Amplasarea conexiunilor verticale. Legături din clădire industrială cu cadru de oțel

Conexiunile cadru asigură imuabilitate geometrică și stabilitatea elementelor în direcția longitudinală, lucrul spațial comun al structurilor cadru, rigiditatea clădirii și ușurința de instalare și constau din două sisteme principale: conexiuni între stâlpi și conexiuni de acoperire.

Conexiuni între coloane. Legăturile dintre stâlpi (Fig. 6.4) asigură în timpul funcționării și instalării imuabilitatea geometrică a cadrului și capacitatea portantă a acestuia pe direcția longitudinală, sunt percepute și transferate la fundație. sarcinile vântului, care acționează asupra capătului clădirii, precum și efectele frânării longitudinale a podurilor rulante și, de asemenea, asigură stabilitatea stâlpilor din planul cadrelor transversale.

Sistemul de contravântuire a stâlpilor este alcătuit din legături în formă de V cu un singur plan pentru supramacara, situate în planul axelor longitudinale ale clădirii, și legături în formă de cruce în două plane pentru submacara, situate în planurile ramurilor stâlpului.

Conexiunile macaralei din fiecare rând de coloane sunt situate mai aproape de mijlocul blocului de construcție pentru a asigura libertatea deformațiilor de temperatură în ambele direcții și pentru a reduce solicitările termice în elementele cadrului. Numărul de legături (una sau două pe lungimea blocului) este determinat de capacitatea lor portantă, lungimea compartimentului de temperatură și distanța cea mai mare. L cu de la capătul clădirii (combinație de dilatație) până la axa celei mai apropiate conexiuni verticale (vezi Tabelul 6.1). Dacă sunt două conexiuni verticale distanța dintre ele în axe nu trebuie să depășească 40 - 50 m.

Conexiunile peste macara sunt instalate la distanța dintre coloanele cele mai exterioare la capătul clădirii sau blocului de temperatură, precum și în locurile în care sunt prevăzute conexiuni verticale în planul stâlpilor de susținere. ferme de acoperiș.

Stâlpii intermediari (în afara blocurilor de contravântuire) la nivelul fermelor sunt contravântuiți cu distanțiere.

Dacă înălțimea părții macaralei a stâlpului este mare, este recomandabil să instalați distanțiere orizontale suplimentare între coloane, reducându-le lungimea estimată din planul cadrului (indicată prin linia punctată în Fig. 6.4).

Conexiunile verticale de-a lungul coloanelor sunt calculate pentru sarcinile macaralei și vântului W, pe baza ipotezei lucrărilor de tracțiune pe unul dintre brațurile transversale ale macaralei. Pentru lungimi mari de elemente care acceptă forțe mici, conexiunile sunt duse la limita flexibilității λ u = 200.

Elementele de legătură sunt realizate din unghiuri laminate la cald, distanțierele sunt realizate din profile dreptunghiulare îndoite.

Conexiuni de acoperire. Sistemul de contravântuire de acoperire constă din contravântuiri orizontale și verticale care formează blocuri rigide la capetele clădirii sau blocului de temperatură și, dacă este necesar, blocuri intermediare pe lungimea compartimentului (Fig. 6.5).

Conexiunile orizontale în planul coardelor inferioare ale fermelor sunt proiectate de două tipuri. Legăturile din primul tip constau din ferme și contravântuiri transversale și longitudinale (vezi Fig. 6.5, V G– la un pas de 12 m). Legăturile de al doilea tip constau din ferme și contravântuiri transversale (vezi Fig. 6.5, d– cu un pas de ferme de 6 m; vezi fig. 6.5, e– cu un pas al fermei de 12 m).

Orez. 6.4. Schema conexiunilor pe coloane

6.5. Conexiuni de acoperire

Orez. 6.5(continuare)

La capetele clădirii sau ale compartimentului de temperatură (seismică) sunt prevăzute ferme transversale de-a lungul coardelor inferioare ale zăbrelelor (vezi Fig. 6.5, d, e). O ferme orizontală suplimentară este prevăzută, de asemenea, în mijlocul unei clădiri sau al unui compartiment cu o lungime mai mare de 144 m în clădirile ridicate în zone cu o temperatură a aerului exterior estimată de –40 o C și mai mult și cu o lungime a clădirii mai mare. de peste 120 m în clădirile ridicate în zone cu temperatura de proiectare sub –40 o C (vezi Fig. 6.5, V, G). Acest lucru reduce mișcările transversale ale coardei ferme, care apar din cauza conformității conexiunilor. Contretuturi orizontale transversale la nivelul coardelor inferioare ale sarpantelor absorb sarcina vântului de la capătul clădirii, transmisă de părțile superioare ale stâlpilor cu semi-cherestea, iar împreună cu bretele orizontale transversale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor. iar bretelele verticale dintre ferme asigură rigiditatea spațială a acoperirii.

Conexiunile orizontale longitudinale în planul coardelor inferioare ale fermelor sunt prevăzute de-a lungul rândurilor exterioare de stâlpi în clădiri:

– cu macarale rulante de sprijin din grupele de regim de funcționare 7K și 8K, necesitând instalarea de galerii de trecere de-a lungul căilor macaralei;

– cu capriori;

– cu seismicitate calculată 7, 8 și 9 puncte;

– cu o cotă a fundului fermelor peste 18 m, indiferent de capacitatea de ridicare a macaralelor;

– in cladiri cu acoperis plăci de beton armat, echipat cu macarale de sprijin de uz general cu o capacitate de ridicare de peste 50 de tone cu o distanță între ferme de 6 m și peste 20 de tone cu o distanță între ferme de 12 m;

– în clădiri cu o singură travă cu acoperiș pe tablă profilată din oțel, dotate cu macarale cu o capacitate de ridicare de peste 16 tone;

– cu un pas de ferme de 12 m folosind stâlpi longitudinali de semi-cherestea.

Legăturile orizontale transversale la nivelul coardelor superioare ale fermelor sunt prevăzute pentru a asigura stabilitatea coardelor din planul fermelor. Datorită zăbrelei de bretele transversale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor, utilizarea grinzilor de zăbrele este dificilă și, prin urmare, bretele transversale, de regulă, nu sunt utilizate. In acest caz, decuplarea sarpantelor este asigurata printr-un sistem de legaturi verticale intre ferme.

În clădirile cu acoperiș pe plăci de beton armat, distanțiere sunt prevăzute la nivelul coardelor superioare ale fermelor (vezi Fig. 6.5, O). În clădirile cu acoperiș pe podea profilată din oțel, distanțierile sunt amplasate numai în spațiul de sub felinare, fermele sunt fixate între ele prin pane (vezi Fig. 6.5, b); cu o seismicitate calculată de 7, 8 și 9 puncte sunt prevăzute și ferme transversale sau diafragme de rigidizare, instalate la capetele compartimentului seismic (vezi Fig. 6.5, şi– cu un pas de ferme de 6 m; vezi fig. 6.5, La– cu pasul fermei de 12 m), și în plus cel puțin una pentru o lungime de compartiment mai mare de 96 m în clădiri cu o seismicitate calculată de 7 puncte și cu o lungime de compartiment mai mare de 60 m în clădiri cu o seismicitate calculată de 8 și 9 puncte.

În diafragmele de rigiditate, pardoseala profilată, pe lângă funcțiile principale ale structurilor de închidere, îndeplinește funcția de legături orizontale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor. Diafragmele de rigidizare transversale și fermele orizontale contravântuite absorb sarcinile orizontale de proiectare longitudinală de la acoperire.

În clădirile cu felinar, dacă este instalată o diafragmă de rigidizare intermediară, felinarul de deasupra diafragmei trebuie întrerupt. Diafragmele de rigiditate sunt realizate din pardoseli profilate de clase H60-845-0,9 sau H75-750-0,9 în conformitate cu GOST 24045-94, cu fixare întărită pe pane.

Ferpile de căpriori care nu sunt direct adiacente brațurilor transversale sunt fixate în planul de amplasare al acestor bretele cu distanțiere și bretele. Distanțierele asigură rigiditatea laterală necesară a fermelor în timpul instalării (flexibilitate maximă a coardei superioare a fermei față de planul său în timpul instalării λ u= 220). Sunt prevăzute extensii pentru a reduce flexibilitatea centurii inferioare pentru a preveni vibrațiile și îndoirea accidentală în timpul transportului. Flexibilitatea maximă a coardei inferioare față de planul armaturii se presupune a fi: λ u= 400 – cu sarcină statică și λ u= 250 – cu macarale care funcționează în moduri 7K și 8K sau când sunt expuse la sarcini dinamice aplicate direct pe ferme.

Pentru contravântuirea orizontală, se adoptă, de obicei, o zăbrele triunghiulară. Cu un pas al fermei de 12 m, strunțele strângerii sunt proiectate cu o rigiditate verticală suficient de mare (de obicei din profile dreptunghiulare îndoite) pentru a susține articulații diagonale lungi realizate din unghiuri cu rigiditate verticală nesemnificativă.

Conexiunile verticale între ferme sunt asigurate de-a lungul lungimii clădirii sau a compartimentului de temperatură în locațiile fermelor transversale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor. În clădirile cu o seismicitate calculată de 7, 8 și 9 puncte și un acoperiș pe o pardoseală profilată de oțel de-a lungul șirurilor de stâlpi, se instalează bretele verticale în locațiile fermelor contravântuite sau a diafragmelor de rigidizare de-a lungul coardelor superioare ale fermelor.

Scopul principal al bretelelor verticale este de a asigura pozitia de proiectare a fermelor in timpul montajului si de a creste rigiditatea lor laterala. De obicei, una sau două conexiuni verticale sunt instalate de-a lungul lățimii travei (la fiecare 12 - 15 m).

Atunci când ansamblul inferior al fermelor este sprijinit de sus pe capul stâlpului, conexiunile verticale sunt amplasate și în planul stâlpilor de susținere al fermelor. Când fermele sunt adiacente părții laterale a stâlpului, aceste conexiuni sunt situate într-un plan aliniat cu planul conexiunilor verticale ale părții macaralei a stâlpului.

În acoperirile clădirilor operate în regiuni climatice cu o temperatură de proiectare mai mică de –40 o C, este necesar, de regulă, să se prevadă (în plus față de bretelele utilizate de obicei) bretele verticale amplasate la mijlocul fiecărei trave de-a lungul întregului clădire.

În funcție de disponibilitate hard disk Pe acoperiș, la nivelul coardelor superioare ale fermelor, trebuie prevăzute conexiuni detașabile de inventar pentru a verifica poziția de proiectare a structurilor și pentru a asigura stabilitatea acestora în timpul procesului de instalare.

Forțele de la sarcina vântului care acționează asupra pereților exteriori sunt colectate în planurile planșeelor ​​și învelișurilor și sunt apoi transmise elementelor verticale ale cadrului portant. În cele mai multe cazuri structuri portante podelele și acoperirile formează discuri dure capabile să transfere încărcăturile vântului de pe pereții exteriori la cadrul clădirii. În caz contrar, sunt necesare conexiuni orizontale speciale. ÎN clădiri cu mai multe etaje Este suficient să existe conexiuni orizontale în planul fiecărei două sau trei suprapuneri. Capacitate de încărcare coloanele în cele mai multe cazuri sunt suficiente pentru a transporta sarcina vântului dintr-o zonă de marfă înălțime de două până la trei etaje.

Plăcile de podea pot îndeplini funcțiile de bretele orizontale de vânt numai după ce dobândesc rezistența necesară după betonare, prin urmare, în timpul instalării cadrului, sunt necesare bretele temporare, care pot fi îndepărtate ulterior.

Legăturile de vânt nu sunt necesare pe întreaga suprafață a acoperișului sau a tavanului dintre podea, dar plasarea lor trebuie să fie astfel încât să se asigure transferul forțelor orizontale către legăturile verticale.

1. Conexiunile verticale sunt situate în jur scarăîn trei planuri. O ferme orizontală contravântuită în direcția longitudinală a clădirii este formată prin plasarea în paralel între grinzile și coardă. perete exterior. Între două grinzi de podea se formează o ferme orizontală transversală, care îi servesc drept coarde.

2. Legături verticale în plan pereții de capăt iar între două coloane interne. Între grinzile și panele care se desfășoară în planul brațurilor verticale se formează o ferme orizontală în direcția longitudinală a clădirii. Curelele fermecatului transversal sunt două grinzi de podea.

3. Legături verticale în planurile pereților de capăt și între două coloane interioare. Între două rânduri de stâlpi interioare se formează o ferme orizontală în direcția longitudinală a clădirii (o soluție bună atunci când planificați un coridor situat central).

Între cele două rânduri din mijloc de grinzi de pardoseală se formează o ferme orizontală transversală.

4. Legături orizontale în planul coardelor superioare ale grinzilor de podea și ale grinzilor din colțuri. Capetele talonului și șuruburilor pot interfera cu instalarea foilor de tablă ondulată.

5. Legăturile se instalează în planul coardei inferioare a grinzii planșeului.

6. Fixarea bretele de la colțuri la joncțiunea grinzii rand și grinzii podelei pe stâlp.

7. În absența unei grinzi longitudinale, care este și centura unei ferme contravântuite, este necesar element suplimentar(există un canal aici).

8. Atașarea tiranților care se intersectează pe grinda podelei.

9. Dacă grinzile de podea se află pe pane, atunci cea mai buna solutie legăturile vor fi plasate în planul coardelor inferioare ale grinzilor.

Pentru a asigura rigiditatea spațială și imutabilitatea geometrică a întregii clădiri în ansamblu, precum și pentru a asigura stabilitatea stâlpilor din planul cadrelor transversale, între stâlpi se instalează conexiuni verticale.

Conexiunile verticale între coloane sunt cele mai importante pentru crearea rigidității spațiale a cadrului sălii turbinei. Sunt destinate:

– crearea rigidității longitudinale a cadrului necesară funcționării și instalării sale normale;

– asigurarea stabilităţii stâlpilor din planul cadrelor transversale;

– perceperea sarcinii vântului care acționează asupra capătului clădirii, precum și forțele longitudinale de frânare ale podurilor rulante și transferul acestora la fundații.

Legăturile pentru coloane sunt plasate în partea de macara a coloanelor (legaturi de-a lungul părților inferioare ale coloanelor) și în partea de deasupra macaralei a coloanelor (legații de-a lungul părților superioare ale coloanelor) (Fig. 2.4a).

Orez. 2.5. Amplasarea conexiunilor verticale de-a lungul stâlpilor:

a) nu există conexiuni; b) locația corectă conexiuni;

V); d) amplasarea incorectă a conexiunilor

Pentru a asigura libertatea de dezvoltare a deformațiilor de temperatură ale elementelor longitudinale ale cadrului (grinzi de macara, pane, bare), se plasează o grindă spațială rigidă în mijlocul clădirii sau blocului de temperatură (Fig. 2.5, b). Dacă grinzile de legătură rigide sunt plasate de-a lungul marginilor blocului (Fig. 2.5, c), atunci cu o diferență de temperatură (vara-iarna) va exista o dezvoltare restrânsă a deformațiilor de temperatură ale elementelor longitudinale ale cadrului. Deformațiile termice constrânse vor determina solicitări suplimentare în elementele longitudinale ale cadrului, care trebuie luate în considerare în calcule.

Dacă fasciculul spațial este instalat doar la o margine a clădirii sau a blocului de temperatură (Fig. 2.5,d), atunci mișcarea orizontală a coloanei de capăt la capătul opus al clădirii va fi foarte mare și poate duce la deteriorarea elemente de interfață. Distanța de la capătul clădirii până la axa celei mai apropiate conexiuni verticale (hard disk), precum și între axele conexiunilor verticale dintr-un singur compartiment de temperatură, nu trebuie să depășească valorile indicate în tabel. 42 SNiP.

Camerele de mașini ale centralelor electrice sunt de obicei de o lungime considerabilă. În acest caz, o grindă spațială rigidă este plasată pe lungimea halei turbinei în două panouri. Având în vedere lungimile halelor de turbine adoptate în proiectul de curs, grinda spațială rigidă poate fi amplasată într-un singur panou în mijlocul clădirii. Distanța de la acesta până la capătul clădirii nu trebuie să depășească 60 m.

Conexiuni verticale în părțile superioare coloanele au rigiditate scăzută și previn ușor deformațiile termice ale cadrului. Prin urmare, legăturile verticale în părțile superioare ale stâlpilor sunt amplasate la capetele clădirii, la rosturi de dilatare iar în partea de mijloc a clădirii sau a compartimentului de temperatură, unde conexiunile sunt situate de-a lungul părților inferioare ale stâlpilor (Fig. 2.4).

Conexiunile verticale în părțile superioare ale stâlpilor sunt destinate:

– pentru a asigura instalarea ușoară a structurii, care de obicei începe de la margini. Primul și al doilea cadru și conexiunile dintre ele formează un element stabil de care sunt atașate, parcă, ramele rămase;

– pentru a absorbi sarcina vântului care acționează asupra capătului clădirii. Datorită acestor legături, sarcina este transferată către grinzile macaralei, apoi către legăturile inferioare dintre stâlpi și apoi către fundație;

– să creeze, împreună cu legăturile de-a lungul părților inferioare ale stâlpilor, o grindă spațială rigidă.

Legături cu fermă

Link-urile fermei sunt pentru:

– crearea (în legătură cu legăturile de-a lungul stâlpilor) a rigidității spațiale generale și a imuabilității geometrice a cadrului;

– asigurarea stabilității elementelor de ferme comprimate din planul grinzii prin reducerea lungimii lor de proiectare;

– perceperea sarcinilor orizontale pe cadre individuale (frânarea transversală a cărucioarelor macarale) și redistribuirea acestora la întregul sistem de cadre plate;

– perceperea și (în legătură cu legăturile de-a lungul stâlpilor) transmiterea către fundații a unor sarcini orizontale pe structurile halei turbinelor (sarcini de vânt care acționează asupra capătului clădirii);

– asigurarea ușurinței instalării fermelor.

Conexiunile truss sunt împărțite în orizontale și verticale. Legăturile orizontale sunt așezate în planul coardelor superioare și inferioare ale fermelor (Fig. 2.4, b, c). Conexiunile orizontale situate peste clădire se numesc transversale, iar de-a lungul lor se numesc longitudinale.

Între ferme sunt plasate legături verticale (Fig. 2.4a). Acestea sunt realizate sub formă de elemente de montaj independente (ferme) și sunt instalate împreună cu bretele transversale de-a lungul coardelor superioare și inferioare ale fermelor. De-a lungul lățimii travei, sunt instalate 3 sau mai multe ferme verticale. Dintre acestea două sunt plasate de-a lungul nodurilor de susținere ale fermelor, iar restul în plan rafturi verticale ferme Distanța dintre conexiunile verticale de-a lungul fermelor de la 6 la 15 m. Legăturile verticale între fermele servesc la eliminarea deformărilor prin forfecare ale elementelor de acoperire pe direcția longitudinală. Legăturile orizontale transversale în planul coardelor superioare și inferioare ale fermelor (Fig. 2.4, b, c) împreună cu legăturile verticale între fermele sunt instalate la capetele clădirii și în partea sa din mijloc, unde legăturile verticale de-a lungul sunt situate coloanele. Ele creează grinzi spațiale rigide la capetele clădirii și în partea sa din mijloc. Grinzile spațiale de la capetele clădirii servesc la absorbția sarcinii vântului care acționează asupra cadrului din lemn de capăt și o transferă la conexiunile de-a lungul stâlpilor, grinzile macaralei și apoi la fundație.

Elementele coardei superioare a fermelor sunt comprimate și pot pierde stabilitatea din planul fermelor. Bratele transversale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor, împreună cu distanțiere, asigură deplasarea nodurilor de ferme în direcția axei longitudinale a clădirii și asigură stabilitatea coardei superioare din planul fermelor. Elementele de legătură longitudinale (distanțiere) reduc lungimea de proiectare a coardei superioare a fermelor dacă ele însele sunt asigurate împotriva deplasării printr-o grindă spațială rigidă. În acoperirile fără grinzi, nervurile panourilor asigură unitățile de ferme împotriva deplasării. În acoperirile cu grinzi, nodurile de ferme asigură grinzile în sine împotriva deplasării dacă sunt asigurate într-o ferme orizontală.

În timpul instalării, coardele superioare ale fermelor sunt asigurate cu distanțiere în trei sau mai multe puncte. Acest lucru depinde de flexibilitatea fermei în timpul instalării. Dacă flexibilitatea elementelor coardei superioare a fermei nu depăşeşte 220 , distanţiere sunt aşezate de-a lungul marginilor şi în mijlocul travei (Fig. 2.4, b). Dacă 220 , atunci distanțierele sunt instalate mai des. Într-un înveliș fără pane, această prindere se face cu ajutorul unor distanțiere suplimentare, iar în învelișurile cu pane, barele sunt pane în sine.

Orez. 2.6. Deplasarea laterală a cadrului datorită acțiunii

sarcina macaralei:

a) în lipsa legăturilor longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor;

b) în prezenţa legăturilor longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor

Conexiunile orizontale longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor (Fig. 2.4c și Fig. 2.6.) sunt proiectate pentru a redistribui sarcina orizontală transversală a macaralei de la frânarea căruciorului macaralei. Această sarcină acționează asupra unui cadru separat și, în absența conexiunilor, provoacă mișcări semnificative ale acestuia (Fig. 2.6a).

Conexiunile orizontale longitudinale implică cadre învecinate în lucrul spațial, drept urmare deplasarea transversală a cadrului este redusă semnificativ (Fig. 2.6,6).

Conexiunile longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor sunt plasate în panourile exterioare ale fermelor de-a lungul întregii clădiri. În sălile de mașini ale centralelor electrice, bretele longitudinale sunt plasate numai în primele panouri ale coardelor inferioare ale fermelor adiacente coloanelor din rândul cel mai exterior. Pe partea opusă a fermei, conexiunile longitudinale nu sunt instalate, deoarece Forța de frânare laterală a macaralei este absorbită de un raft rigid de dezaerator.

În clădiri 30 m Pentru a asigura coarda inferioară de mișcările longitudinale, distanțiere sunt instalate în partea de mijloc a travei. Aceste distanțiere reduc lungimea efectivă și, în consecință, flexibilitatea coardei inferioare a fermelor.

Pentru a asigura stabilitatea spațială structuri metalice, se folosesc elemente speciale din otel - legaturi verticale intre stalpi. Asociația de producție„Remstroymash” oferă structuri metalice făcut singur pentru diverse întreprinderi de producție și construcții.

Sortimentul companiei include:

• Tije.
• Grinzi.
• Ferme.
• Cadre și alte sisteme de conectare.

Scopul principal al conexiunilor structurilor metalice

Cu ajutorul plămânilor elemente structurale Se formează sisteme spațiale care au proprietăți unice:

• rigiditate la încovoiere și la torsiune laterală;
• rezistență la sarcinile vântului și influențele inerțiale.

Atunci când sunt asamblate, sistemele de conectare îndeplinesc funcțiile enumerate care vizează creșterea rezistenței la influențele externe. Conexiunile eoliene ale structurilor metalice oferă structurilor finite o stabilitate suplimentară a velei în timpul funcționării. Rigiditatea si stabilitatea spatiala a cladirilor, stalpilor, podurilor, fermelor etc. este asigurata gratie legaturilor instalate in planuri orizontale sub forma unor coarde superioare si inferioare.

În același timp, la capete și în spațiile dintre travee se instalează conexiuni speciale ale structurilor metalice verticale - diafragme. Sistemul de conexiuni rezultat asigură rigiditatea spațială necesară structurii finite.


Legături transversale ale traveelor
a - proiectarea punctelor principale de legătură; b - diagrama de reticulare

Tipuri de conexiuni ale structurilor metalice

Produsele diferă în ceea ce privește metodele de fabricație și asamblare:

• Produse sudate.
• Prefabricat (șurub, șurub).
• Nituit.
• Combinate.

Materialele utilizate pentru fabricarea structurilor metalice de legătură sunt negru și oțel inoxidabil. Datorită unicului specificatii tehnice, produsele din oțel inoxidabil nu necesită tratament suplimentar împotriva coroziunii.

Diagrame de conectare pe verticală:
O cruce; B cruce cu două niveluri, C - diagonală înclinată, D - diagonală cu mai multe niveluri înclinată

Exemple de conexiuni