Instalarea conexiunilor verticale. Aspectul legăturilor de cadru

Elementele principale ale cadrului sunt ramele. Sunt formate din coloane și structuri portante acoperiri - grinzi sau ferme, punți lungi etc. Aceste elemente sunt conectate articulat la noduri folosind piese metalice înglobate, șuruburi de ancorare și sudură. Cadrele sunt asamblate din elemente standard fabricate din fabrică. Alte elemente ale cadrului sunt fundația, chingile și grinzile macaralei și structurile de căpriori. Acestea asigură stabilitatea cadrelor și absorb sarcinile vântului care acționează asupra pereților clădirii și felinarelor, precum și sarcinile de la macarale.

Componente ale cadrului clădirilor industriale cu un etaj

De exemplu, o clădire cu o singură travă echipată cu o macara rulantă (Fig. 1).

Cadrul este format din următoarele elemente principale:

1. Coloane situate la treptele W de-a lungul clădirii; Scopul principal al stâlpilor este de a susține grinzile macaralei și acoperișul.
2. Structuri portante ale acoperirii (capriori* grinzi sau ferme), care se sprijină direct pe stâlpi (dacă pasul acestora coincide cu pasul stâlpilor) și formează împreună cu acestea cadrele transversale ale tocului.
3. Dacă pasul structurilor portante ale acoperirii nu coincide cu pasul stâlpilor (de exemplu, 6 și 12 m), structurile sub-capriori situate în planuri longitudinale (și sub formă de grinzi sau ferme) sunt introduse în cadru, susținând structuri portante intermediare ale învelișului situat între stâlpi (Fig. 1,b).
4. În unele cazuri (rare), în cadru sunt incluse pane, sprijinite pe structurile portante ale acoperirii și situate la distanțe de 1,5 sau 3 m.
5. Grinzi de macara susținute de stâlpi și căi portante macarale rulante. În clădirile cu macarale rulante sau pe podea, grinzile macaralei nu sunt necesare.
6. Grinzi de fundație care se sprijină pe fundații pe stâlpi și susțin pereții exteriori ai unei clădiri.
7. Grinzi de fixare sprijinite pe stâlpi și susținând niveluri individuale perete exterior(dacă nu se sprijină pe grinzile de fundație pe toată înălțimea sa).
8. Când distanța dintre coloanele principale ale cadrului, în planurile pereților exteriori este de 12 m sau mai mult, precum și la capetele clădirii, sunt instalate coloane auxiliare (structuri cu semi-timp) pentru a facilita construirea ziduri.

Orez. 1. Cadrul unei clădiri cu un etaj, cu o singură travă (diagrama):

a - cu aceeași distanță între coloane și structuri portante ale acoperirii; b - cu distanțare inegală a coloanelor și structurilor portante ale acoperirii; 1 - coloane; 2 - structuri portante ale acoperirii; 3 - structuri de căpriori; 4 -- alergări; 5 - grinzi macarale; 6 - grinzi de fundare; 7 - grinzi de prindere; c - legături longitudinale ale stâlpilor; 9 - conexiuni longitudinale verticale ale acoperirii; 10 - conexiuni orizontale transversale ale acoperirii; 11 - conexiuni longitudinale orizontale ale acoperirii.

În cadrele din oțel, grinzile de curele sunt, de asemenea, clasificate ca semi-cherestea (Fig. 2, a). Cadrul în ansamblu trebuie să funcționeze în mod fiabil și stabil sub influența macaralei, a vântului și a altor sarcini.

Orez. 2 Scheme de semi-cherestea

a - semi-cherestea longitudinală a peretelui, b - semi-cheresteaua de capăt, 1 - coloane principale, 2 - coloane cu semi-cherestea, 3 - traversă semi-cherestea, 4 - ferme de acoperiș

Sarcinile verticale P de la macara rulantă(Fig. 3), transmise prin grinzile macaralei către stâlpii cu o excentricitate mare, provoacă comprimarea excentrică a acelor stâlpi față de care se află în prezent podul macaralei.

Orez. 3. Diagrama macaralei rulante

1 - dimensiuni macarale, 2 - cărucior, 3 - pod macara, 4 - cârlig, 5 - roată macarale; 6 - șină de macara; 7 - grinda macaralei; 8 - coloana

Frânarea căruciorului macaralei în timp ce acesta se deplasează de-a lungul podului macaralei (de-a lungul travei) creează forțe de frânare transversale orizontale T1 care acționează asupra acelorași stâlpi.

Frânarea macaralei în ansamblu pe măsură ce se deplasează de-a lungul travei creează forțe longitudinale de frânare T2 care acționează de-a lungul șirurilor de coloane. Cu capacitatea de ridicare a macaralelor rulante care ajunge la 650 de tone și mai mult, sarcinile pe care le transmit cadrului sunt foarte mari. Macaralele suspendate se deplasează de-a lungul căilor suspendate de structurile portante ale învelișului și prin acestea își transferă sarcinile către coloane.

Încărcăturile vântului la diverse direcții vânturile pot acționa asupra cadrului atât în ​​direcții transversale cât și longitudinale.

Pentru a asigura stabilitatea elementelor individuale ale cadrului în timpul instalării sale și funcționarea lor spațială comună atunci când diferite sarcini sunt aplicate pe cadru, conexiunile sunt introduse în cadru.

Principalele tipuri de conexiuni de cadru pentru clădiri cu un etaj

1. Legături longitudinale coloane, asigurându-le stabilitatea şi lucrând împreună pe direcția longitudinală în timpul frânării longitudinale a macaralei și a acțiunii longitudinale a vântului se instalează la capătul sau la mijlocul lungimii cadrului.

Stabilitatea stâlpilor rămași în plan longitudinal se realizează prin fixarea acestora pe stâlpii de contravântuire cu elemente de cadru longitudinal orizontal (grinzi de macara, grinzi de curele sau distanțiere speciale).

Conexiunile de acest tip pot avea schema diferitaîn funcţie de cerinţele pentru clădirea proiectată. Cele mai simple sunt conexiunile încrucișate (Fig. 4, a). În cazurile în care acestea interferează cu instalarea echipamentelor sau tăiate în spațiul de trecere (Fig. 4, b), acestea sunt înlocuite cu conexiuni portal.

În clădirile fără macara de înălțime mică, astfel de conexiuni nu sunt necesare. Funcționarea stâlpilor în direcția transversală în toate cazurile este asigurată de dimensiunile lor mari în secțiune transversală în această direcție și prin fixarea lor rigidă pe fundații.

Fig.4. Sistem conexiuni verticale de-a lungul coloanelor. 1 - coloane, 2 - acoperire, 3 - conexiuni, 4 - trecere

2. Conexiuni longitudinale verticale ale acoperirii, oferind stabilitate poziție verticală Acoperirile structurilor portante (ferme) pe stâlpi, deoarece atașarea lor la stâlpi este considerată cu balamale, sunt situate la capetele cadrului. Stabilitatea fermelor rămase se realizează prin atașarea acestora la fermele contravântuite cu bare orizontale.

3. Conexiuni orizontale transversale, asigurând stabilitatea coardei superioare comprimate a fermei împotriva îndoirii longitudinale, sunt situate la capetele cadrului și sunt formate prin combinarea coardelor superioare a două ferme adiacente într-o singură structură, rigidă în plan orizontal. Stabilitatea coardelor superioare ale fermelor rămase se realizează prin atașarea acestora la fermele contravântuite în planul coardei superioare folosind distanțiere (sau elemente de acoperire care înglobează).

4. Conexiuni orizontale longitudinale ale acoperirii, situată de-a lungul pereților exteriori la nivelul coardei inferioare a fermelor.

Toate cele trei tipuri de conexiuni de acoperire sunt destinate să combine elemente portante plane individuale ale acoperirii, rigide numai în plan vertical, într-o singură structură spațială neschimbată care absoarbe sarcinile orizontale locale de la macarale și sarcinile vântului și le distribuie între coloanele cadrului.

Cadre cu un singur etaj clădiri industriale Cel mai adesea, acestea sunt ridicate din beton armat prefabricat, sunt permise numai în prezența unor sarcini deosebit de mari, deschideri sau alte condiții care fac nepractică utilizarea betonului armat. Consumul de oțel în structurile din beton armat este mai mic decât în ​​cele din oțel: în stâlpi - de 2,5-3 ori; în fermele de acoperire - de 2-2,5 ori. Tipuri de clădiri industriale pe un etaj.

Cu toate acestea, costul structurilor din oțel și beton armat cu același scop diferă ușor și în prezent cadrele sunt realizate în principal din oțel.

Complexul de conexiuni descris mai sus se găsește în forma sa cea mai completă și clară în cadrele de oțel, ale căror elemente individuale au o rigiditate deosebit de scăzută. Elementele mai masive ale cadrelor din beton armat au, de asemenea, o rigiditate mai mare. Prin urmare, în cadrele din beton armat, anumite tipuri de conexiuni pot lipsi. De exemplu, într-o clădire fără felinare, cu structuri portante, acoperiri sub formă de grinzi și o pardoseală din plăci cu panouri mari, nu se fac conexiuni în înveliș.

În cadrele monolitice din beton armat (care sunt foarte rare în practica casnică), îmbinarea rigidă a elementelor de cadru la noduri și masa mare de elemente fac să nu fie necesare toate tipurile de conexiuni.

Conexiunile sunt cel mai adesea realizate din metal - din profile laminate. În cadrele din beton armat există și legături din beton armat, în principal sub formă de distanțiere.

Cadrul unei clădiri cu mai multe trave diferă de cadrul unei clădiri cu o singură travă în primul rând prin prezența stâlpilor de mijloc interioare care susțin acoperirea și grinzile macaralei. Grinzile de fundație de-a lungul rândurilor interioare de stâlpi sunt instalate numai pentru sprijin pereții interiori, și cele cu curele - când înălțimea lor este mare. Conexiunile sunt proiectate după aceleași principii ca și în clădirile cu o singură travă.

Odată cu fluctuațiile sezoniere de temperatură, structurile cadrului suferă deformații termice, care pot fi destul de semnificative dacă cadrul este lung și există o diferență semnificativă de temperatură. De exemplu, cu o lungime a cadrului de 100 m, un coeficient de dilatare liniar α = 0,00001 și o diferență de temperatură de 50° (de la +20° vara la -30° iarna), adică pentru structurile situate la în aer liber, deformarea este 100 0,00001 50 = 0,05 m - 5 cm.

Deformarile libere ale elementelor orizontale ale cadrului sunt impiedicate prin stalpi fixati rigid de fundatii.

Pentru a evita apariția unor solicitări semnificative în structuri din acest motiv, cadrul este împărțit în partea supraterană prin rosturi de dilatație în blocuri independente separate.

Distanțele dintre rosturile de dilatație ale cadrului de-a lungul lungimii și lățimii clădirii sunt alese astfel încât forțele care apar în elementele cadrului din fluctuațiile de temperatură climatică să poată fi ignorate.
Limitați distanța dintre rosturile de dilatație pentru cadrele din diverse materiale instalat de SNiP în raza de 30 m (monolitic deschis structuri din beton armat) până la 150 m (cadru de oțel al clădirilor încălzite).

Un rost de dilatație, al cărui plan este perpendicular pe travele clădirii, se numește transversal, un rost care separă două trave adiacente se numește longitudinal.

Designul rosturilor de dilatare variază. Cusăturile transversale sunt întotdeauna realizate prin instalarea de coloane pereche, cusături longitudinale se realizează atât prin instalarea coloanelor pereche (Fig. 5, a), cât și prin instalarea de suporturi mobile (Fig. 5, b), asigurând deformarea independentă a structurilor de acoperire ale blocurilor de temperatură adiacente. În cadrele împărțite prin rosturi de dilatație în blocuri separate, conexiunile sunt instalate în fiecare bloc, ca într-un cadru independent.

Fig.5. Opțiuni longitudinale rost de dilatare

a - cu două coloane, b - cu un suport mobil, 1 - grinzi, 2 - masă, 3 - coloană, 4 - rolă

Cadrul include și structurile portante ale platformelor de lucru, care sunt uneori necesare în interiorul volumului principal al clădirii (dacă sunt conectate la structurile principale ale clădirii).

Structurile platformei de lucru constau din coloane și planșee care se sprijină pe acestea. În funcție de cerinte tehnologice platformele de lucru pot fi amplasate pe unul sau mai multe niveluri (Fig. 6).

Orez. 6. Platformă de lucru cu mai multe niveluri.

Astfel, în timpul construcției clădirilor industriale cu un etaj și mai multe etaje, de regulă, materialul portant este luat sistem de cadru. Cadrul vă permite să vă organizați cel mai bine planificare raţională cladire industriala (pentru a obtine spatii de deschidere mare fara suporturi) si este cea mai potrivita pentru perceperea unor sarcini dinamice si statice semnificative la care este expusa o cladire industriala in timpul functionarii.

Video - asamblarea pas cu pas a structurilor metalice

Conexiuni între coloane.

Sistemul de legături între coloane (9.8) asigură în timpul funcționării și instalării:

– imuabilitatea geometrică a cadrului;

– capacitate portantă cadrul și rigiditatea acestuia în direcția longitudinală;

– perceperea sarcinilor longitudinale de la vânt la capătul clădirii și frânarea podului macara;

– stabilitatea stâlpilor din planul cadrelor transversale.

Pentru a îndeplini aceste funcții, cel puțin o verticală hard disk de-a lungul lungimii blocului de temperatură și un sistem de elemente longitudinale care atașează coloanelor care nu sunt incluse în hard disk la acesta din urmă. Hard disk-urile (Fig. 11.5) includ două coloane, o grindă de macara, bare orizontale și o zăbrele, care asigură imuabilitatea geometrică atunci când toate elementele discului sunt articulate.

Rețeaua este concepută pentru a fi încrucișată (Fig. 9.13, a), ale cărei elemente sunt presupuse a fi flexibile [] = 220 și lucrează în tensiune în orice direcție a forțelor transmise discului (braza comprimată își pierde stabilitatea) și triunghiulară (Fig. 9.13, b), ale căror elemente lucrează în tensiune și compresie. Designul zăbrelei este ales astfel încât elementele sale să poată fi atașate convenabil de coloane (unghiurile dintre elementele verticale și zăbrelele sunt apropiate de 45°). Pentru distanțe mari ale coloanelor, este recomandabil să instalați un disc sub forma unui cadru de zăbrele cu balamale duble în partea inferioară a stâlpului și să utilizați o ferme de căpriori în partea superioară (Fig. 9.13, c). Distanțierele și zăbrelele la înălțimi mici ale secțiunii coloanei (de exemplu, în partea superioară) sunt situate într-un singur plan, iar la înălțimi mari (partea inferioară a coloanei) - în două planuri.

Orez. 9.13. Diagrame structurale hard disk-uri legături între coloane:

a - la asigurarea stabilității părții inferioare a stâlpilor din planul cadrului; b - dacă este necesar, instalați distanțiere intermediare; c - dacă este necesară utilizarea unui gabarit de macara.

Orez. 9.14. Scheme de mișcări de temperatură și forțe:

a - când sunt amplasate conexiuni verticale

în mijlocul cadrului; b - la fel, la capetele ramei

La amplasarea hard disk-urilor (blocuri de conectare) de-a lungul clădirii, este necesar să se țină cont de posibilitatea deplasării coloanelor din cauza deformărilor termice ale elementelor longitudinale (Fig. 9.14, a). Dacă amplasați discuri la capetele clădirii (Fig. 9.14, b), atunci apar forțe termice semnificative în toate elementele longitudinale (structuri de macarale, ferme de căpriori, bare de sprijin) și în conexiuni.

Prin urmare, atunci când lungimea clădirii (blocul de temperatură) este scurtă, o conexiune verticală este instalată într-un singur panou (Fig. 9.15, a). Dacă clădirea este lungă, conexiunile verticale sunt instalate în două panouri (Fig. 9.15, b), iar distanța dintre axele lor trebuie să fie astfel încât forțele F t să fie mici. Distanțele maxime dintre discuri depind de posibilele schimbări de temperatură și sunt stabilite prin standarde (Tabelul 9.3).

La capetele clădirii, coloanele exterioare sunt conectate între ele prin îmbinări superioare flexibile (vezi Fig. 9.15, a). Datorită rigidității relativ scăzute a părții macaralei a coloanei, amplasarea legăturilor superioare în panourile de capăt are un efect redus asupra tensiunilor de temperatură.

Conexiunile verticale între coloane sunt instalate de-a lungul tuturor rândurilor de coloane ale clădirii; acestea ar trebui să fie amplasate între aceleași axe.

Orez. 9.15. Amplasarea legăturilor între stâlpi din clădiri:

a - scurt (sau compartimente de temperatură); b - lung; 1 - coloane; 2 - distanțiere; 3 - axa rostului de dilatare; 4- grinzi macarale; 5 - bloc de comunicare; 6- bloc de temperatura; 7 - fundul fermelor; 8 - partea de jos a pantofului

Tabelul 9.3. Dimensiuni limită între conexiunile verticale, m

La proiectarea conexiunilor de-a lungul rândurilor din mijloc de coloane din secțiunea macaralei, trebuie avut în vedere că destul de des, în funcție de condițiile tehnologiei, este necesar să existe spațiu liber între coloane. În aceste cazuri, se construiesc conexiuni portal (vezi Fig. 11.5, c).

Conexiunile instalate în înălțimea traverselor în blocurile de legătură și de capăt sunt proiectate sub formă de ferme independente (elementele de montare sunt instalate în alte locuri);

Elementele de legătură longitudinale la punctele de atașare la stâlpi asigură că aceste puncte nu sunt deplasate față de planul cadrului transversal. Aceste puncte din diagrama de proiectare a stâlpului pot fi luate prin suporturi articulate. Dacă partea inferioară a coloanei este înaltă, poate fi recomandabil să instalați un distanțier suplimentar, care fixează partea inferioară a coloanei la mijlocul înălțimii sale și reduce lungimea estimată a coloanei.

Orez. 9.16. Funcționarea legăturilor între stâlpi sub influența: a - încărcării vântului la capătul clădirii; b - macarale rulante.

Transfer de încărcare. În punctul A (Fig. 9.16, a), elementul de legătură flexibilă 1 nu poate percepe forța de compresiune, prin urmare F w este transmisă de un distanțier 2 mai scurt și destul de rigid în punctul B. Aici forța de-a lungul elementului 3 este transmisă în punctul B. În acest moment forța este percepută de grinzile macaralei 4, transmițând forța F w către blocul de legătură către punctul G. Conexiunile funcționează în mod similar asupra forțelor impacturilor longitudinale ale macaralelor F (Fig. 9.16, b).

Elementele de legătură sunt realizate din unghiuri, canale, dreptunghiulare și tevi rotunde. Cu o lungime mare a elementelor de legătură care percep forțe mici, acestea sunt calculate în funcție de flexibilitatea maximă, care pentru elementele de legătură comprimate sub grinda macaralei este egală cu 210 - 60 ( este raportul dintre forța reală în elementul de legătură. la capacitatea sa portantă), peste - 200; pentru cele întinse, aceste valori sunt 200 și, respectiv, 300.

Link-uri de acoperire (9.9).

Conexiuni orizontale sunt situate în planurile coardelor inferioare și superioare ale fermelor și coarda superioară a felinarului. Conexiunile orizontale constau din cele transversale și longitudinale (Fig. 9.17 și 9.18).

Orez. 9.17. Legături între ferme: a - de-a lungul centurilor superioare ale fermelor; b - de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor; c - verticală; / - distanțier în creastă; 2 - sarpante contravantuite transversal

Orez. 9.18. Conexiuni între felinare

Elementele coardei superioare a fermeiilor sunt comprimate, de aceea este necesar să se asigure stabilitatea acestora din planul fermeiilor. Nervurile plăcilor de acoperiș și panele pot fi considerate ca suporturi care împiedică deplasarea nodurilor superioare din planul fermei, cu condiția ca acestea să fie asigurate împotriva mișcărilor longitudinale prin legături.

Trebuie să plătească o atenție deosebită pentru legarea nodurilor de ferme în interiorul felinarului, unde nu există acoperișuri. Aici, pentru a securiza nodurile coardei superioare a fermei din planul lor, sunt prevăzute distanțiere și sunt necesare astfel de distanțieri în nodul de creastă al fermeiului (Fig. 9.19, b). Distanțierele sunt atașate de bretele de capăt în planul coardelor superioare ale fermelor.

În timpul procesului de instalare (înainte de instalarea plăcilor de acoperire sau a panelor), flexibilitatea coardei superioare din planul fermei nu trebuie să fie mai mare de 220. Dacă distanțierul de coamă nu asigură această condiție, se plasează un distanțier suplimentar între acesta. iar distanţierul în planul stâlpilor.

În clădirile cu macarale rulante, este necesar să se asigure rigiditatea orizontală a cadrului atât peste cât și de-a lungul clădirii. La operarea macaralelor rulante apar forțe care provoacă deformații transversale și longitudinale ale cadrului atelierului. Dacă rigiditatea laterală a cadrului este insuficientă, macaralele se pot bloca la deplasare, iar funcționarea lor normală este perturbată. Vibrațiile excesive ale cadrului creează condiții nefavorabile pentru funcționarea macaralelor și siguranța structurilor de închidere. Prin urmare, în clădirile cu o singură travă de înălțime mare ( N 0 > 18 m), în clădiri cu macarale rulante cu capacitate de ridicare ( Q≥ 10 t, cu macarale de regimuri de funcționare grele și foarte grele pentru orice capacitate de ridicare, este necesar un sistem de legături longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor.

Orez. 9.19. Operarea link-ului de acoperire:

a - schema de funcționare a legăturilor orizontale sub acțiunea sarcinilor externe; b și c" - la fel, cu forțe condiționate de la pierderea stabilității coardelor armatei; / - legături de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor; 2 - la fel, de-a lungul celor superioare; 3 - distanțier a legăturilor; 4 - întinderea conexiunilor 5 - formă de pierdere a stabilității sau vibrații în absența unui distanțier (întindere);

Forțele orizontale de la macaralele rulante acționează transversal asupra unui cadru plat și a două sau trei altele adiacente. Legăturile longitudinale asigură funcționarea în comun a sistemului de cadre plate, în urma căreia deformațiile transversale ale cadrului din acțiunea forței concentrate sunt reduse semnificativ (Fig. 9.19, a).

Rigiditatea acestor conexiuni trebuie să fie suficientă pentru a implica cadre adiacente în lucrare, iar lățimea lor este alocată egală cu lungimea primului panou al coardei inferioare a fermei. Conexiunile sunt de obicei instalate cu șuruburi. Conexiunile de sudură le crește rigiditatea de mai multe ori.

Panourile coardei inferioare a fermeilor adiacente suporturilor, mai ales atunci cand grinda este cuplata rigid cu stalpul, pot fi comprimate, in acest caz racordurile longitudinale asigura stabilitatea coardei inferioare fata de planul sarpentelor. Bretele transversale le fixează pe cele longitudinale, iar la capetele clădirii sunt de asemenea necesare pentru a absorbi sarcina vântului îndreptată spre capătul clădirii.

Stâlpii cu semi-cherestea transmit sarcina de vânt F w către nodurile zăbrelei de capăt orizontale transversale, ale căror coarde sunt coardele inferioare ale fermei de capăt și adiacente (vezi Fig. 9.19, a). Reacțiile de susținere ale fermei de capăt sunt percepute prin conexiuni verticale între stâlpi și sunt transmise fundației (vezi Fig. 9.19). În planul coardelor inferioare se instalează și contravântuiri intermediare transversale, amplasate în aceleași panouri ca și brațurile transversale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor.

Pentru a evita vibrațiile coardei inferioare ale ferme din cauza impactului dinamic al podurilor rulante, este necesar să se limiteze flexibilitatea părții întinse a coardei inferioare din planul cadrului. Pentru a reduce lungimea liberă a părții întinse a centurii inferioare, în unele cazuri este necesar să se prevadă targi care fixează centura inferioară în direcția laterală. Aceste bretele percep forța laterală condiționată Q fic (Fig. 9.19, c).

În clădirile lungi formate din mai multe blocuri de temperatură, la fiecare rost de dilatație (ca la capete) sunt amplasate ferme transversale de-a lungul coardelor superioare și inferioare, ținând cont că fiecare bloc de temperatură reprezintă un complex spațial complet.

Conexiuni verticaleîntre ferme se instalează în aceleaşi axe în care sunt amplasate legăturile transversale orizontale (vezi Fig. 9.20, c). Legăturile verticale se așează în planul zăbrelelor în travee și pe suporturi (la susținerea fermeiilor la nivelul coardei inferioare). În travee, se instalează una sau două conexiuni verticale de-a lungul lățimii travei (la fiecare 12-15 m). Concentrațiile verticale conferă imuabilitate unui bloc spațial constând din două ferme și cruciulițe orizontale de-a lungul coardelor superioare și inferioare ale strângerilor. Ferpile de căpriori au o rigiditate laterală nesemnificativă, astfel încât în ​​timpul instalării sunt fixate pe un bloc spațial rigid cu distanțiere.

În absența traverselor orizontale de-a lungul coardelor superioare, pentru a asigura rigiditatea blocului spațial și a asigura coardele superioare în afara planului, se instalează bretele verticale la fiecare 6 m (Fig. 9.20, e).

Orez. 9.20. Scheme de sisteme de comunicații pentru acoperire:

a - bretele transversale cu o distanță între cadre de 6 metri; b - conexiuni cu o rețea triunghiulară; c și d - la fel, cu un pas de cadru de 12 metri; d - combinație de bretele orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor cu bretele verticale; I, II - conexiuni de-a lungul coardelor superioare și, respectiv, inferioare ale fermelor

Secțiunile transversale ale elementelor de contravântuire depind de proiectarea lor structurală și de pasul fermelor. Pentru conexiunile orizontale cu un pas al fermei de 6 m, se folosește o rețea transversală sau triunghiulară (Fig. 9.20, a, b). Bretele rețelei încrucișate funcționează numai în tensiune, iar rafturile funcționează în compresie. Prin urmare, rafturile sunt de obicei proiectate din două colțuri ale unei secțiuni transversale, iar bretele - din colțuri unice. Elementele unei rețele triunghiulare pot fi fie comprimate, fie întinse, deci sunt de obicei proiectate din profile îndoite. Legăturile triunghiulare sunt oarecum mai grele decât legăturile încrucișate, dar instalarea lor este mai simplă.

Cu un pas al fermei de 12 m, elementele de contravântuire diagonală, chiar și într-o zăbrele transversală, se dovedesc a fi foarte grele. Prin urmare, sistemul de conectare este proiectat astfel încât cel mai lung element să nu depășească 12 m aceste elemente să susțină diagonalele (Fig. 9.20, c). În fig. 9.20, d prezintă o schemă de legături, în care elementele diagonale se încadrează într-un pătrat de 6 m și se sprijină pe elemente longitudinale de 12 m lungime, servind drept curele de ferme contravantuite. Aceste elemente trebuie să fie realizate dintr-o secțiune compozită sau din profile îndoite.

Conexiunile verticale dintre ferme și felinare se realizează cel mai bine sub formă de ferme transportabile separate, ceea ce este posibil dacă înălțimea lor este mai mică de 3900 mm. Diverse scheme de conexiuni verticale sunt prezentate în Fig. 9.20, e.

În fig. Figura 9.19 prezintă semnele forțelor care apar în elementele legăturilor de pavaj la o anumită direcție a sarcinii vântului, forțe orizontale locale și forțe transversale condiționate. Multe elemente de legătură pot fi comprimate sau întinse. În acest caz, secțiunea lor transversală este selectată în funcție de cel mai rău caz - flexibilitate pentru elementele de contravântuire comprimate.

Distanţierele din coama coardei superioare a fermei (elementul 3 din fig. 9.19, b) asigură stabilitatea coardei superioare din planul zăbrelelor atât în ​​timpul exploatării cât şi în timpul instalării. În acest din urmă caz, acestea sunt atașate doar unei secțiuni transversale, secțiunea lor este selectată pe baza compresiei.

Dimensiuni verticale

Ho ≥ H1 + H2;

N2 ≥ Nk + f + d;

d = 100 mm;

Înălțimea completă a coloanei

Dimensiuni lanternă:

· H f = 3150 mm.

Dimensiuni orizontale

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

< h в = 450 мм.

unde B 1 = 300 mm conform adj. 1

·

< h н = 1000 мм.

-

- conexiuni lanterne;

- legături pe jumătate din lemn.

3.

Colectarea sarcinilor pe cadru.

3.1.1.

Sarcini pe grinda macaralei.

Grinda macaralei cu deschidere de 12 m pentru doua macarale cu o capacitate de ridicare de Q = 32/5 tone Modul de operare al macaralelor este de 5K. Lucrarea clădirii este de 30 m Materialul grinzii C255: R y = 250 MPa = 24 kN/cm 2 (cu grosimea t≤ 20 mm); Rs = 14 kN/cm2.

Pentru o macara Q = 32/5 t regim mediu de operare conform adj. 1 cea mai mare forță verticală asupra roții F k n = 280 kN; greutate cărucior G T = 85 kN; tip de șină de macara - KR-70.

Pentru macarale cu sarcină medie, forța orizontală transversală pe roată, pentru macarale cu suspensie flexibilă a macaralei:

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

unde Q este capacitatea de sarcină nominală a macaralei, kN; G t – greutatea căruciorului, kN; n o – numărul de roți pe o parte a macaralei.

Valorile calculate ale forțelor pe roata macaralei:

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

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

unde γ f = 1,1 - coeficientul de fiabilitate pentru sarcina macaralei;

k 1 , k 2 =1 - coeficienți dinamici, ținând cont de natura de șoc a sarcinii atunci când macaraua se deplasează de-a lungul căilor denivelate și la îmbinările șinei, tabel. 15.1.

Masă

Număr de încărcare	Combinații de încărcări și forțe		Ψ 2	Secțiuni de rack
1 - 1	2 - 2	3 - 3	4 - 4
M	N	Q	M	N	M	N	M	N	Q
	Constant			-64,2	-53,5	-1,4	-56,55	-177	-6	-177	+28,9	-368	-1,4
	Zăpadă			-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	spre stâlpul din stânga			+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 *	spre stâlpul din dreapta			-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	spre stâlpul din stânga			±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 *	spre stâlpul din dreapta			±60,5		±9,2	±12		±12		±133,3		±9
0,9	±54,5		±8,3	±10,8		±10,8		±120		±8,1
	Vânt	stânga			±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 *	corect			-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 resp.	Ψ 2 = 1	Nr. de sarcini	-	1,3,4	-	1, 5 *
eforturi		-	-	-	+229	-177	-	-	+787	-1760
Ψ 2 = 0,9	Nr. de sarcini	-	1, 3, 4, 5	-	1, 2, 3 * , 4, 5 *
eforturi		-	-	-	+239	-177	-	-	+757	-682
	-M ma N resp.	Ψ 2 = 1	Nr. de sarcini	1, 2	1, 2	1, 3, 4	1, 5
eforturi		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-315	-368
Ψ 2 = 0,9	Nr. de sarcini	1, 2, 3 * , 4, 5 *	1, 2, 5 *	1, 2, 3, 4, 5 *	1, 3, 4 (-), 5
eforturi		-315,1	-170,1	-52,3	-135	-294	-542	-1101	-380	-1175
	N ma +M resp.	Ψ 2 = 1	Nr. de sarcini	-	-	-	1, 3, 4
eforturi		-	-	-	-	-	-	-	+264	-1265
Ψ 2 = 0,9	Nr. de sarcini	-	-	-	1, 2, 3, 4, 5 *
eforturi		-	-	-	-	-	-	-	+597	-1292
	N mi -M resp.	Ψ 2 = 1	Nr. de sarcini	1, 2	1, 2	1, 3, 4	-
eforturi		-131,9	-183,1		-105	-306,6	-547	-1074	-	-
Ψ 2 = 0,9	Nr. de sarcini	1, 2, 3 * , 4, 5 *	1, 2, 5 *	1, 2, 3, 4, 5 *	-
eforturi		-315,1	-170,1	-52,3	-135	-294	-472	-1101	-	-
	N mi -M resp.	Ψ 2 = 1	Nr. de sarcini								1, 5 *
eforturi	+324	-368
	N mi +M resp.	Ψ 2 = 0,9	Nr. de sarcini	1, 5
eforturi	-315	-368
	Q ma	Ψ 2 = 0,9	Nr. de sarcini								1, 2, 3, 4, 5 *
eforturi			-89

3.4. Calculul unei coloane în trepte a unei clădiri industriale.

3.4.1. Date inițiale:

Legătura dintre bara transversală și coloană este rigidă;

Forțele calculate sunt indicate în tabel,

Pentru partea de sus a coloanei

în secțiunea 1-1 N = 170 kN, M = -315 kNm, Q = 52 kN;

în secţiunea 2-2: M = -147 kNm.

Pentru partea de jos a coloanei

N 1 = 1101 kN, M 1 = -542 kNm (momentul de încovoiere adaugă încărcare suplimentară ramificației macaralei);

N 2 = 1292 kN, M 2 = +597 kNm (momentul de încovoiere adaugă încărcare suplimentară ramificației exterioare);

Q max = 89 kN.

Raportul rigidităților părților superioare și inferioare ale coloanei I în /I n = 1/5;

material stâlp – oțel clasa C235, beton de fundație clasa B10;

coeficientul de fiabilitate a sarcinii γ n =0,95.

Baza ramurii exterioare.

Suprafața necesară plăcii:

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

Rf = yR b ​​≈ 1,2*0,45 = 0,54 kN/cm2; R b = 0,45 kN/cm 2 (B7.5 beton) tabel. 8.4..

Din motive structurale, proeminența plăcii de la 2 ar trebui să fie de cel puțin 4 cm.

Atunci B ≥ b k + 2c 2 = 45 + 2*4 = 53 cm, luăm B = 55 cm;

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

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

Tensiunea medie în beton sub placă:

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

Din starea aranjamentului simetric al traverselor în raport cu centrul de greutate al ramificației, distanța dintre traversele în clar este egală cu:

2(b f + t w – z o) = 2*(15 + 1,4 – 4,2) = 24,4 cm; cu grosimea traversei de 12 mm cu 1 = (45 – 24,4 – 2*1,2)/2 = 9,1 cm.

· Determinăm momentele încovoietoare în secțiuni individuale ale plăcii:

parcela 1(consolă c = c 1 = 9,1 cm):

M1 = σf s12/2 = 0,49*9,12/2 = 20 kNcm;

secțiunea 2(consolă c = c 2 = 5 cm):

M2 = 0,82*52/2 = 10,3 kNcm;

secțiunea 3(placă sprijinită pe patru laturi): b/a = 52,3/18 = 2,9 > 2, α = 0,125):

M3 = aσf a2 = 0,125*0,49*152 = 13,8 kNcm;

secțiunea 4(placa sprijinita pe patru laturi):

M4 = ασ f a 2 = 0,125*0,82*8,9 2 = 8,12 kNcm.

Pentru calcul acceptăm M max = M 1 = 20 kNcm.

· Grosimea plăcii necesară:

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

unde R y = 205 MPa = 20,5 kN/cm 2 pentru oţel Vst3kp2 cu grosimea de 21 - 40 mm.

Luăm tpl = 26 mm (2 mm este permis pentru frezare).

Înălțimea traversei se determină din condiția de amplasare a cusăturii pentru atașarea traversei la ramura stâlpului. Ca o marjă de siguranță, transferăm toată forța din ramificație către traverse prin patru suduri de contur. Sudare semiautomată cu sârmă Sv – 08G2S, d = 2 mm, k f = 8 mm. Lungimea necesară a cusăturii este determinată:

lw.tr = N in2 yn/4k f (βR wyw) min y = 1205*0,95/4*0,8*17 = 21 cm;

l w< 85β f k f = 85*0,9*0,8 = 61 см.

Luam htr = 30cm.

Verificarea rezistenței traversei se realizează în același mod ca și pentru o coloană comprimată central.

Calcul șuruburilor de ancorare pentru fixarea ramificației macaralei (N min =368 kN; M=324 kNm).

Efort în șuruburi de ancorare:F a = (M- N y 2)/ h o = (32400-368*56)/145,8 = 81 kN.

Secțiunea transversală necesară a șuruburilor din oțel Vst3kp2: R va = 18,5 kN/cm 2 ;

A v.tr = F ayn / R va =81*0,95/18,5=4,2 cm2;

Luăm 2 șuruburi d = 20 mm, A v.a = 2 * 3,14 = 6,28 cm 2. Forța în șuruburile de ancorare ale ramurilor exterioare este mai mică. Din motive de proiectare, acceptăm aceleași șuruburi.

3.5. Calculul și proiectarea unei ferme.

Datele inițiale.

Materialul tijelor este oțel de calitate C245 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm), materialul garniturii este C255 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm) ;

Elementele fermei sunt realizate din unghiuri.

Sarcină din greutatea stratului de acoperire (excluzând greutatea lanternei):

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

Greutatea felinarului, spre deosebire de calculul cadrului, este luată în considerare în locurile în care felinarul se sprijină efectiv pe ferme.

Masa cadrului felinarului pe unitate de suprafață a proiecției orizontale a fundalului felinar g ’ = 0,1 kN/m 2 .

Masa peretelui lateral și a geamului pe unitatea de lungime a peretelui g b.st = 2 kN/m;

d-înălțimea calculată, se ia distanța dintre axele curelelor (2250-180=2,07m)

Forțele nodale (a):

F1 = F2 = g cr 'Bd = 1,6*6*2= 19,2 kN;

F3 = g cr ' Bd + (g fond ' 0,5d + g b.st) B = 1,6*6*2 + (0,1*0,5*2 + 2)*6 = 21,3 kN;

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

Reacții de sprijin: . F Ag = F 1 + F 2 + F 3 + F 4 /2 = 19,2 + 19,2 + 21,3 + 30,6/2 = 75 kN.

S = S g m = 1,8 m.

Forțele nodale:

prima varianta sarcina de zapada(b)

F1s = F2s =1,8*6*2*1,13=24,4 kN;

F3s = 1,8*6*2*(0,8+1,13)/2=20,8 kN;

F4s = 1,8*6*(2*0,5+2)*0,8=25,9 kN.

Reacții de sprijin: . F As = F 1s + F 2s +F 3s +F 4s /2=2*24,2+20,8+25,9/2=82,5 kN.

A doua opțiune de încărcare de zăpadă (c)

F 1 s ’ = 1,8*6*2=21,6 kN;

F2 s’ = 1,8*6*2*1,7=36,7 kN;

F 3 s ’ = 1,8*6*2/2*1,7=18,4 kN;

Reacții de sprijin: . F′ As = F 1 s ’ + F 2 s ’ + F 3 s ’ =21,6+36,7+18,4=76,7 kN.

Încărcare din momentele cadru (a se vedea tabelul) (d).

Prima combinație

(combinație 1, 2, 3*,4, 5*): M1 max = -315 kNm; combinaţie (1, 2, 3, 4*, 5):

M2 corespunzător = -238 kNm.

A doua combinație (excluzând încărcarea cu zăpadă):

M1 = -315-(-60,9) = -254 kNm; M2 corespunzător = -238-(-60,9) = -177 kNm.

Calculul cusăturilor.

LISTA DE REFERINȚE UTILIZATE.

1. Structuri metalice. editat de Yu.I. Kudishina Moscova, ed. c. „Academie”, 2008

2. Structuri metalice. Manual pentru universități / Ed. E.I. Belenya. – Ed. a VI-a. M.: Stroyizdat, 1986. 560 p.

3. Exemple de calcul structuri metalice. Editat de A.P. Mandrikov. – Ed. a II-a. M.: Stroyizdat, 1991. 431 p.

4. SNiP II-23-81* (1990). Structuri din oțel. – M.; CITP al Comitetului de Stat pentru Construcții al URSS, 1991. – 94 p.

5. SNiP 2.01.07-85. Încărcări și impacturi. – M.; CITP al Comitetului de Stat pentru Construcții al URSS, 1989. – 36 p.

6. SNiP 2.01.07-85 *. Adăugiri, Secțiunea 10. Deformari și deplasări. – M.; CITP al Comitetului de Stat pentru Construcții al URSS, 1989. – 7 p.

7. Structuri metalice. Manual pentru universități/Ed. V. K. Faibișenko. – M.: Stroyizdat, 1984. 336 p.

8. GOST 24379.0 – 80. Șuruburi de fundație.

9. Orientări pe proiecte de curs „Structuri metalice” de Morozov 2007.

10. Proiectarea structurilor metalice clădiri industriale. Ed. A.I. Aktuganov 2005

Dimensiuni verticale

Începem să proiectăm cadrul unei clădiri industriale cu un etaj cu selectarea unei diagrame structurale și a aspectului acesteia. Înălțimea clădirii de la nivelul podelei până la partea de jos a fermei de construcție H o:

Ho ≥ H1 + H2;

unde H 1 este distanța de la nivelul podelei la capul șinei macaralei, așa cum este specificat de H 1 = 16 m;

H 2 – distanța de la capul șinei macaralei până la partea inferioară a structurilor clădirii acoperirii, calculată prin formula:

N2 ≥ Nk + f + d;

unde Hk este înălțimea macaralei rulante; N k = 2750 mm adj. 1

f – dimensiune care ține cont de deformarea structurii de acoperire în funcție de deschidere, f = 300 mm;

d - decalajul dintre punctul superior al căruciorului macaralei și structura clădirii,

d = 100 mm;

H 2 = 2750 +300 +100 = 3150 mm, acceptat – 3200 mm (deoarece H 2 este luat ca multiplu de 200 mm)

H o ≥ H 1 + H 2 = 16000 + 3200 = 19200 mm, acceptat – 19200 mm (deoarece H 2 este luat ca multiplu de 600 mm)

Înălțimea vârfului coloanei:

· N in = (h b + h r) + N 2 = 1500 + 120 + 3200 = 4820 mm., dimensiunea finală va fi clarificată după calcularea grinzii macaralei.

Înălțimea părții inferioare a coloanei, când baza coloanei este îngropată la 1000 mm sub podea

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

Înălțimea completă a coloanei

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

Dimensiuni lanternă:

Acceptăm un felinar cu lățimea de 12 m cu geam într-un singur nivel cu o înălțime de 1250 mm, o înălțime laterală de 800 mm și o înălțime de cornișă de 450 mm.

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

· H f = 3150 mm.

Diagrama structurală cadrul clădirii este prezentat în figură:

Dimensiuni orizontale

Deoarece distanța dintre coloane este de 12 m, capacitatea de încărcare este de 32/5 t, înălțimea clădirii< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.

· h in = a + 200 = 250 + 200 = 450mm

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

Să determinăm valoarea lui l 1:

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

unde B 1 = 300 mm conform adj. 1

Luăm l 1 = 750 mm (multiplu de 250 mm).

Lățimea secțiunii părții inferioare a coloanei:

· h n = l 1 +a = 750 + 250 = 1000mm.

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

Secțiunea transversală a părții superioare a stâlpului este desemnată ca o grindă în I cu pereți plini, iar partea inferioară ca una solidă.

Legături din clădire industrială cu cadru de oțel

Rigiditatea spațială a cadrului și stabilitatea cadrului și a elementelor sale individuale sunt asigurate prin realizarea unui sistem de conexiuni:

Legături între stâlpi (sub și deasupra grinzii macaralei), necesare pentru asigurarea stabilității stâlpilor din planurile cadrului, a percepției și transmiterii sarcinilor care acționează de-a lungul clădirii (vânt, temperatură) la fundații și fixarea stâlpilor în timpul instalării;

- legături între ferme: a) legături transversale orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor, preluând sarcina vântului care acționează asupra capătului clădirii; b) legături longitudinale orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor; c) legături transversale orizontale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor; d) legaturi verticale intre ferme;

- conexiuni lanterne;

- legături pe jumătate din lemn.

3. Calcul și partea de proiectare.

Colectarea sarcinilor pe cadru.

3.1.1. Schema de proiectare a cadrului transversal.

Axele geometrice ale coloanelor în trepte sunt considerate drepte care trec prin centrele de greutate ale părților superioare și inferioare ale coloanei. Discrepanța dintre centrele de greutate dă excentricitatea „e 0”, pe care o calculăm:

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

Conexiuni între coloane.

Sistemul de legături între stâlpi asigură în timpul funcționării și instalării imuabilitatea geometrică a ramei și capacitatea portantă a acestuia pe direcția longitudinală, precum și stabilitatea stâlpilor din planul cadrelor transversale.

Conexiunile care formează hard disk-ul sunt situate în mijlocul clădirii sau al compartimentului de temperatură, ținând cont de posibilitatea deplasării coloanelor din cauza deformărilor termice ale elementelor longitudinale.

Dacă instalați conexiuni (hard disk-uri) la capetele clădirii, atunci apar forțe termice mari F t în toate elementele longitudinale (structuri de macarale, ferme de căpriori, bare de contravântuire)

Când lungimea unui bloc de clădire sau de temperatură este mai mare de 120 m, între coloane sunt de obicei instalate două sisteme de blocuri de legătură.

Limitați dimensiunile între conexiunile verticale în metri

Dimensiunile dintre paranteze sunt date pentru clădirile care funcționează la temperaturi exterioare de proiectare t= –40° ¸ –65 °С.

Cele mai multe circuit simplu bretele transversale, este utilizată pentru distanțe între coloane de până la 12 m. Unghiul rațional de înclinare al bretelelor este, prin urmare, cu o distanță mică, dar cu o înălțime mare a stâlpului, sunt instalate două bretele transversale de-a lungul înălțimii părții inferioare a. coloană.

În aceleași cazuri, uneori este proiectată o decuplare suplimentară a coloanelor de planul cadrului cu distanțiere.

Conexiunile verticale sunt instalate de-a lungul tuturor rândurilor clădirii. Atunci când distanța dintre coloanele rândurilor din mijloc este mare și, de asemenea, pentru a nu interfera cu transferul produselor de la un golf la altul, sunt proiectate conexiuni ale schemelor de portal și semi-portal.

Legăturile verticale dintre stâlpi primesc forțe de la vântul W 1 și W 2 care acționează asupra capătului clădirii și frânarea longitudinală a macaralelor T pr.

Elementele de conexiuni transversale și portal lucrează în tensiune. Datorită flexibilității lor ridicate, tijele comprimate sunt excluse de la lucru și nu sunt luate în considerare în calcul. Flexibilitatea elementelor de tracțiune situate sub nivelul grinzilor macaralei nu trebuie să depășească 300 pentru clădirile obișnuite și 200 pentru clădirile cu moduri de operare a macaralei „speciale”; pentru conexiuni deasupra grinzilor macaralei - 400, respectiv 300.

Conexiuni de acoperire.

Conexiunile de-a lungul structurilor de acoperiș (cort) sau conexiunile dintre fermele creează rigiditatea spațială generală a cadrului și asigură: stabilitate a coardelor comprimate ale fermelor din planul lor, redistribuirea sarcinilor locale ale macaralei aplicate unuia dintre cadre la cadrele adiacente. ; ușurință de instalare; geometria cadrului specificată; perceperea şi transmiterea unor sarcini către stâlpi.

Conexiunile de acoperire sunt localizate:

1) în planul coardelor superioare ale fermelor - elemente longitudinale între ele;

2) în planul coardelor inferioare ale zăbrelelor - zăbrele contravântuite transversale și longitudinale, precum și uneori contravântuiri longitudinale între fermele contravântuite transversale;

3) legături verticale între ferme;

4) comunicații prin felinare.

Legături în planul coardelor superioare ale fermelor.

Elementele coardei superioare a fermeiilor sunt comprimate, de aceea este necesar să se asigure stabilitatea acestora din planul fermeiilor.

Plăcile și panele din beton armat pot fi considerate ca suporturi care împiedică deplasarea nodurilor superioare din planul fermei, cu condiția ca acestea să fie asigurate împotriva mișcărilor longitudinale prin îmbinări situate în planul acoperișului. Se recomanda amplasarea unor astfel de legaturi (ferme transversale) la capetele atelierului astfel incat ele impreuna cu grilajele transversale de-a lungul coardelor inferioare si legaturile verticale intre grilaje sa creeze un bloc spatial care sa asigure rigiditatea invelisului.

Dacă blocul de clădire sau de temperatură este mai lung, se instalează ferme transversale intermediare, distanța dintre care nu trebuie să depășească 60 m.

Pentru a asigura stabilitatea coardei superioare a fermei din planul său în interiorul felinarului, acolo unde nu există acoperiș, sunt necesare distanțiere speciale în unitatea de creastă. În timpul procesului de instalare (înainte de instalarea plăcilor de acoperire sau a panelor), flexibilitatea coardei superioare față de planul fermei nu trebuie să fie mai mare de 220. Prin urmare, dacă distanțierul de coamă nu asigură această condiție, este plasat un distanțier suplimentar. între acesta și distanțierul de pe suportul fermei (în planul stâlpilor).

Legături în planul coardelor inferioare ale fermelor

În clădirile cu macarale rulante, este necesar să se asigure rigiditatea orizontală a cadrului atât peste cât și de-a lungul clădirii.

La operarea macaralelor rulante apar forțe care provoacă deformații transversale și longitudinale ale cadrului atelierului.

Dacă rigiditatea laterală a cadrului este insuficientă, macaralele se pot bloca în timpul mișcării și funcționarea normală va fi perturbată. Vibrațiile excesive ale cadrului creează condiții nefavorabile pentru funcționarea macaralelor și siguranța structurilor de închidere. Așadar, în clădirile cu o singură travă de înălțime mare (H>18 m), în clădirile cu poduri rulante Q>100 kN, cu macarale de regimuri de funcționare grele și foarte grele cu orice capacitate de încărcare, un sistem de legături de-a lungul coardelor inferioare ale este necesară sarpantele.

Forțele orizontale F de la podurile rulante acţionează transversal asupra unui cadru plat sau a două sau trei adiacente.

Sarpante longitudinale contravântuite asigură funcționarea în comun a sistemului de cadru plat, în urma căreia deformațiile transversale ale cadrului din acțiunea forței concentrate sunt reduse semnificativ.

Stâlpii cadrului de capăt transmit sarcina de vânt F W către nodurile zăbrelei contravântuite transversale.

Pentru a evita vibrațiile coardei inferioare a fermei din cauza impactului dinamic al macaralelor rulante, flexibilitatea părții întinse a coardei inferioare din planul cadrului este limitată: pentru macaralele cu un număr de cicluri de încărcare de 2 × 10 6 sau mai mult - cu o valoare de 250, pentru alte clădiri - cu o valoare de 400. Pentru a reduce lungimea părții întinse a inferioarei În unele cazuri, centurile sunt echipate cu targi care fixează centura inferioară în direcția laterală.

Legături verticale între ferme.

Aceste legături conectează fermele între ele și le împiedică să se răstoarne. Ele sunt instalate, de regulă, în axe în care se stabilesc conexiuni de-a lungul coardelor inferioare și superioare ale fermelor, formând împreună cu acestea un bloc rigid.

În clădirile cu transport suspendat, legăturile verticale contribuie la redistribuirea între ferme a sarcinii macaralei aplicată direct structurilor de acoperire. În aceste cazuri, precum și la ferme, se atașează o macara electrică - grinzile cu o capacitate de ridicare semnificativă sunt amplasate în planurile de suspensie continuu pe toată lungimea clădirii;

Schema structurală a conexiunilor depinde în principal de pasul fermelor.

Legături de-a lungul coardelor superioare ale fermelor

Legături de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor

Pentru conexiunile orizontale cu un pas al fermei de 6 m, se poate folosi o rețea transversală, ale cărei bretele funcționează numai în tensiune (Fig. a).

ÎN în ultima vremeÎn principal se folosesc ferme de legătură cu zăbrele triunghiulare (fig. b). Aici, bretele funcționează atât în ​​tensiune, cât și în compresie, așa că este indicat să le proiectați din țevi sau profile îndoite, care pot reduce consumul de metal cu 30-40%.

Cu un pas al fermei de 12 m, elementele de contravântuire diagonală, chiar și cele care lucrează numai în tensiune, se dovedesc a fi prea grele. Prin urmare, sistemul de contravântuire este proiectat astfel încât cel mai lung element să nu depășească 12 m, iar diagonalele să fie susținute de acest element (Fig. c, d).

Este posibil să se asigure fixarea bretelelor longitudinale fără o grilă de bretele de-a lungul coardei superioare a fermelor, ceea ce nu face posibilă utilizarea prin pane. În acest caz, blocul rigid include elemente de acoperire (pane, panouri), ferme și bretele verticale amplasate frecvent (Fig. e). Această soluție este în prezent standard. Elementele de legătură ale cortului (acoperirii) sunt calculate, de regulă, pe baza flexibilității. Flexibilitatea maximă pentru elementele comprimate ale acestor conexiuni este de 200, pentru elementele întinse - 400, (pentru macarale cu un număr de cicluri de 2 × 10 6 sau mai mult - 300).

Un sistem de elemente structurale care servesc la susținerea gardului de perete și la absorbția sarcinilor vântului numite pe jumătate din lemn.

Structurile cu semi-cherestea sunt instalate pentru pereții încărcați, precum și pentru pereții interiori și pereții despărțitori.

La pereți autoportanți, și, de asemenea, când pereții panoului cu lungimi ale panourilor egale cu distanța dintre coloane, nu este nevoie de structuri cu semi-cherestea.

Cu un pas de coloane exterioare de 12 m și panouri de perete Se instalează stâlpi intermediari cu semi-cherestea lungi de 6 m.

Semi-cherestea instalată în planul pereților longitudinali ai unei clădiri se numește semi-cherestea longitudinală. O semi-cherestea instalată în planul pereților la capătul unei clădiri se numește semi-cherestea de capăt.

Cadrul din lemn de capăt este format din stâlpi verticali, care se instalează la fiecare 6 sau 12 m. Capetele superioare ale stâlpilor în direcția orizontală se sprijină pe o ferme transversală, la nivelul coardelor inferioare ale fermelor.

Pentru a nu împiedica deformarea fermelor de la sarcini temporare, susținerea stâlpilor cu semi-cherestea se realizează cu ajutorul balamalelor din tablă, care sunt o tablă subțire t = (8 10 mm) cu o lățime de 150 200 mm, care ușor se îndoaie în direcția verticală fără a interfera cu deformarea fermei; pe direcția orizontală transmite forță. Barele transversale sunt atașate la stâlpii cu semi-cherestea pt deschideri de ferestre; cu înălțime mare de rafturi în avion perete de capăt distanțierele sunt instalate pentru a reduce lungimea lor liberă.

Pereții din cărămizi sau blocuri de beton sunt proiectați pentru a fi autoportanți, de ex. preluându-și întreaga greutate și numai sarcina laterală de la vânt este transferată de perete către stâlpul sau stâlpul cu semi-cherestea.

Pereții din plăci de beton armat cu panouri mari sunt montați (atârnați) pe mesele de stâlpi sau stâlpi cu semi-cherestea (o masă la fiecare 3 - 5 plăci în înălțime). În acest caz, stâlpul cu semi-cherestea funcționează în compresie excentrică.

CONEXIUNI în structuri- plămânii elemente structurale sub formă de tije sau sisteme separate (ferme); concepute pentru a asigura stabilitatea spațială a principalelor sisteme portante (ferme, grinzi, cadre etc.) și tijelor individuale; lucrul spațial al structurii prin distribuirea sarcinii aplicate unuia sau mai multor elemente pe întreaga structură; conferind structurii rigiditatea necesara conditiilor normale de functionare; pentru perceperea în unele cazuri a sarcinilor vântului și inerțiale (de exemplu, de la macarale, trenuri etc.) care acționează asupra structurilor. Sistemele de comunicații sunt aranjate astfel încât fiecare dintre ele să îndeplinească mai multe dintre funcțiile enumerate.

Pentru a crea rigiditate spațială și stabilitate structurilor formate din elemente plate(ferme, grinzi), care își pierd ușor stabilitatea din planul lor, sunt legate de-a lungul coardelor superioare și inferioare prin conexiuni orizontale. În plus, la capete se instalează legături verticale - diafragme, și pentru deschideri mari și în secțiuni intermediare. Ca rezultat, se formează un sistem spațial care are o rigiditate ridicată în timpul torsirii și îndoirii în direcția transversală. Acest principiu de asigurare a rigidității spațiale este utilizat în proiectarea multor structuri.

În travele podurilor cu grinzi sau arc, două ferme principale sunt conectate sisteme orizontale conexiuni de-a lungul coardelor inferioare și superioare ale fermelor. Aceste sisteme de conectare formează ferme orizontale, care, pe lângă faptul că oferă rigiditate, participă la transferul sarcinilor vântului către suporturi. Pentru a obține rigiditatea la torsiune necesară, se instalează legături transversale pentru a asigura invariabilitatea secțiunii transversale a grinzii podului. În turnurile de secțiune transversală pătrată sau poligonală, diafragmele orizontale sunt instalate în același scop clădiri publice Cu ajutorul conexiunilor orizontale și verticale, două ferme de căpriori sunt conectate într-un bloc spațial rigid, de care fermele de acoperiș rămase sunt conectate prin pane sau legături (legături). Un astfel de bloc asigură rigiditatea și stabilitatea întregului sistem de acoperire. Cel mai dezvoltat sistem de conexiuni este cadrele din oțel ale clădirilor industriale cu un etaj.

Sistemele de conexiuni orizontale și verticale ale barelor transversale cu zăbrele ale cadrelor (ferme) și felinarelor asigură rigiditatea generală a cortului, protejează elementele structurale comprimate (de exemplu, coardele superioare ale fermelor) împotriva pierderii stabilității și asigură stabilitatea elementelor plate. în timpul instalării și exploatării, ținând cont de munca spațială asigurată de conectarea structurilor portante principale cu sisteme de contravântuire, la calculul structurilor, rezultă o reducere a greutății structurilor. De exemplu, luând în considerare munca spațială a cadrelor transversale ale cadrelor clădirilor industriale cu un etaj, rezultă o reducere a valorilor calculate ale momentelor în coloane cu 25-30%. A fost dezvoltată o metodologie pentru calcularea sistemelor spațiale ale structurilor de deschidere poduri de grinzi. În cazuri obișnuite, racordurile nu sunt calculate, iar secțiunile acestora sunt alocate conform flexibilității maxime stabilite de standarde.

Stabilitatea laterală a cadrului clădirilor din lemn se realizează prin prinderea stâlpilor principali din fundații în timp ce pivotează structura de acoperire cu acești stâlpi; aplicare de cadru sau structuri arcuite cu suport articulat; crearea unui invelis de hard disk, care se foloseste in cladiri mici Stabilitatea longitudinala a cladirii este asigurata prin plasarea (dupa aproximativ 20 m) a unei conexiuni speciale in planul peretilor cadrului si randul mijlociu de rafturi. Panourile de perete (panourile) fixate corespunzător pe elementele de cadru pot fi, de asemenea, folosite ca conexiuni.

Pentru a asigura stabilitatea spațială a structurilor portante plane din lemn, se instalează conexiuni adecvate, care sunt fundamental similare cu legăturile din structuri metalice sau din beton armat structuri de cadruÎn plus față de contravântuirea obișnuită (ca în grinzile) a coardei superioare comprimate, este prevăzută contravântuirea coardei inferioare, care, de regulă, are secțiuni comprimate sub sarcini unilaterale. Această contravântuire se realizează prin legături verticale care leagă structurile în perechi. În același mod, stabilitatea este asigurată din planul coardelor inferioare în structurile în ferme. Fâșii de pardoseală oblică și panouri de acoperiș pot fi folosite ca conexiuni orizontale. Spațial structuri din lemn nu sunt necesare conexiuni speciale.