Montaż połączeń pionowych. Układ linków ramowych

Głównymi elementami ramy są ramki. Składają się z kolumn i konstrukcji nośnych powłok - belek lub kratownic, długich pokładów itp. Elementy te są zawieszane w węzłach za pomocą metalowych elementów osadzonych, śrub kotwiących i spawania. Ramy składane są ze standardowych prefabrykatów. Inne elementy ramy to belki fundamentowe, opasujące i podsuwnicowe oraz konstrukcje kratownicowe. Zapewniają stabilność ramom i absorbują obciążenia od wiatru działającego na ściany budynku i świetliki, a także obciążenia od dźwigów.

Elementy kompozytowe szkieletu parterowych budynków przemysłowych

Przykładowo budynek jednoprzęsłowy wyposażony w suwnicę (rys. 1).

Rama składa się z następujących głównych elementów:

1. Kolumny rozmieszczone w przyrostach W wzdłuż budynku; głównym celem słupów jest podparcie belek i osłony pasa startowego.
2. Konstrukcje nośne dachu (kratownice * belki lub kratownice), które opierają się bezpośrednio na słupach (jeśli ich nachylenie pokrywa się z nachyleniem słupów) i tworzą z nimi ramy poprzeczne ramy.
3. Jeżeli uskok konstrukcji nośnych powłoki nie pokrywa się z nachyleniem słupów (na przykład 6 i 12 m), do konstrukcji wprowadza się konstrukcje podkrokwiowe znajdujące się w płaszczyznach podłużnych (również w postaci belek lub kratownic). szkielet, który podtrzymuje pośrednie konstrukcje nośne powłoki znajdujące się pomiędzy słupami (rys. 1b).
4. W niektórych (rzadkich) przypadkach do szkieletu wprowadzane są dźwigary, oparte na konstrukcjach nośnych powłoki i rozmieszczone w odległości 1,5 lub 3 m.
5. Belki podsuwnicowe wsparte na kolumnach i tory nośne suwnic. W budynkach z suwnicami pomostowymi lub podłogowymi belki podsuwnicowe nie są potrzebne.
6. Belki fundamentowe, które opierają się na fundamentach słupów i wspierają ściany zewnętrzne budynku.
7. Wiązanie belek opierających się na słupach i podpierających poszczególne kondygnacje ściany zewnętrznej (jeśli nie opiera się na belkach fundamentowych na całej swojej wysokości).
8. Przy odległości między głównymi słupami ramy, w płaszczyznach ścian zewnętrznych co najmniej 12 m, a także na końcach budynku, montuje się słupy pomocnicze (fachwerk) ułatwiające budowanie ścian.

Ryż. 1. Szkielet jednopiętrowego budynku jednoprzęsłowego (schemat):

a - o tym samym skoku kolumn i konstrukcjach nośnych powłoki; b - o nierównym skoku kolumn i konstrukcjach nośnych powłoki; 1 - kolumny; 2 - struktury nośne powłoki; 3 - konstrukcje kratownicowe; 4 - biegi; 5 - belki dźwigowe; 6 - belki fundamentowe; 7 - belki spinające; c - połączenia wzdłużne słupów; 9 - podłużne pionowe połączenia powłoki; 10 - poprzeczne połączenia poziome powłoki; 11 - podłużne połączenia poziome powłoki.

W ramach stalowych belki spinające są również określane jako fachwerk (ryc. 2, a). Rama jako całość musi pracować niezawodnie i stabilnie pod wpływem dźwigu, wiatru i innych obciążeń.

Ryż. 2 schematy szachulcowe

a - fachwerk ściany podłużnej, b - fachwerk końcowy, 1 - słupy główne, 2 - słupy fachwerkowe, 3 - poprzeczka fachwerk, 4 - więźba dachowa

Obciążenia pionowe P z suwnicy (rys. 3), przenoszone przez belki podsuwnicowe na słupy o dużym ekscentryczności, powodują mimośrodowe ściskanie tych słupów, na których aktualnie znajduje się pomost suwnicy.

Ryż. 3. Schemat suwnicy

1 - wymiar dźwigu, 2 - wózek, 3 - most dźwigowy, 4 - hak, 5 - koło dźwigu; 6 - szyna dźwigowa; 7 - belka dźwigowa; 8 - kolumna

Hamowanie wózka suwnicy podczas jej ruchu po pomoście suwnicy (w poprzek przęsła) wytwarza poziome poprzeczne siły hamowania T1 działające na te same słupy.

Hamowanie suwnicy jako całości podczas jej ruchu wzdłuż przęsła wytwarza wzdłużne siły hamowania T2 działające wzdłuż rzędów kolumn. Przy udźwigu suwnic sięgającym 650 ton i więcej, obciążenia przenoszone przez nie na ramę są bardzo duże. Suwnice podwieszane poruszają się po torach zawieszonych na konstrukcjach nośnych nawierzchni i za ich pośrednictwem przenoszą swoje obciążenia na słupy.

Obciążenia wiatrem o różnych kierunkach wiatru mogą oddziaływać na ramę zarówno w kierunku poprzecznym, jak i wzdłużnym.

Aby zapewnić stabilność poszczególnych elementów ościeżnicy podczas jej montażu oraz ich wspólną pracę przestrzenną pod wpływem różnych obciążeń na ościeżnicę, w konstrukcję ościeżnicy wprowadzane są połączenia.

Główne rodzaje połączeń szkieletu budynków parterowych

1. Połączenia wzdłużne kolumny, zapewniające ich stabilność i wspólną pracę w kierunku wzdłużnym podczas wzdłużnego hamowania żurawia i wzdłużnego działania wiatru, są instalowane na końcu lub w środku długości ramy.

Stabilność pozostałych słupów w płaszczyźnie podłużnej uzyskuje się poprzez przymocowanie ich do słupów ściągowych za pomocą poziomych elementów ramy podłużnej (belki podsuwnicowe, wiązary lub specjalne rozpórki).

Połączenia tego typu mogą mieć różny schemat w zależności od wymagań projektowanego budynku. Najprostsze są połączenia krzyżowe (ryc. 4, a). W przypadkach, w których przeszkadzają w instalacji sprzętu lub wcinają się w korytarz (ryc. 4, b), zastępują je połączenia portalowe.

W budynkach bez dźwigów o małej wysokości takie połączenia nie są potrzebne. Praca słupów w kierunku poprzecznym jest we wszystkich przypadkach zapewniona przez ich duże wymiary przekroju poprzecznego w tym kierunku oraz przez ich sztywne mocowanie do fundamentów.

Rys.4. Schemat połączeń pionowych według słupów. 1 - słupy, 2 - osłona, 3 - przyłącza, 4 - przejście

2. Wzdłużne pionowe wiązania powłoki, zapewniające stabilność pionowego położenia konstrukcji wsporczych (kratownic) powłoki na kolumnach, ponieważ ich mocowanie do kolumn uważa się za zawiasowe, znajdują się na końcach ramy. Stabilność pozostałych kratownic uzyskuje się poprzez przymocowanie ich do kratownic za pomocą poziomych stężeń.

3. Krzyżowe połączenia poziome, które zapewniają stabilność górnego ściśniętego pasa kratownic przed wyboczeniem, znajdują się na końcach ramy i powstają przez połączenie górnych pasów dwóch sąsiednich kratownic w jedną konstrukcję, sztywną w płaszczyźnie poziomej. Stabilność pasów górnych pozostałych wiązarów uzyskuje się poprzez przymocowanie ich do wiązarów kratownicowych w płaszczyźnie pasa górnego za pomocą przekładek (lub elementów ujmujących powłokę).

4. Wzdłużne poziome wiązania powłoki umieszczone wzdłuż ścian zewnętrznych na poziomie dolnego pasa kratownicy.

Wszystkie trzy rodzaje kotew mają na celu połączenie oddzielnych płaskich elementów nośnych dachu, sztywnych tylko w płaszczyźnie pionowej, w jedną niezmienną strukturę przestrzenną, która odbiera lokalne obciążenia poziome od dźwigów, obciążenia wiatrem i rozdziela je między słupami ramy .

Ramy jednopiętrowych budynków przemysłowych są najczęściej wznoszone z prefabrykowanego żelbetu, konstrukcje stalowe są dozwolone tylko w przypadku szczególnie dużych obciążeń, rozpiętości lub innych warunków, które sprawiają, że zastosowanie żelbetu jest niepraktyczne. Zużycie stali w konstrukcjach żelbetowych jest mniejsze niż w konstrukcjach stalowych: w kolumnach - 2,5-3 razy; w gospodarstwach obejmujących - 2-2,5 razy. Rodzaje budynków przemysłowych na jednej kondygnacji.

Jednak koszt konstrukcji stalowych i żelbetowych o tym samym przeznaczeniu różni się nieznacznie i obecnie ramy są wykonane głównie ze stali.

Opisany powyżej zespół wiązań najpełniej i klarowniej występuje w ramach stalowych, których poszczególne elementy mają szczególnie niską sztywność. Masywniejsze elementy ram żelbetowych mają też większą sztywność. W związku z tym w ramach żelbetowych niektóre rodzaje wiązań mogą być nieobecne. Np. w budynku bez świetlików, z konstrukcjami nośnymi, zadaszeniem w postaci belek i posadzką z płyt wielkopłytowych, w powłoce nie wykonuje się połączeń.

W monolitycznych ramach żelbetowych (które są bardzo rzadkie w praktyce domowej) sztywne połączenie elementów ramy w węzłach oraz duża masywność elementów sprawiają, że wszelkiego rodzaju połączenia są zbędne.

Połączenia wykonywane są najczęściej z metalu - z profili walcowanych. Ściągi żelbetowe występują również w ramach żelbetowych, głównie w postaci przekładek.

Rama budynku wieloprzęsłowego różni się od ramy budynku jednoprzęsłowego przede wszystkim obecnością wewnętrznych słupów środkowych, które wspierają belki dachowe i dźwigowe. Belki fundamentowe wzdłuż wewnętrznych rzędów słupów montuje się tylko do podparcia ścian wewnętrznych, a wiązary - o dużej wysokości. Połączenia projektowane są według takich samych zasad jak w budynkach jednoprzęsłowych.

Przy sezonowych wahaniach temperatury konstrukcje ramowe ulegają odkształceniom temperaturowym, które przy dużej długości ramy i znacznej różnicy temperatur mogą być bardzo znaczące. Na przykład przy długości ramy 100 m, współczynniku rozszerzalności liniowej α = 0,00001 i różnicy temperatur 50° (od +20° latem do -30° zimą), czyli dla konstrukcji zewnętrznych odkształcenie wynosi 100 0 0,00001 50 = 0,05 m - 5 cm.

Swobodnym odkształceniom poziomych elementów ramy zapobiegają słupy sztywno przymocowane do fundamentów.

W celu uniknięcia z tej przyczyny pojawienia się znacznych naprężeń w konstrukcjach, ościeżnica jest podzielona w części naziemnej dylatacjami na osobne niezależne bloki.

Odległości między dylatacjami ościeżnicy na długości i szerokości budynku dobiera się tak, aby można było pominąć siły powstające w elementach ościeżnicy od zmian temperatury klimatycznej.
Maksymalne odległości dylatacji dla ram wykonanych z różnych materiałów SNiP ustala w zakresie od 30 m (otwarte monolityczne konstrukcje żelbetowe) do 150 m (stalowa rama ogrzewanych budynków).

Szew temperaturowy, którego płaszczyzna znajduje się prostopadle do przęseł budynku, nazywany jest poprzecznym, szew oddzielający dwa sąsiednie przęsła nazywany jest podłużnym.

Konstrukcja dylatacji jest inna. Szwy poprzeczne zawsze wykonuje się instalując sparowane kolumny, szwy podłużne wykonuje się zarówno przez instalowanie sparowanych kolumn (ryc. 5, a), jak i instalując ruchome podpory (ryc. 5, b), które zapewniają niezależne odkształcenie struktur powłok sąsiednich , bloki temperatury. W ościeżnicach rozdzielonych dylatacjami na osobne bloki, w każdym bloku wykonuje się połączenia, jak w niezależnej ramie.

Rys.5. Opcje dylatacji wzdłużnej

a - z dwoma słupami, b - z ruchomą podporą, 1 - belki, 2 - stół, 3 - słup, 4 - lodowisko

Rama obejmuje również konstrukcje nośne miejsc pracy, które są niezbędne wewnątrz głównej bryły budynku (jeśli są połączone z głównymi konstrukcjami budynku).

Konstrukcje pomostów roboczych składają się z kolumn i stropów na nich opartych. W zależności od wymagań technologicznych podesty robocze mogą znajdować się na jednym lub kilku poziomach (rys. 6).

Ryż. 6. Wielopoziomowa platforma robocza.

Tak więc przy budowie jednopiętrowych i wielopiętrowych budynków przemysłowych z reguły jako nośnik przyjmuje się system ramowy. Rama pozwala na najlepsze zorganizowanie racjonalnego rozplanowania budynku przemysłowego (uzyskanie przestrzeni o dużej rozpiętości bez podpór) i jest najbardziej odpowiednia do przejmowania znacznych obciążeń dynamicznych i statycznych, jakim podlega budynek przemysłowy podczas eksploatacji.

Wideo - etapowy montaż konstrukcji metalowych

Linki między kolumnami.

System połączeń między kolumnami (9.8) zapewnia podczas eksploatacji i montażu:

– geometryczna niezmienność ramy;

- nośność ramy i jej sztywność w kierunku wzdłużnym;

- postrzeganie obciążeń wzdłużnych od wiatru na końcu budynku i hamowanie mostu suwnicy;

– stateczność słupów z płaszczyzny ram poprzecznych.

Aby wykonać te funkcje, wymagany jest co najmniej jeden pionowy dysk twardy na całej długości bloku temperaturowego oraz system podłużnych elementów mocujących kolumny, które nie są zawarte w dysku twardym, do tego ostatniego. Dyski twarde (rys. 11.5) składają się z dwóch kolumn, belki podsuwnicowej, poziomych usztywnień i kraty, co zapewnia niezmienność geometryczną, gdy wszystkie elementy dysku są połączone zawiasowo.

W kratę zaprojektowano krzyż (rys. 9.13, a), którego elementy są przyjmowane jako sprężyste [] = 220 i pracują w naprężeniu w dowolnym kierunku sił przenoszonych na tarczę (ściśnięty usztywniacz traci stabilność) oraz trójkątny (rys. 9.13, b), których elementy pracują w rozciąganiu i ściskaniu. Schemat kratownicowy jest tak dobrany, aby jego elementy można było wygodnie przymocować do kolumn (kąty między elementami pionowymi a kratowymi są bliskie 45 °). Przy dużych skokach kolumn w dolnej części kolumny zaleca się ułożenie dysku w postaci ramy kratowej z podwójnymi zawiasami, aw górnej części - zastosowanie kratownicy (ryc. 9.13, c). Przekładki i kraty na niskich wysokościach sekcji kolumny (np. w górnej części) znajdują się w jednej płaszczyźnie, a na dużych wysokościach (dolna część kolumny) - w dwóch płaszczyznach.

Ryż. 9.13. Schematy projektów dysków twardych połączeń między kolumnami:

a - przy jednoczesnym zapewnieniu stabilności dolnej części kolumn od płaszczyzny ramy; b - w razie potrzeby zainstaluj rozpórki pośrednie; c - jeśli konieczne jest użycie miernika dźwigowego.

Ryż. 9.14. Schematy ruchów i sił temperatury:

a - w miejscu wiązań pionowych

na środku kadru; b - to samo, na końcach ramy

Podczas umieszczania dysków twardych (bloków połączeniowych) wzdłuż budynku należy wziąć pod uwagę możliwość ruchów kolumn podczas odkształceń termicznych elementów podłużnych (ryc. 9.14, a). Jeśli umieścisz dyski wzdłuż końców budynku (ryc. 9.14, b), wówczas we wszystkich elementach podłużnych (konstrukcje dźwigowe, kratownice, szelki) powstają znaczne siły temperatury.

Dlatego przy niewielkiej długości budynku (bloku temperatury) w jednym panelu umieszcza się połączenie pionowe (ryc. 9.15, a). Przy dużej długości budynku połączenia pionowe umieszcza się w dwóch panelach (rys. 9.15, b), a odległość między ich osiami powinna być taka, aby siły F t były małe. Odległości graniczne między dyskami zależą od możliwych różnic temperatur i są ustalane przez normy (tabela 9.3).

Na końcach budynku skrajne kolumny są połączone elastycznymi górnymi połączeniami (patrz ryc. 9.15, a). Ze względu na stosunkowo małą sztywność górnej części słupa, położenie górnych połączeń w panelach końcowych ma niewielki wpływ na naprężenia termiczne.

Pionowe połączenia między kolumnami rozmieszczone są wzdłuż wszystkich rzędów kolumn budynku; powinny być umieszczone między tymi samymi osiami.

Ryż. 9.15. Lokalizacja połączeń między słupami w budynkach:

a - krótkie (lub przedziały temperaturowe); b - długi; 1 - kolumny; 2 - przekładki; 3 - oś dylatacji; 4 belki podsuwnicowe; 5 - blok komunikacyjny; 6-temperaturowy blok; 7 - dolne farmy; 8 - spód buta

Tabela 9.3. Maksymalne wymiary między ściągiem pionowym, m

Projektując połączenia wzdłuż środkowych rzędów słupów na torze suwnicy należy mieć na uwadze, że dość często, ze względu na uwarunkowania technologiczne, konieczne jest zachowanie wolnej przestrzeni między słupami. W takich przypadkach konstruowane są połączenia portalowe (patrz rys. 11.5, c).

Połączenia montowane na wysokości poprzeczek w łączniku i blokach końcowych zaprojektowano w postaci samodzielnych kratownic (element montażowy), w innych miejscach rozmieszczane są przekładki.

Elementy wzdłużne połączeń w punktach mocowania do słupów zapewniają, że punkty te nie są odsunięte od płaszczyzny ramy poprzecznej. Punkty te w schemacie obliczeniowym słupa można przejąć podporami zawiasowymi. Gdy wysokość dolnej części słupa jest wysoka, może być wskazane zamontowanie dodatkowej przekładki, która mocuje dolną część słupa w połowie jej wysokości i zmniejsza szacunkową długość słupa.

Ryż. 9.16. Praca połączeń między słupami pod wpływem: a - obciążenia wiatrem końca budynku; b - suwnice.

Przenoszenie obciążenia. W punkcie A (ryc. 9.16, a) elastyczny element wiążący 1 nie może odbierać siły ściskającej, dlatego Fw jest przenoszony przez krótszą i raczej sztywną przekładkę 2 do punktu B. Tutaj siła przechodząca przez element 3 jest przenoszona do punktu C. W tym momencie siła jest odbierana przez belki żurawia 4, przenoszące siłę F w na blok łączący w punkcie G. Połączenia działają podobnie na siły oddziaływań wzdłużnych żurawi F (ryc. 9.16, b).

Elementy łączące wykonane są z kątowników, kanałów, rur prostokątnych i okrągłych. Przy dużej długości elementów łączących, które odbierają małe siły, są one obliczane zgodnie z najwyższą elastycznością, która dla ściskanych elementów łączących poniżej belki podsuwnicy wynosi 210 - 60 ( jest stosunkiem rzeczywistej siły w elemencie łączącym do jego nośność), powyżej - 200; dla rozciągniętych wartości te wynoszą odpowiednio 200 i 300.

Linki do pokrycia (9.9).

Łącza poziome znajdują się w płaszczyznach dolnego i górnego pasa wiązarów oraz górnego pasa latarni. Połączenia poziome składają się z poprzecznych i wzdłużnych (rys. 9.17 i 9.18).

Ryż. 9.17. Powiązania między gospodarstwami: a - wzdłuż górnych pasów gospodarstw; b - wzdłuż dolnych pasów gospodarstw; c - pionowy; / - przekładka w kalenicy; 2 - kratownice stężone poprzecznie

Ryż. 9.18. Połączenia między latarniami

Elementy pasa górnego wiązarów są ściskane, dlatego konieczne jest zapewnienie ich stateczności od płaszczyzny wiązarów. Żebra blach dachowych i płatwi można uznać za podpory zapobiegające przesunięciu się górnych węzłów z płaszczyzny wiązara, pod warunkiem, że są one zabezpieczone stężeniami przed ruchami wzdłużnymi.

Należy zwrócić szczególną uwagę na wiązanie węzłów kratownicowych w obrębie latarni, gdzie nie ma zadaszenia. Tutaj, aby odpiąć węzły górnego pasa kratownic z ich płaszczyzny, zapewnione są przekładki i takie przekładki w węźle grzbietowym kratownicy są wymagane (ryc. 9.19, b). Rozpórki są przymocowane do końcowych połączeń w płaszczyźnie górnych pasów wiązarów.

Podczas montażu (przed montażem płyt dachowych lub dźwigarów) podatność górnego pasa od płaszczyzny wiązara nie powinna przekraczać 220. Jeżeli rozpórka kalenicowa nie zapewnia tego warunku, umieszcza się między nią dodatkową rozpórkę i rozpórka w płaszczyźnie kolumn.

W budynkach z suwnicami konieczne jest zapewnienie sztywności poziomej ramy zarówno w poprzek, jak i wzdłuż budynku. Podczas pracy suwnic powstają siły powodujące odkształcenia poprzeczne i wzdłużne ramy warsztatowej. Jeśli poprzeczna sztywność ramy jest niewystarczająca, żurawie mogą się zacinać podczas ruchu, a ich normalna praca jest zakłócona. Nadmierne drgania ramy stwarzają niekorzystne warunki dla pracy dźwigów i bezpieczeństwa otaczających konstrukcji. Dlatego w budynkach jednoprzęsłowych o dużej wysokości ( H 0 > 18 m), w budynkach z suwnicami o udźwigu ( Q≥ 10 t, przy żurawiach o dużych i bardzo dużych obciążeniach przy dowolnym udźwigu wymagany jest system wiązań wzdłużnych wzdłuż dolnych pasów kratownic.

Ryż. 9.19. Praca linku na okładkę:

a - schemat działania połączeń poziomych pod działaniem obciążeń zewnętrznych; b i c "- to samo, z siłami warunkowymi z utraty stateczności pasów kratownicowych; / - wiązania wzdłuż dolnych pasów kratownicowych; 2 - takie same, wzdłuż góry; 3 - usztywnienie wiązań; 4 - rozciąganie ściągi, 5 - forma wyboczenia lub oscylacji przy braku podkładek (rozstępów), 6 - taka sama, w obecności podkładek.

Siły poziome z suwnic działają w kierunku poprzecznym na jedną płaską ramę i dwie lub trzy sąsiednie. Połączenia wzdłużne zapewniają wspólne działanie systemu płaskich ram, w wyniku czego poprzeczne odkształcenia ramy pod działaniem siły skupionej są znacznie zmniejszone (ryc. 9.19, a).

Sztywność tych połączeń musi być wystarczająca, aby włączyć do pracy sąsiednie ramy, a ich szerokość jest przypisana do długości pierwszego panelu dolnego pasa kratownicy. Połączenia są zwykle instalowane na śrubach. Zgrzewanie wiązań zwiększa kilkukrotnie ich sztywność.

Panele dolnego pasa kratownic przylegające do podpór, zwłaszcza gdy poprzeczka jest sztywno połączona ze słupem, mogą być ściskane, w tym przypadku stężenia wzdłużne zapewniają stabilność dolnego pasa od płaszczyzny kratownic. Ściągi poprzeczne mocują ściągi podłużne, a na końcach budynku są również niezbędne do postrzegania obciążenia wiatrem skierowanego na koniec budynku.

Regały Fachwerk przenoszą obciążenie wiatrem F w do węzłów poprzecznej poziomej kratownicy końcowej, której pasy są dolnymi pasami kratownic końcowych i sąsiednich (patrz ryc. 9.19, a). Reakcje podporowe kratownicy końcowej są odbierane przez pionowe połączenia między słupami i przenoszone na fundament (patrz rys. 9.19). W płaszczyźnie pasów dolnych rozmieszczone są również krzyżulce pośrednie, umieszczone w tych samych panelach, co krzyżulce wzdłuż pasów górnych kratownicy.

Aby uniknąć drgań dolnego pasa kratownic w wyniku dynamicznego działania suwnic, konieczne jest ograniczenie podatności rozciągniętej części dolnego pasa od płaszczyzny ramy. W celu zmniejszenia swobodnej długości rozciągniętej części dolnego pasa, w niektórych przypadkach konieczne jest zastosowanie usztywnień, które zabezpieczają dolny pas w kierunku bocznym. Rozszerzenia te odbierają warunkową siłę poprzeczną Q fic (ryc. 9.19, c).

W długich budynkach składających się z kilku bloków termicznych, kratownice stężane krzyżowo wzdłuż pasów górnych i dolnych umieszcza się na każdym dylatacji (tak jak na końcach), pamiętając, że każdy blok termiczny jest kompletnym zespołem przestrzennym.

Połączenia pionowe między kratownicami są instalowane w tych samych osiach, w których umieszczone są poziome krzyżulce (patrz ryc. 9.20, c). Połączenia pionowe umieszczane są w płaszczyźnie rozpórek kratownicy w przęśle i na podporach (gdy kratownice są podparte na poziomie dolnego pasa). W przęśle montuje się jedno lub dwa połączenia pionowe na całej szerokości przęsła (w 12-15 m). Ściągi pionowe zapewniają niezmienność blokowi przestrzennemu, składającemu się z dwóch wiązarów kratownicowych i poziomych wiązań poprzecznych wzdłuż górnych i dolnych pasów kratownic. Kratownice krokwiowe mają niewielką sztywność boczną, dlatego podczas montażu są mocowane do sztywnego bloku przestrzennego za pomocą przekładek.

W przypadku braku poziomych krzyżulców wzdłuż górnych pasów, aby zapewnić sztywność bloku przestrzennego i zamocować górne pasy z płaszczyzny, po 6 m montuje się pionowe ściągi (ryc. 9.20, e).

Ryż. 9.20. Schematy systemów komunikacyjnych według zasięgu:

a - połączenia krzyżowe z 6-metrowym stopniem ram; b - połączenia z trójkątną kratą; c i d - to samo, z 12-metrowym krokiem ramy; e - połączenie wiązań poziomych wzdłuż dolnych pasów kratownic z wiązaniami pionowymi; I, II - połączenia odpowiednio na górnym i dolnym cięciwie gospodarstw

Przekroje elementów łączących zależą od ich schematu projektowego i skoku wiązarów. W przypadku połączeń poziomych o rozstawie kratownicy 6 m stosuje się kratę krzyżową lub trójkątną (ryc. 9.20, a, b). Stężenia kraty poprzecznej działają tylko na rozciąganie, a słupki na ściskanie. Dlatego regały są zwykle projektowane z dwóch rogów przekroju, a szelki - z pojedynczych rogów. Elementy kratownicy trójkątnej można zarówno ściskać, jak i rozciągać, dlatego zazwyczaj projektuje się je z profili giętych. Krawaty trójkątne są nieco cięższe niż opaski krzyżowe, ale ich montaż jest łatwiejszy.

Przy rozstawie kratownicy 12 m ukośne elementy połączeń, nawet w kratownicy poprzecznej, są bardzo ciężkie. Dlatego układ połączeń jest zaprojektowany tak, aby najdłuższy element miał nie więcej niż 12 m, przekątne wspierają te elementy (ryc. 9.20, c). Na ryc. 9.20,d przedstawia schemat połączeń, gdzie elementy ukośne pasują do kwadratu o wielkości 6 mi opierają się na elementach podłużnych o długości 12 m, które służą jako pasy kratownic. Elementy te muszą być wykonane z profilu kompozytowego lub z profili giętych.

Połączenia pionowe między kratownicami a latarniami najlepiej wykonywać w postaci oddzielnych kratownic przenośnych, co jest możliwe, jeśli ich wysokość jest mniejsza niż 3900 mm. Różne schematy połączeń pionowych pokazano na ryc. 9.20, mi.

Na ryc. 9.19 pokazuje znaki sił powstających w elementach podkładów nawierzchni dla określonego kierunku obciążenia wiatrem, lokalnych sił poziomych i warunkowych sił poprzecznych. Wiele elementów łącza można skompresować lub rozciągnąć. W tym przypadku ich przekrój dobierany jest według najgorszego przypadku - zgodnie z elastycznością dla ściśniętych elementów połączeń.

Przekładki w kalenicy górnego pasa kratownic (element 3 na ryc. 9.19, b) zapewniają stabilność górnego pasa od płaszczyzny kratownic zarówno podczas pracy, jak i podczas montażu. W tym drugim przypadku są one przyłączone tylko do jednego usieciowania, ich przekrój dobierany jest na podstawie ściskania.

Wymiary pionowe

Ho ≥ H1 + H2;

H2 ≥ Hk + f + d;

d = 100 mm;

Całkowita wysokość kolumny

Wymiary latarni:

· Hf = 3150 mm.

Wymiary poziome

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

< h в = 450 мм.

gdzie B 1 \u003d 300 mm zgodnie z przym. jeden

·

< h н = 1000 мм.

-

- przyłącza do latarni;

- połączenia fachwerk.

3.

Zbieranie obciążeń na ramie.

3.1.1.

Obciążenia na belce suwnicy.

Belka suwnicy o rozpiętości 12 m dla dwóch suwnic o udźwigu Q=32/5 t. Tryb pracy suwnic 5K. Rozpiętość budynku 30 m. Materiał belki C255: R y = 250 MPa = 24 kN/cm 2 (przy grubości t≤ 20 mm); R s \u003d 14 kN / cm 2.

Dla żurawia Q = 32/5 t średnie obciążenie wg. 1 największa siła pionowa na kole F k n = 280 kN; ciężar wózka G T = 85kN; typ szyny dźwigowej - KR-70.

Dla dźwigów średnio obciążonych poprzeczna siła pozioma na kole, dla dźwigów z elastycznym zawieszeniem dźwigów:

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

gdzie Q jest nominalnym udźwigiem dźwigu, kN; G t – masa wózka, kN; n o - liczba kół po jednej stronie żurawia.

Szacunkowe wartości sił na kole dźwigu:

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,

gdzie γ f = 1,1 - współczynnik niezawodności dla obciążenia dźwigu;

k 1 , k 2 \u003d 1 - współczynniki dynamiczne, biorąc pod uwagę charakter uderzeniowy obciążenia, gdy dźwig porusza się wzdłuż nierówności toru i na węzłach kolejowych, tabela. 15.1.

Stół

Numer obciążenia	Kombinacje obciążeń i sił		Ψ 2	Sekcje regałów
1 - 1	2 - 2	3 - 3	4 - 4
M	N	Q	M	N	M	N	M	N	Q
	Stały			-64,2	-53,5	-1,4	-56,55	-177	-6	-177	+28,9	-368	-1,4
	śnieżny			-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
	Dmaks	po lewej stronie			+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 *	po prawej stronie			-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	po lewej stronie			±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 *	po prawej stronie			±60,5		± 9,2	±12		±12		±133,3		±9
0,9	±54,5		±8,3	±10,8		±10,8		±120		±8,1
	wiatr	lewy			±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 *	po prawej			-102,5		-5,5	-39		-39		+328		-34,8
0,9	-92,2		-5	-35,1		-35,1		+295,2		-31,3
	+M maks. N odp.	Ψ2 = 1	Liczba ładunków	-	1,3,4	-	1, 5 *
starania		-	-	-	+229	-177	-	-	+787	-1760
Ψ2 = 0,9	Liczba ładunków	-	1, 3, 4, 5	-	1, 2, 3 * , 4, 5 *
starania		-	-	-	+239	-177	-	-	+757	-682
	-M ma N odp.	Ψ2 = 1	Liczba ładunków	1, 2	1, 2	1, 3, 4	1, 5
starania		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-315	-368
Ψ2 = 0,9	Liczba ładunków	1, 2, 3 * , 4, 5 *	1, 2, 5 *	1, 2, 3, 4, 5 *	1, 3, 4 (-), 5
starania		-315,1	-170,1	-52,3	-135	-294	-542	-1101	-380	-1175
	Nma +M odp.	Ψ2 = 1	Liczba ładunków	-	-	-	1, 3, 4
starania		-	-	-	-	-	-	-	+264	-1265
Ψ2 = 0,9	Liczba ładunków	-	-	-	1, 2, 3, 4, 5 *
starania		-	-	-	-	-	-	-	+597	-1292
	N mi-M odp.	Ψ2 = 1	Liczba ładunków	1, 2	1, 2	1, 3, 4	-
starania		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-	-
Ψ2 = 0,9	Liczba ładunków	1, 2, 3 * , 4, 5 *	1, 2, 5 *	1, 2, 3, 4, 5 *	-
starania		-315,1	-170,1	-52,3	-135	-294	-472	-1101	-	-
	N mi-M odp.	Ψ2 = 1	Liczba ładunków								1, 5 *
starania	+324	-368
	N mi + M odp.	Ψ2 = 0,9	Liczba ładunków	1, 5
starania	-315	-368
	Qma	Ψ2 = 0,9	Liczba ładunków								1, 2, 3, 4, 5 *
starania			-89

3.4. Obliczanie słupa schodkowego budynku przemysłowego.

3.4.1. Wstępne dane:

Połączenie między poprzeczką a słupem jest sztywne;

Szacowane siły są pokazane w tabeli,

Na górę kolumny

na odcinku 1-1 N = 170 kN, M = -315 kNm, Q = 52 kN;

w sekcji 2-2: M = -147 kNm.

Na dole kolumny

N 1 \u003d 1101 kN, M 1 \u003d -542 kNm (moment zginający obciąża gałąź dźwigu);

N 2 \u003d 1292 kN, M 2 \u003d +597 kNm (moment zginający obciąża gałąź zewnętrzną);

Qmaks = 89kN.

Stosunek sztywności górnej i dolnej części słupa I w /I n = 1/5;

materiał słupa - stal C235, fundament betonowy klasy B10;

współczynnik bezpieczeństwa obciążenia γ n = 0,95.

podstawa zewnętrznej gałęzi.

Wymagana powierzchnia płyty:

A pl.tr \u003d N v2 / R f \u003d 1205 / 0,54 \u003d 2232 cm2;

R f \u003d γR b ​​​​≈ 1,2 * 0,45 \u003d 0,54 kN / cm 2; Tabela R b \u003d 0,45 kN / cm 2 (beton B7,5). 8.4..

Ze względów konstrukcyjnych wysięg płyty od 2 powinien wynosić co najmniej 4 cm.

Następnie B ≥ b k + 2c 2 \u003d 45 + 2 * 4 \u003d 53 cm, bierzemy B \u003d 55 cm;

L tr \u003d A kwadrat tr / B \u003d 2232/55 \u003d 40,6 cm, akceptujemy L \u003d 45 cm;

mkw. \u003d 45 * 55 \u003d 2475 cm2\u003e Kwadrat tr \u003d 2232 cm2.

Średnie naprężenie w betonie pod płytą:

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

Z warunku symetrycznego ułożenia trawersów względem środka ciężkości gałęzi odległość między trawersami w świetle wynosi:

2(b f + t w - z o) \u003d 2 * (15 + 1,4 - 4,2) \u003d 24,4 cm; o grubości trawersu 12 mm przy 1 \u003d (45 - 24,4 - 2 * 1,2) / 2 \u003d 9,1 cm.

· Wyznaczamy momenty zginające w poszczególnych przekrojach płyty:

działka 1(nawis wspornika 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;

działka 2(nawis wspornika c = c 2 = 5 cm):

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

działka 3(płyta podparta z czterech stron): b / a \u003d 52,3/18 \u003d 2,9\u003e 2, α \u003d 0,125):

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

działka 4(płyta podparta z czterech stron):

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

Przyjmujemy do obliczeń M max \u003d M 1 \u003d 20 kNcm.

· Wymagana grubość płyty:

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

gdzie R y \u003d 205 MPa \u003d 20,5 kN / cm2 dla stali Vst3kp2 o grubości 21–40 mm.

Akceptujemy t pl \u003d 26 mm (2 mm - naddatek na frezowanie).

Wysokość trawersu określana jest od warunku ułożenia szwu mocowania trawersu do odgałęzienia słupa. Jako margines bezpieczeństwa przenosimy całą siłę z gałęzi na trawersy przez cztery spoiny pachwinowe. Drut spawalniczy półautomatyczny marki Sv - 08G2S, d = 2 mm, k f = 8 mm. Wymaganą długość szwu określa:

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.

Przyjmujemy h tr = 30cm.

Kontrolę wytrzymałości trawersu przeprowadza się w taki sam sposób, jak dla centralnie ściskanej kolumny.

Obliczanie śrub kotwiących do mocowania gałęzi dźwigu (N min \u003d 368 kN; M \u003d 324 kNm).

Siła w śrubach kotwiących: F a \u003d (M-N y 2) / h o \u003d (32400-368 * 56) / 145,8 \u003d 81 kN.

Wymagane pole przekroju śrub wykonanych ze stali Vst3kp2: R VA =18,5 kN/cm 2 ;

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

Akceptujemy 2 śruby d \u003d 20 mm, A v.a \u003d 2 * 3,14 \u003d 6,28 cm 2. Siła w śrubach kotwiących gałęzi zewnętrznej jest mniejsza. Ze względów konstrukcyjnych akceptujemy te same śruby.

3.5. Obliczanie i projektowanie kratownicy.

Wstępne dane.

Materiał prętów kratownicy to stal C245 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm), materiał węzłów to C255 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm) ;

Elementy farmy wykonane są z narożników.

Obciążenie z masy pokrowca (bez ciężaru latarni):

g cr ’ = g cr - γ g g tło ′ \u003d 1,76 - 1,05 * 10 \u003d 1,6 kN / m 2.

Masa latarni, w przeciwieństwie do obliczeń ramy, brana jest pod uwagę w miejscach, w których latarnia faktycznie opiera się na kratownicy.

Masa stelaża latarni na jednostkę powierzchni rzutu poziomego g tła latarni '=0,1 kN/m2.

Masa ściany bocznej i przeszklenia na jednostkę długości ściany g b.st = 2 kN/m;

obliczona wysokość d, przyjmuje się odległość między osiami pasów (2250-180 \u003d 2,07 m)

Siły węzłowe (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 tła '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 tła 'B (0,5d + d) \u003d 1,6 * 6 * (0,5 * 2 + 2) + 0,1 * 6 * ( 0,5 * 2 + 2) = 30,6 kN.

Reakcje podporowe: . 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.

Siły węzłowe:

Pierwsza opcja obciążenia śniegiem (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.

Reakcje podporowe: . 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.

Druga opcja obciążenia śniegiem (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;

Reakcje podporowe: . F′ As \u003d F 1 s ’ + F 2 s ’ + F 3 s ’ \u003d 21,6 + 36,7 + 18,4 \u003d 76,7 kN.

Obciążenie od momentów ramy (patrz tabela) (g).

Pierwsza kombinacja

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

M2 odpowiednio = -238 kNm.

Druga kombinacja (bez obciążenia śniegiem):

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

Obliczanie szwów.

WYKAZ UŻYWANEJ LITERATURY.

1. Konstrukcje metalowe. wyd. Yu.I. Kudishina Moskwa, wyd. c. "Akademia", 2008

2. Konstrukcje metalowe. Podręcznik dla uczelni / Wyd. E. I. Belenya. – wyd. M.: Stroyizdat, 1986. 560 s.

3. Przykłady obliczeń konstrukcji metalowych. Pod redakcją A.P. Mandrikova. - wyd. 2 Moskwa: Stroyizdat, 1991. 431 s.

4. SNiP II-23-81 * (1990). Konstrukcje stalowe. - M.; CITP Gosstroy ZSRR, 1991. - 94 s.

5. SNiP 2.01.07-85. Obciążenia i uderzenia. - M.; CITP Gosstroy ZSRR, 1989. - 36 s.

6. SNiP 2.01.07-85 *. Dodatki, Rozdział 10. Ugięcia i przemieszczenia. - M.; CITP Gosstroy ZSRR, 1989. - 7 s.

7. Konstrukcje metalowe. Podręcznik dla uczelni / Wyd. V. K. Faibishenko. – M.: Stroyizdat, 1984. 336 s.

8. GOST 24379.0 - 80. Śruby fundamentowe.

9. Wytyczne do projektów kursów „Konstrukcje metalowe” Morozov 2007

10. Projektowanie konstrukcji metalowych budynków przemysłowych. Wyd. AI Aktuganov 2005

Wymiary pionowe

Projektowanie szkieletu parterowego budynku przemysłowego rozpoczynamy od wyboru schematu konstrukcyjnego i jego układu. Wysokość budynku od poziomu podłogi do dołu wiązara konstrukcyjnego Nr:

Ho ≥ H1 + H2;

gdzie H 1 to odległość od poziomu podłogi do główki szyny dźwigu zgodnie z instrukcją H 1 = 16 m;

H 2 - odległość od główki szyny dźwigu do spodu konstrukcji budowlanych powłoki, obliczona według wzoru:

H2 ≥ Hk + f + d;

gdzie H k - wysokość suwnicy; H k \u003d 2750 mm zgodnie z przym. jeden

f jest wielkością uwzględniającą ugięcie struktury powłoki w zależności od rozpiętości, f = 300 mm;

d - szczelina między górnym punktem wózka suwnicy a konstrukcją budynku,

d = 100 mm;

H 2 \u003d 2750 +300 +100 \u003d 3150 mm, akceptowane - 3200 mm (ponieważ H 2 jest wielokrotnością 200 mm)

H o ≥ H 1 + H 2 \u003d 16000 + 3200 \u003d 19200 mm, zaakceptowano - 19200 mm (ponieważ H 2 przyjmuje się jako wielokrotność 600 mm)

Wysokość szczytu kolumny:

N w \u003d (h b + h p) + H 2 \u003d 1500 + 120 + 3200 \u003d 4820 mm. Ostatecznie określimy rozmiar po obliczeniu belki podsuwnicy.

Wysokość dolnej części kolumny przy pogłębieniu podstawy kolumny 1000 mm poniżej podłogi

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

Całkowita wysokość kolumny

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

Wymiary latarni:

Przyjmujemy latarnię o szerokości 12 m z przeszkleniem w jednej kondygnacji, wysokości 1250 mm, wysokości boku 800 mm oraz gzymsu 450 mm.

N oł. = 1750 +800 +450 =3000 mm.

· Hf = 3150 mm.

Schemat konstrukcyjny ramy budynku pokazano na rysunku:

Wymiary poziome

Ponieważ rozstaw słupów wynosi 12 m, nośność to 32/5 t, wysokość zabudowy< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.

h w \u003d a + 200 \u003d 250 + 200 \u003d 450 mm

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

Określmy wartość l 1:

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

gdzie B 1 \u003d 300 mm zgodnie z przym. jeden

Akceptujemy l 1 \u003d 750 mm (wielokrotność 250 mm).

Szerokość przekroju dolnej części kolumny:

· 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.

Przekrój górnej części słupa jest przypisany jako dwuteownik o pełnych ścianach, a dolna część jest lita.

Opaski stalowe do budynków przemysłowych

Przestrzenną sztywność ościeżnicy oraz stabilność ościeżnicy i jej poszczególnych elementów zapewnia założony system połączeń:

Połączenia pomiędzy słupami (pod i nad belką podsuwnicy) niezbędne do zapewnienia stateczności słupów od płaszczyzn ram, odbioru i przeniesienia na fundamenty obciążeń działających wzdłuż budynku (wiatr, temperatura) oraz utrwalenia konstrukcji kolumny podczas instalacji;

- ściągi pomiędzy kratownicami: a) poziome ściągi poprzeczne wzdłuż dolnych pasów kratownic, przyjmujące obciążenie wiatru działającego na koniec budynku; b) poziome ściągi wzdłużne wzdłuż dolnych pasów kratownic; c) poprzeczki poziome wzdłuż górnych pasów kratownic; d) powiązania pionowe między gospodarstwami;

- przyłącza do latarni;

- połączenia fachwerk.

3. Część obliczeniowa i projektowa.

Zbieranie obciążeń na ramie.

3.1.1. Schemat obliczeniowy ramy poprzecznej.

Linie przechodzące przez środki ciężkości górnej i dolnej części kolumny są traktowane jako osie geometryczne kolumn schodkowych. Niedopasowanie środków ciężkości daje mimośród „e 0”, który obliczamy:

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

Linki między kolumnami.

System połączeń pomiędzy słupami zapewnia podczas eksploatacji i montażu niezmienność geometryczną ramy i jej nośność w kierunku wzdłużnym oraz stabilność słupów od płaszczyzny ram poprzecznych.

Połączenia tworzące dysk twardy znajdują się na środku budynku lub w przedziale temperaturowym, uwzględniając możliwość przemieszczania się słupów podczas odkształceń termicznych elementów podłużnych.

Jeżeli na końcach budynku umieścimy połączenia (dyski twarde) to we wszystkich elementach podłużnych (konstrukcjach dźwigowych, kratownicach, stężeniach) występują duże siły temperaturowe F t

Gdy długość budynku lub bloku temperaturowego przekracza 120 m, pomiędzy słupami umieszcza się zwykle dwa układy bloków połączeniowych.

Maksymalne wymiary między wiązaniami pionowymi w metrach

Wymiary w nawiasach podano dla budynków eksploatowanych w projektowych temperaturach zewnętrznych t= -40° ¸ -65 °С.

Najprostszym schematem połączenia jest krzyż, stosuje się go przy rozstawie słupów do 12 m. Racjonalny kąt nachylenia ściągów jest zatem, przy małym skoku, ale dużej wysokości słupów, instalowane są dwa ściągi poprzeczne wzdłuż wysokość dolnej części kolumny.

W tych samych przypadkach projektuje się czasem dodatkowe odsprzęgnięcie słupów od płaszczyzny ościeżnicy za pomocą przekładek.

Połączenia pionowe znajdują się we wszystkich rzędach budynku. Przy dużym skoku kolumn środkowych rzędów, a także aby nie przeszkadzać w przenoszeniu produktów z przęsła na przęsło, projektuje się połączenia schematów portalowych i półportalowych.

Pionowe połączenia między słupami odbierają siły wiatru W 1 i W 2 działające na koniec budynku oraz hamowanie wzdłużne dźwigów T itp.

Elementy połączeń krzyżowych i portalowych pracują w napięciu. Pręty prasowane, ze względu na ich dużą elastyczność, są wyłączone z pracy i nie są uwzględniane w obliczeniach. Elastyczność naprężonych elementów połączeń znajdujących się poniżej poziomu belek podsuwnicowych nie powinna przekraczać 300 dla budynków zwykłych i 200 dla budynków ze „specjalnym” trybem pracy żurawi; dla połączeń nad belkami podsuwnicowymi - odpowiednio 400 i 300.

Linki do pokrycia.

Połączenia przez konstrukcje dachowe (namiot) lub połączenia pomiędzy kratownicami tworzą ogólną sztywność przestrzenną ramy i zapewniają: stabilność ściskanych pasów kratownic z ich płaszczyzny, redystrybucję lokalnych obciążeń dźwigu przyłożonych do jednej z ram na sąsiednie ramy; łatwość instalacji; określona geometria ramy; percepcja i transmisja na kolumny niektórych obciążeń.

Połączenia zasięgu znajdują się:

1) w płaszczyźnie górnych pasów wiązarów dachowych - elementy podłużne między nimi;

2) w płaszczyźnie dolnych pasów wiązarów kratownicowych - kratownice poprzeczne i wzdłużne, a także niekiedy podłużne przedłużenia pomiędzy poprzecznymi wiązarami;

3) połączenia pionowe między wiązarami dachowymi;

4) komunikaty na latarniach.

Krawaty w płaszczyźnie górnych pasów wiązarów.

Elementy pasa górnego wiązarów są ściskane, dlatego konieczne jest zapewnienie ich stateczności od płaszczyzny wiązarów.

Płyty i dźwigary żelbetowe dachowe można uznać za podpory zapobiegające przesunięciu się górnych węzłów z płaszczyzny wiązara, pod warunkiem, że są one zabezpieczone przed ruchami podłużnymi za pomocą stężeń umieszczonych w płaszczyźnie dachu. Wskazane jest umieszczenie takich ściągów (wiązarów stężonych poprzecznie) na końcach warsztatu tak, aby wraz z wiązarami stężonymi poprzecznymi wzdłuż dolnych pasów i stężeniami pionowymi pomiędzy wiązarami tworzyły przestrzenny blok zapewniający sztywność powłoki.

Przy większej długości budynku lub bloku temperaturowego montuje się pośrednie wiązary krzyżowe, których odległość nie powinna przekraczać 60 m.

Aby zapewnić stabilność górnego pasa wiązara od jego płaszczyzny w latarni, gdzie nie ma zadaszenia, przewidziano specjalne podkładki dystansowe, w węźle kalenicowym wiązara. Podczas procesu montażu (przed montażem płyt dachowych lub dźwigarów) elastyczność górnego pasa od płaszczyzny wiązara nie powinna przekraczać 220. Dlatego też, jeśli rozpórka kalenicowa nie zapewnia tego warunku, należy zastosować dodatkową rozpórkę. umieszczony między nim a rozpórką na podporze kratownicy (w płaszczyźnie słupów).

Ściągi w płaszczyźnie dolnych pasów kratownicy

W budynkach z suwnicami konieczne jest zapewnienie sztywności poziomej ramy zarówno w poprzek, jak i wzdłuż budynku.

Podczas pracy suwnic powstają siły powodujące odkształcenia poprzeczne i wzdłużne ramy warsztatowej.

Jeśli poprzeczna sztywność ramy jest niewystarczająca, żurawie mogą się zacinać podczas ruchu i normalna praca jest zakłócona. Nadmierne drgania ramy stwarzają niekorzystne warunki dla pracy dźwigów i bezpieczeństwa otaczających konstrukcji. Dlatego w budynkach jednoprzęsłowych o dużej wysokości (H>18 m), w budynkach z suwnicami Q>100 kN, z suwnicami ciężkimi i bardzo ciężkimi, przy dowolnej nośności, układ połączeń wzdłuż dolnych pasów kratownic jest wymagane.

Siły poziome F pochodzące od suwnic działają w kierunku poprzecznym na jedną płaską ramę lub dwie lub trzy sąsiednie.

Kratownice usztywnione wzdłużnie zapewniają łączne działanie systemu płaskich ram, dzięki czemu odkształcenia poprzeczne ramy pod działaniem siły skupionej są znacznie zmniejszone.

Regały końcowego fachwerku przenoszą obciążenie wiatrem F W na węzły kratownicy poprzecznej.

Aby uniknąć drgań dolnego pasa kratownicy w wyniku dynamicznego oddziaływania suwnic, podatność rozciągniętej części dolnego pasa kratownicy od płaszczyzny ramy jest ograniczona: dla suwnic o liczbie cykli obciążenia 2 × 10 6 lub więcej - 250, dla innych budynków - 400. Aby zmniejszyć długość naciągniętej części dolnych pasów w niektórych przypadkach należy nałożyć rozstępy, które zabezpieczają dolny pas w kierunku bocznym.

Pionowe powiązania między gospodarstwami.

Połączenia te łączą ze sobą wiązary dachowe i zapobiegają ich przewróceniu. Montuje się je z reguły w osiach, w których połączenia zachodzą wzdłuż dolnych i górnych pasów kratownic, tworząc razem z nimi sztywny blok.

W budynkach z transportem napowietrznym połączenia pionowe przyczyniają się do redystrybucji między kratownicami obciążenia dźwigu przyłożonego bezpośrednio do konstrukcji dachu. W tych przypadkach, podobnie jak do wiązarów dachowych, mocowana jest suwnica elektryczna - belki o znacznej nośności, połączenia pionowe pomiędzy wiązarami znajdują się w płaszczyznach podwieszenia w sposób ciągły na całej długości budynku.

Konstrukcyjny schemat połączeń zależy głównie od nachylenia wiązarów dachowych.

Połączenia na górnych pasach kratownic

Połączenia na dolnych pasach wiązarów dachowych

W przypadku połączeń poziomych o rozstawie kratownicy 6 m można zastosować kratownicę poprzeczną, której stężenia działają tylko na rozciąganie (rys. a).

Ostatnio stosuje się głównie kratownice stężone z kratą trójkątną (rys. b). W tym przypadku szelki działają zarówno na rozciąganie, jak i ściskanie, dlatego wskazane jest, aby projektować je z rur lub giętych profili, co może zmniejszyć zużycie metalu o 30-40%.

Przy rozstawie kratownic wynoszącym 12 m elementy usztywniające ukośne, nawet te pracujące tylko na rozciąganie, okazują się zbyt ciężkie. Dlatego układ połączeń został zaprojektowany tak, aby najdłuższy element miał nie więcej niż 12 m, a przekątne wspierały ten element (rys. c, d).

Możliwe jest zapewnienie mocowania ściągów wzdłużnych bez kraty ściągów wzdłuż górnego pasa wiązarów, co nie pozwala na zastosowanie przebiegów przelotowych. W tym przypadku sztywny blok zawiera elementy kryjące (dźwigary, panele), wiązary dachowe i często umieszczone pionowe ściągi (rys. e). To rozwiązanie jest obecnie standardem. Elementy łączeniowe namiotu (pokrycia) są z reguły obliczane pod względem elastyczności. Maksymalna elastyczność dla ściśniętych elementów tych łączników wynosi 200, dla rozciąganych – 400, (dla suwnic o liczbie taktów 2×106 i więcej – 300).

System elementów konstrukcyjnych służących do podparcia ogrodzenia muru i odbioru obciążenia wiatrem o nazwie fachwerk.

Fachwerk przystosowany jest do ścian obciążonych, jak również do ścian wewnętrznych i ścianek działowych.

Przy ścianach samonośnych, a także ścianach panelowych o długości paneli równej rozstawowi słupów, nie ma potrzeby stosowania konstrukcji szachulcowych.

Ze stopniem kolumn zewnętrznych o długości 12 mi panelami ściennymi o długości 6 m, montowane są pośrednie regały szachulcowe.

Fachwerk, montowany w płaszczyźnie ścian podłużnych budynku, nazywany jest fachwerkiem podłużnym. Fachwerk, zainstalowany w płaszczyźnie ścian końca budynku, nazywany jest fachwerkiem końcowym.

Fachwerk końcowy składa się ze słupów pionowych, które są instalowane co 6 lub 12 m. Górne końce słupków w kierunku poziomym spoczywają na kratownicy poprzecznej na poziomie dolnych pasów kratownicy.

Aby nie dopuścić do ugięcia wiązarów dachowych od chwilowych obciążeń, podparcie regałów szachulcowych odbywa się za pomocą zawiasów blaszanych, które są cienką blachą o szerokości t = (8 10 mm) 150 200 mm, która łatwo zgina się w kierunku pionowym, nie zapobiegając ugięciu kratownicy; w kierunku poziomym przenosi siłę. Poprzeczki do otworów okiennych są przymocowane do regałów szachulcowych; przy dużej wysokości regałów w płaszczyźnie ściany końcowej umieszcza się rozpórki, które zmniejszają ich wolną długość.

Ściany wykonane z cegieł lub bloczków betonowych są samonośne, tj. postrzegając cały ich ciężar, a tylko boczne obciążenie wiatrem jest przenoszone przez ścianę na kolumnę lub regał z muru pruskiego.

Ściany z płyt żelbetowych o dużych panelach są instalowane (zawieszane) na stołach kolumn lub regałach szachulcowych (jeden stół po 3-5 płytach wysokości). W tym przypadku regał szachulcowy działa na ściskanie mimośrodowe.

POŁĄCZENIA W KONSTRUKCJACH- lekkie elementy konstrukcyjne w postaci oddzielnych prętów lub systemów (kratownice); zaprojektowane w celu zapewnienia stabilności przestrzennej głównych systemów nośnych (kratownice, belki, ramy itp.) oraz poszczególnych prętów; przestrzenna praca konstrukcji poprzez rozłożenie obciążenia przyłożonego do jednego lub więcej elementów na całą konstrukcję; nadanie konstrukcji sztywności wymaganej w normalnych warunkach eksploatacyjnych; do percepcji w niektórych przypadkach obciążeń wiatrowych i bezwładnościowych (na przykład z dźwigów, pociągów itp.) działających na konstrukcje. Systemy komunikacji są tak rozmieszczone, że każdy z nich spełnia kilka z wymienionych funkcji.

Aby stworzyć przestrzenną sztywność i stabilność konstrukcji składających się z płaskich elementów (kratownice, belki), które łatwo tracą stabilność z ich płaszczyzny, łączy się je wzdłuż górnych i dolnych pasów za pomocą poziomych wiązań. Dodatkowo na końcach oraz przy dużych rozpiętościach oraz w odcinkach pośrednich umieszczone są połączenia pionowe - przesłony. W rezultacie powstaje układ przestrzenny, który ma dużą sztywność na skręcanie i zginanie w kierunku poprzecznym. Ta zasada zapewniania sztywności przestrzennej jest stosowana w projektowaniu wielu konstrukcji.

W konstrukcjach przęsłowych mostów belkowych lub łukowych dwie główne kratownice są połączone poziomymi układami stężeń wzdłuż dolnych i górnych pasów kratownic. Te układy komunikacyjne tworzą poziome kratownice, które oprócz zapewnienia sztywności, biorą udział w przenoszeniu obciążeń wiatrem na podpory. Aby uzyskać niezbędną sztywność skrętną, umieszcza się połączenia poprzeczne zapewniające niezmienność przekroju poprzecznego belki mostowej. W wieżach o przekroju kwadratowym lub wielokątnym w tym samym celu rozmieszczone są przesłony poziome.W dachach budynków przemysłowych i użyteczności publicznej, za pomocą wiązarów poziomych i pionowych, dwie wiązary dachowe są połączone w sztywną bryłę przestrzenną, z którą reszta wiązarów dachowych łączy się za pomocą dźwigarów lub cięgien (wiązań). Taki blok zapewnia sztywność i stabilność całego systemu powłokowego.Najbardziej rozbudowany system połączeń ma stalowe ramy jednokondygnacyjnych budynków przemysłowych.

Systemy poziomych i pionowych połączeń poprzeczek kratowych ram (kratownic) i latarni zapewniają ogólną sztywność namiotu, zabezpieczają ściśnięte elementy konstrukcyjne przed utratą stateczności (np. górne pasy wiązarów), zapewniają stabilność elementów płaskich podczas instalacji i eksploatacji Uwzględnienie pracy przestrzennej zapewnianej przez połączenie głównych konstrukcji nośnych za pomocą systemów połączeń, przy obliczaniu konstrukcji daje zmniejszenie ciężaru konstrukcji. Na przykład uwzględnienie pracy przestrzennej ram poprzecznych ram jednopiętrowych budynków przemysłowych zmniejsza obliczone wartości momentów w kolumnach o 25-30%. Opracowano metodę obliczania układów przestrzennych ustrojów przęsłowych mostów dźwigarowych. W normalnych przypadkach obligacje nie są obliczane, a ich odcinki są przydzielane zgodnie z maksymalną elastycznością ustaloną przez normy.

Stabilność poprzeczną ramy budynków drewnianych uzyskuje się poprzez ściśnięcie głównych filarów w fundamentach, gdy konstrukcja dachu jest przymocowana zawiasami do tych filarów; zastosowanie konstrukcji ramowych lub łukowych z podporą na zawiasach; stworzenie osłony dysku twardego, która znajduje zastosowanie w małych obiektach Stabilność wzdłużną budynku zapewnia ustawienie (po ok. 20 m) specjalnego połączenia w płaszczyźnie ścian szkieletu i środkowego rzędu regałów. Panele ścienne (panele) mogą również służyć jako połączenia, odpowiednio mocowane do elementów ramy.

Aby zapewnić stabilność przestrzenną płaskich nośnych konstrukcji drewnianych, umieszcza się odpowiednie połączenia, które są zasadniczo podobne do połączeń w konstrukcjach metalowych lub żelbetowych.W konstrukcjach łukowych i ramowych, oprócz zwykłego (jak w wiązarach belkowych) rozpinania ściśnięty pas górny służy do rozpinania pasa dolnego, który z reguły przy jednostronnych obciążeniach powoduje ściskanie obszarów. To mocowanie odbywa się za pomocą pionowych wiązań łączących konstrukcje parami. W ten sam sposób zapewniona jest stabilność od płaszczyzny dolnych pasów w konstrukcjach kratownicowych. Jako ściągi poziome można zastosować paski skośnej podłogi i osłony dachowe. Przestrzenne konstrukcje drewniane nie wymagają specjalnych połączeń.