '0,5d + g b.st) B \u003d 1,6 * 6 * 2 + (0,1 * 0,5 * 2 + 2) * 6 \u003d 21,3 kN;

F 4 \u003d g cr 'B (0,5d + d) + g Hintergrund 'B (0,5d + d) \u003d 1,6 * 6 * (0,5 * 2 + 2) + 0,1 * 6 * ( 0,5 * 2 + 2) = 30,6 kN.

Unterstützungsreaktionen: . F Ag \u003d F 1 + F 2 + F 3 + F 4 / 2 \u003d 19,2 + 19,2 + 21,3 + 30,6 / 2 \u003d 75 kN.

S \u003d S g m \u003d 1,8 m.

Knotenkräfte:

1. Möglichkeit Schneelast(b)

F 1s \u003d F 2s \u003d 1,8 * 6 * 2 * 1,13 \u003d 24,4 kN;

F 3s \u003d 1,8 * 6 * 2 * (0,8 + 1,13) / 2 \u003d 20,8 kN;

F 4s \u003d 1,8 * 6 * (2 * 0,5 + 2) * 0,8 \u003d 25,9 kN.

Unterstützungsreaktionen: . F As \u003d F 1s + F 2s + F 3s + F 4s / 2 \u003d 2 * 24,2 + 20,8 + 25,9 / 2 \u003d 82,5 kN.

2. Schneelastvariante (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 ' \u003d 1,8 * 6 * 2/2 * 1,7 \u003d 18,4 kN;

Unterstützungsreaktionen: . F 'Als \u003d F 1 s ' + F 2 s ' + F 3 s ' \u003d 21,6 + 36,7 + 18,4 \u003d 76,7 kN.

Belastung aus Rahmenmomenten (siehe Tabelle) (g).

Erste Kombination

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

M 2 jeweils = –238 kNm.

Zweite Kombination (ohne Schneelast):

M 1 \u003d -315 - (-60,9) \u003d -254 kNm; M 2 jeweils \u003d -238- (-60,9) \u003d -177 kNm.

Berechnung von Nähten.

LISTE DER VERWENDETEN LITERATUR.

1. Metallstrukturen. ed. Yu.I. Kudishina Moskau, Hrsg. c. "Akademie", 2008

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

3. Berechnungsbeispiele Metallstrukturen. Herausgegeben von A. P. Mandrikov. - 2. Aufl. Moskau: Stroyizdat, 1991. 431 p.

4. SNiP II-23-81 * (1990). Stahlgerüst. - M.; CITP Gosstroy UdSSR, 1991. - 94 p.

5. SNiP 2.01.07-85. Belastungen und Stöße. - M.; CITP Gosstroy UdSSR, 1989. - 36 p.

6. SNiP 2.01.07-85 *. Ergänzungen, Abschnitt 10. Ablenkungen und Verschiebungen. - M.; CITP Gosstroy UdSSR, 1989. - 7 p.

7. Metallstrukturen. Lehrbuch für Hochschulen / Ed. V. K. Faibischenko. – M.: Stroyizdat, 1984. 336 S.

8. GOST 24379.0 - 80. Fundamentschrauben.

9. Richtlinienüber Kursprojekte "Metallkonstruktionen" Morozov 2007.

10. Design von Metallkonstruktionen Industriegebäude. Ed. KI Aktuganov 2005

Vertikale Abmessungen

Wir beginnen mit der Gestaltung des Rahmens eines einstöckigen Industriegebäudes mit der Wahl eines Strukturschemas und seiner Anordnung. Höhe des Gebäudes vom Fußboden bis zur Unterkante des Konstruktionsträgers N o:

H 0 ≥ H 1 + H 2;

wobei H 1 der Abstand von der Bodenhöhe bis zum Kopf der Kranschiene gemäß den Anweisungen ist H 1 = 16 m;

H 2 - der Abstand vom Kopf der Kranschiene bis zum Boden der Gebäudestrukturen der Beschichtung, berechnet nach der Formel:

H2 ≥ Hk + f + d;

wo H k - die Höhe des Brückenkrans; H k \u003d 2750 mm nach adj. eines

f ist die Größe, die die Durchbiegung des Beschichtungsaufbaus in Abhängigkeit von der Spannweite berücksichtigt, f = 300 mm;

d ist der Abstand zwischen dem oberen Punkt der Krankatze und Gebäudestruktur,

d = 100 mm;

H 2 \u003d 2750 +300 +100 \u003d 3150 mm, akzeptiert - 3200 mm (weil H 2 als Vielfaches von 200 mm genommen wird)

H o ≥ H 1 + H 2 \u003d 16000 + 3200 \u003d 19200 mm, akzeptiert - 19200 mm (weil H 2 als Vielfaches von 600 mm genommen wird)

Höhe der Säulenoberkante:

N in \u003d (h b + h p) + H 2 \u003d 1500 + 120 + 3200 \u003d 4820 mm. Nach der Berechnung des Kranträgers geben wir schließlich die Größe an.

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

H n \u003d H o - H in + 1000 \u003d 19200 - 4820 + 1000 \u003d 15380 mm.

Gesamtsäulenhöhe

H \u003d H in + H n \u003d 4820+ 15380 \u003d 20200 mm.

Abmessungen der Laterne:

Wir akzeptieren eine Laterne mit einer Breite von 12 m mit einer Verglasung in einer Ebene, einer Höhe von 1250 mm, einer Seitenhöhe von 800 mm und einem Gesims von 450 mm.

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

· H f = 3150 mm.

Strukturschema Der Rahmen des Gebäudes 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 \u003d a + 200 \u003d 250 + 200 \u003d 450 mm

h in min \u003d N in / 12 \u003d 4820/12 \u003d 402 mm< h в = 450 мм.

Lassen Sie uns den Wert von l 1 bestimmen:

l 1 ≥ B 1 + (h in - a) + 75 \u003d 300 + (450-250) + 75 \u003d 575 mm.

wo B 1 \u003d 300 mm gemäß adj. eines

Wir akzeptieren l 1 \u003d 750 mm (ein Vielfaches von 250 mm).

Abschnittsbreite des unteren Teils der Säule:

· h n \u003d l 1 + a \u003d 750 + 250 \u003d 1000 mm.

h n min \u003d H n / 20 \u003d 15380/20 \u003d 769 mm< h н = 1000 мм.

Der Abschnitt des oberen Teils der Stütze wird als vollwandiger I-Träger zugewiesen, und der untere Teil ist massiv.

Stahlrahmenbinder für Industriegebäude

Die räumliche Steifigkeit des Rahmens und die Stabilität des Rahmens und seiner einzelnen Elemente wird durch die Einrichtung eines Verbindungssystems sichergestellt:

Verbindungen zwischen Säulen (unter und über dem Kranbalken), die erforderlich sind, um die Stabilität der Säulen aus den Ebenen der Rahmen, die Wahrnehmung und Übertragung der entlang des Gebäudes wirkenden Lasten (Wind, Temperatur) auf die Fundamente und die Fixierung der Säulen während der Installation;

- Streben zwischen Fachwerkträgern: a) horizontale Querstreben entlang der Untergurte von Fachwerkträgern, wobei die Belastung durch den auf das Ende des Gebäudes einwirkenden Wind wahrgenommen wird; b) horizontale Längsanker entlang der Untergurte von Fachwerkträgern; c) horizontale Querstreben entlang der Obergurte von Fachwerkträgern; d) vertikale Verbindungen zwischen landwirtschaftlichen Betrieben;

- Laternenanschlüsse;

- Fachwerk-Anschlüsse.

3. Berechnungs- und Konstruktionsteil.

Lastaufnahme am Rahmen.

3.1.1. Berechnungsschema des Querrahmens.

Als geometrische Achsen der Stufensäulen werden die durch die Schwerpunkte des oberen und unteren Säulenteils verlaufenden Linien genommen. Die Abweichung der Schwerpunkte ergibt die Exzentrizität "e 0", die wir berechnen:

e 0 \u003d 0,5 * (h n - h in) \u003d 0,5 * (1000-450) \u003d 0,275 m

Verknüpfungen zwischen Spalten.

Das Verbindungssystem 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 Anker, die eine Festplatte bilden, befinden sich in der Mitte des Gebäudes oder des Temperaturfachs, wobei die Möglichkeit berücksichtigt wird, die Säulen bei thermischen Verformungen der Längselemente zu verschieben.

Setzt man an den Enden des Gebäudes Anschlüsse (Festplatten) an, so treten in allen Längselementen (Krankonstruktionen, Fachwerkträger, Aussteifungen) große Temperaturkräfte F t auf

Wenn die Länge eines Gebäudes oder eines Temperaturblocks mehr als 120 m beträgt, werden normalerweise zwei Systeme von Verbindungsblöcken zwischen den Säulen platziert.

Maximale Abmessungen zwischen vertikalen Schwellen in Metern

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

Die meisten einfache Schaltung Querstreben, es wird verwendet bei einem Stützenabstand von bis zu 12 m. Der rationelle Neigungswinkel der Schwellen, daher bei einer kleinen Stufe, aber einer hohen Stützenhöhe, werden zwei Querstreben entlang der Höhe der Stützen installiert unteren Teil der Säule.

In den gleichen Fällen wird manchmal eine zusätzliche Entkopplung der Stützen von der Rahmenebene mit Abstandshaltern ausgeführt.

Vertikale Anschlüsse werden in allen Gebäudezeilen platziert. Mit einem großen Schritt der Spalten der mittleren Reihen und auch um die Übertragung von Produkten von Spannweite zu Spannweite nicht zu beeinträchtigen, werden Verknüpfungen von Portal- und Halbportalschemata entworfen.

Die vertikalen Verbindungen zwischen den Stützen nehmen die Kräfte aus dem Wind W 1 und W 2 auf, die auf das Ende des Gebäudes wirken, und das Längsbremsen von Kränen T usw.

Elemente von Kreuz- und Portalverbindungen wirken auf Spannung. Komprimierte Stangen sind aufgrund ihrer hohen Flexibilität von der Arbeit ausgeschlossen und werden in der Berechnung nicht berücksichtigt. Die Flexibilität der gespannten Elemente von Verbindungen, die sich unterhalb der Ebene der Kranbalken befinden, sollte 300 für gewöhnliche Gebäude und 200 für Gebäude mit einer "besonderen" Betriebsweise von Kränen nicht überschreiten; für Verbindungen über Kranbalken - 400 bzw. 300.

Abdeckungslinks.

Verbindungen durch Dachkonstruktionen (Zelt) oder Verbindungen zwischen Traversen erzeugen eine allgemeine räumliche Steifigkeit des Rahmens und sorgen für: Stabilität komprimierter Fachwerkgurte aus ihrer Ebene, Umverteilung lokaler Kranlasten, die auf einen der Rahmen aufgebracht werden, auf benachbarte Rahmen; erleichterte Installation; vorgegebene Rahmengeometrie; Wahrnehmung und Übertragung auf die Säulen einiger Lasten.

Versorgungsanschlüsse befinden sich:

1) in der Ebene der Obergurte von Dachstühlen - Längselemente zwischen ihnen;

2) in der Ebene der Untergurte von Fachwerkträgern - Quer- und Längsfachwerkträger sowie manchmal Längsverlängerungen zwischen Querfachwerkträgern;

3) vertikale Verbindungen zwischen Dachstühlen;

4) Kommunikation auf Laternen.

Bindungen in der Ebene der Obergurte von Traversen.

Die Elemente des Obergurts der Dachbinder werden komprimiert, daher ist es notwendig, ihre Stabilität aus der Ebene der Binder sicherzustellen.

Stahlbeton-Dachplatten und -Träger können als Stützen angesehen werden, die die Verschiebung der oberen Knoten aus der Ebene des Fachwerks verhindern, sofern sie mit in der Ebene des Dachs angeordneten Streben gegen Längsbewegungen gesichert sind. Es ist ratsam, solche Zugbänder (Querverstrebungen) an den Enden der Werkstatt anzubringen, damit sie zusammen mit Querverstrebungen entlang der Untergurte und vertikalen Streben zwischen den Traversen einen räumlichen Block bilden, der die Steifigkeit der Beschichtung gewährleistet.

Bei größerer Gebäudelänge bzw. Temperaturblock werden zwischenliegende Kreuzstreben eingebaut, deren Abstand 60 m nicht überschreiten sollte.

Um die Stabilität des Obergurts des Fachwerks aus seiner Ebene innerhalb der Laterne zu gewährleisten, wo keine Überdachung vorhanden ist, sind spezielle Abstandshalter vorgesehen, die im Firstknoten des Fachwerks erforderlich sind. Während des Installationsvorgangs (vor der Installation von Dachplatten oder Trägern) sollte die Flexibilität des Obergurts von der Ebene des Fachwerks nicht mehr als 220 betragen. Wenn die Firststrebe diese Bedingung nicht erfüllt, ist daher eine zusätzliche Strebe erforderlich zwischen ihm und der Strebe auf dem Fachwerkträger (in der Ebene der Stützen) platziert.

Bindungen in der Ebene der unteren Fachwerkgurte

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

Beim Betrieb von Laufkränen treten Kräfte auf, die zu Quer- und Längsverformungen des Hallenrahmens führen.

Wenn die Quersteifigkeit des Rahmens nicht ausreicht, können die Krane während der Bewegung blockieren und der normale Betrieb wird gestört. Übermäßige Vibrationen des Rahmens schaffen ungünstige Bedingungen für den Betrieb von Kränen und die Sicherheit von umschließenden Strukturen. Daher ist bei einfeldrigen Gebäuden mit großer Höhe (H > 18 m), bei Gebäuden mit Brückenkränen Q > 100 kN, bei Schwer- und Schwerlastkränen bei jeder Tragfähigkeit ein Verbindungssystem entlang der Untergurte von Fachwerkträgern ist nötig.

Horizontalkräfte F von Brückenkränen wirken in Querrichtung auf einen Flachrahmen oder zwei oder drei benachbarte.

Längsverstrebte Traversen gewährleisten die gemeinsame Funktion eines Systems von Flachrahmen, wodurch die Querverformungen des Rahmens bei konzentrierter Krafteinwirkung erheblich reduziert werden.

Zahnstangen des Endfachwerkes übertragen die Windlast F W auf die Knoten des Querfachwerkes.

Um Vibrationen des Untergurts des Fachwerks aufgrund der dynamischen Auswirkungen von Brückenkränen zu vermeiden, ist die Flexibilität des gestreckten Teils des Untergurts aus der Ebene des Rahmens begrenzt: für Krane mit einer Anzahl von Lastzyklen von 2 × 10 6 oder mehr - 250, für andere Gebäude - 400. Um die Länge des gedehnten Teils der unteren Riemen zu verringern, werden in einigen Fällen Dehnungsstreifen angebracht, die den unteren Riemen in seitlicher Richtung sichern.

Vertikale Verbindungen zwischen landwirtschaftlichen Betrieben.

Diese Verbindungen verbinden die Dachstühle miteinander und verhindern ein Umkippen. Sie werden in der Regel in Achsen installiert, in denen Verbindungen entlang der unteren und oberen Gurte von Fachwerken hergestellt werden und zusammen mit ihnen einen starren Block bilden.

In Gebäuden mit Überkopftransport tragen vertikale Verbindungen zur Umverteilung der direkt auf die Dachkonstruktionen aufgebrachten Kranlast zwischen den Traversen bei. In diesen Fällen ist neben den Dachbindern ein Elektrokran angebracht - Balken mit erheblicher Tragfähigkeit, vertikale Verbindungen zwischen den Bindern befinden sich in den Aufhängungsebenen durchgehend über die gesamte Länge des Gebäudes.

Das konstruktive Schema der Verbindungen hängt hauptsächlich von der Neigung der Dachstühle ab.

Verbindungen an den Obergurten von Fachwerkträgern

Verbindungen an den Untergurten von Dachstühlen

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

BEI In letzter Zeit es werden hauptsächlich verstrebte Traversen mit einem Dreiecksfachwerk verwendet (Abb. b). Hier arbeiten die Streben sowohl auf Zug als auch auf Druck, daher ist es ratsam, sie aus Rohren oder gebogenen Profilen zu konstruieren, wodurch der Metallverbrauch um 30-40% reduziert werden kann.

Bei einem Fachwerkabstand von 12 m erweisen sich die diagonalen Aussteifungselemente, selbst wenn sie nur auf Zug arbeiten, als zu schwer. Daher ist das Verbindungssystem so ausgelegt, dass das längste Element nicht länger als 12 m ist und Diagonalen dieses Element unterstützen (Abb. c, d).

Es ist möglich, die Befestigung von Längsankern ohne ein Gitter von Ankern entlang des Obergurts von Fachwerkträgern sicherzustellen, was die Verwendung von durchgehenden Läufen nicht ermöglicht. In diesem Fall umfasst der starre Block Abdeckelemente (Träger, Paneele), Dachbinder und häufig angeordnete vertikale Verbindungen (Abb. e). Diese Lösung ist derzeit Standard. Die Verbindungselemente des Zeltes (Überdachung) sind in der Regel auf Flexibilität ausgelegt. Die ultimative Flexibilität für die komprimierten Elemente dieser Glieder beträgt 200, für die gestreckten - 400 (für Krane mit einer Anzahl von Zyklen von 2 × 10 6 und mehr - 300).

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

Fachwerk ist sowohl für belastete Wände als auch für Innenwände und Trennwände ausgelegt.

Bei selbsttragende Wände, sowie bei Paneelwände bei Plattenlängen gleich dem Stützenabstand kann auf Fachwerkkonstruktionen verzichtet werden.

Mit einer Stufe von Außensäulen von 12 m und Wandpaneele 6 m lange Fachwerk-Zwischenregale sind eingebaut.

Fachwerk, das in der Ebene der Längswände des Gebäudes installiert ist, wird als Längsfachwerk bezeichnet. Fachwerk, das in der Ebene der Wände des Gebäudeendes installiert ist, wird als Endfachwerk bezeichnet.

Das Endfachwerk besteht aus vertikalen Pfosten, die alle 6 bzw. 12 m eingebaut werden und deren obere Enden in horizontaler Richtung auf einem Querfachwerkträger in Höhe der Untergurte der Fachwerkträger aufliegen.

Um die Durchbiegung von Dachstühlen durch vorübergehende Belastungen nicht zu verhindern, werden die Fachwerk-Racks mit Blechscharnieren abgestützt, bei denen es sich um ein dünnes Blech mit einer Breite von t \u003d (8 10 mm) 150 200 mm handelt, das sich leicht in vertikaler Richtung biegt, ohne es zu verhindern die Durchbiegung des Fachwerks; in horizontaler Richtung überträgt es Kraft. An den Fachwerkgestellen sind z. B. Traversen befestigt Fensteröffnungen; mit einer hohen Höhe der Gestelle in der Ebene Stirnseite Abstandshalter setzen, die ihre freie Länge reduzieren.

Mauern aus Ziegeln oder Betonsteinen sind selbsttragend, d.h. ihr ganzes Gewicht wahrnehmen, und nur die seitliche Belastung durch den Wind wird von der Wand auf die Säule oder das Fachwerkgestell übertragen.

Wände aus großflächigen Stahlbetonplatten werden auf den Tischen von Säulen oder Fachwerkgestellen installiert (aufgehängt) (ein Tisch nach 3-5 Platten in der Höhe). In diesem Fall arbeitet die Fachwerk-Zahnstange auf exzentrischer Kompression.

VERBINDUNGEN IN KONSTRUKTIONEN- Lunge Strukturelemente in Form von separaten Stangen oder Systemen (Traversen); ausgelegt, um die räumliche Stabilität der Haupttragsysteme (Traversen, Balken, Rahmen usw.) und einzelner Stäbe zu gewährleisten; räumliche Arbeit der Struktur durch Verteilung der auf ein oder mehrere Elemente aufgebrachten Last auf die gesamte Struktur; Verleihen der Struktur die für normale Betriebsbedingungen erforderliche Steifigkeit; für die Wahrnehmung in einigen Fällen von Wind- und Trägheitslasten (z. B. von Kränen, Zügen usw.), die auf Strukturen einwirken. Kommunikationssysteme sind so angeordnet, dass jedes von ihnen mehrere der aufgeführten Funktionen ausführt.

Um räumliche Starrheit und Stabilität von Strukturen zu schaffen, bestehend aus flache Elemente(Fachwerke, Balken), die aus ihrer Ebene leicht an Stabilität verlieren, werden sie entlang der Ober- und Untergurte durch horizontale Zugbänder verbunden. Zusätzlich werden an den Enden und bei großen Spannweiten und in Zwischenabschnitten vertikale Verbindungen platziert - Membranen. Dadurch wird ein räumliches System gebildet, das eine hohe Torsions- und Biegesteifigkeit in Querrichtung aufweist. Dieses Prinzip der Bereitstellung räumlicher Steifigkeit wird bei der Gestaltung vieler Strukturen verwendet.

Bei Spannweitentragwerken von Balken- oder Bogenbrücken werden zwei Hauptfachwerke verbunden horizontale Systeme Verbindungen entlang der unteren und oberen Gürtel von Farmen. Diese Kommunikationssysteme bilden horizontale Fachwerke, die neben der Steifigkeit auch an der Übertragung von Windlasten auf die Stützen teilnehmen. Um die erforderliche Torsionssteifigkeit zu erhalten, werden Querverbindungen platziert, um die Unveränderlichkeit des Querschnitts des Brückenbalkens sicherzustellen. In Türmen mit quadratischem oder polygonalem Querschnitt werden horizontale Membranen für den gleichen Zweck angeordnet.In Beschichtungen von Industrie- und Öffentliche Gebäude mit hilfe von horizontalen und vertikalen bindern werden zwei fachwerkbinder zu einem starren räumlichen block verbunden, mit dem die restlichen dachbinder durch träger oder litzen (binder) verbunden sind. Ein solcher Block gewährleistet die Steifigkeit und Stabilität des gesamten Beschichtungssystems.Das am weitesten entwickelte System von Verbindungen hat Stahlrahmen von einstöckigen Industriegebäuden.

Die Systeme der horizontalen und vertikalen Verbindungen von Gitterquerstangen von Rahmen (Traversen) und Laternen sorgen für die Gesamtsteifigkeit des Zeltes, sichern komprimierte Konstruktionselemente vor Stabilitätsverlust (z. B. die Obergurte von Traversen), gewährleisten die Stabilität von flachen Elementen während der Installation und des Betriebs Unter Berücksichtigung der räumlichen Arbeit, die durch die Verbindung der Haupttragwerke durch Verbindungssysteme geleistet wird, führt dies bei der Berechnung von Bauwerken zu einer Gewichtsreduzierung der Bauwerke. So reduziert beispielsweise die Berücksichtigung der räumlichen Arbeit der Querrahmen der Rahmen einstöckiger Industriegebäude die berechneten Werte der Momente in den Säulen um 25-30%. Es wurde ein Verfahren zur Berechnung räumlicher Systeme von Spannweitenstrukturen entwickelt Balkenbrücken. Im Normalfall werden Bindungen nicht berechnet, und ihre Abschnitte werden gemäß der von den Normen festgelegten maximalen Flexibilität zugewiesen.

Die Querstabilität des Rahmens von Holzbauten wird erreicht, indem die Hauptpfeiler in die Fundamente eingeklemmt werden, wenn die Dachkonstruktion an diesen Pfeilern angelenkt wird; Verwendung von Rahmen oder gewölbte Strukturen mit artikulierter Unterstützung; Erstellen einer Festplattenabdeckung, die in kleinen Gebäuden verwendet wird Die Längsstabilität des Gebäudes wird durch das Setzen (nach ca. 20 m) einer speziellen Verbindung in der Ebene der Rahmenwände und der mittleren Regalreihe sichergestellt. Wandpaneele (Paneele) können auch als Verbindungen verwendet werden, die ordnungsgemäß an den Rahmenelementen befestigt werden.

Um die räumliche Stabilität von flächigen tragenden Holzkonstruktionen zu gewährleisten, werden entsprechende Verbindungen hergestellt, die grundsätzlich Verbindungen in Metall- oder Stahlbetonkonstruktionen ähneln Rahmenstrukturen ist neben dem üblichen (wie bei Fachwerkbindern) Lösen des gestauchten Obergurtes auch der Untergurt vorgesehen, der bei einseitiger Belastung in der Regel gestauchte Abschnitte aufweist. Diese Befestigung erfolgt durch vertikale Verbindungen, die die Strukturen paarweise verbinden. Ebenso wird die Stabilität aus der Ebene der Untergurte in Fachwerkkonstruktionen gewährleistet. Als horizontale Verbindungen können geneigte Bodenstreifen und Dachabdeckungen verwendet werden. Räumlich Holzkonstruktionen Es sind keine speziellen Anschlüsse erforderlich.