Вертикальные связи в металлическом каркасе
Обновлено: 18.05.2024
Несущей основой промышленных зданий является каркас, состоящий из поперечных и продольных рам. Элементы каркаса, соединяющие между собой поперечные рамы, называют связями.Они воспринимают нагрузки от торможения кранов и ветра, обеспечивая пространственную жесткость каркаса.
По характеру расположения связибывают горизонтальные установленные в плоскости верхнего и нижнего пояса ферм, и вертикальные установленные между колоннами или фермами в вертикальной плоскости.
: Конструктивное решение связей зависит от высоты здания, величины пролета, шага колонн, наличия кранов и их грузоподъемности.
Роль горизонтальных связей выполняют плиты покрытия (рис. 38,а). После сварки опорных закладных деталей и заделки швов покрытие приобретает качества «сплошного диска», повышающего пространственную жесткость здания.
- Устойчивость стропильных балок и ферм (в торцах фонарных проемов) обеспечивается горизонтальными крестовыми связями, установленными в уровне верхнего пояса. В последующих пролетах (под фонарями) устанавливают стальные распорки.
Ветровые фермы (рис. 38,6) в виде системы горизонтальных связей устанавливают в торцовых стенах зданий значительной высоты. Такие фермы располагаются на уровне подкрановых балок или нижнего пояса ферм.
Горизонтальные крестовые связи в уровне нижнего пояса балок и
ферм имеют здания с мостовыми кранами грузоподъемностью более 30 т.
Вертикальные связи между колоннами продольных рядов (рис. 38, в, г) устанавливают в середине температурного блока. При шаге колонн 6 м (рис. 38,(5) ставят крестовые связи, при шаге 12 м (рис. 38,е) портальные. Связи приваривают к закладным деталям колонн. Они воспринимают все горизонтальные нагрузки с покрытия и продольных рам каркаса и передают их на фундамент.
Вертикальные связи между опорами ферм или балок (рис. 38, в, г) ставят в крайних ячейках температурного блока здания с плоским покрытием (без подстропильных конструкций).
Горизонтальные и вертикальные связи являются ответственными элементами каркаса, обеспечивающими неизменяемость и жесткость здания.
Места сопряжений разнотипных элементов сборного каркаса называют узлами.Узлы железобетонных каркасов должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости и долговечности; неизменяемости сопрягаемых элементов при действии монтажных и эксплуатационных нагрузок; несложности при монтаже и заделке.
Узлысборного железобетонногокаркаса классифицируют:
По характеру статической работы:
жесткие (рамные), воспринимающие изгибающие моменты, продольные и поперечные силы;
шарнирные, воспринимающие только продольные силы и препятствующие смещению элементов при действии поперечных сил.
По условиям восприятия нагрузки:
расчетные, воспринимающие нагрузки;
нерасчетные, не воспринимающие нагрузок.
По способу заделки:
монолитные, заделанные бетоном;
сборные, соединяемые с помощью болтов и сварки;
сборно-монолитные, сочетающие сварку закладных деталей или выпусков арматуры с последующим замоноличиванием стыка.
Для сборных железобетонных
каркасов характерны следующие узлы.
Сопряжение колонны с фундаментом (рис. 39, а). Глубина заделки колонн прямоугольного сечения 0,85 м, двухветвевого 1,2 м. Стыки замоноличивают бетоном марки не ниже 200. Бороздки на гранях колонны способствуют лучшему сцеплению бетона в полости стыка.
Опирание подкрановой балки на выступы или консоли колонны (рис. 39,6). К опорам балки (до ее установки) приваривают стальной лист с вырезами для анкерных болтов. На опорах колонны балку закрепляют к анкерным болтам и приваривают закладные детали. Верхнюю полку подкрановой балки закрепляют стальными планками, приваренными к закладным деталям.
Опирание подстропильных конструкций на оголовке колонны (рис. 39,г). Закладные детали стыкуемых элементов сваривают потолочным швом.
Крепление подвесных кранов (рис. 39,(?) к конструкциям покрытия. Несущие балки кранов закрепляют болтами к стальным обоймам на строительных конструкциях. Перекидные балки (рис. 40) нагрузку от подвесных кранов перераспределяют между узлами стропильных ферм.
Сопряжение стропильных и подстропильных элементов (рис. 39,е, ж) аналогично креплению ферм и балок на оголовке колонны.
Нужны ли вертикальные связи по колоннам в металлическом каркасе, выполняемом без ограждающих конструкций.
Нужны. а вообще почитайте второй том Горева. он в даунлоде есть.
Вообще, на первый взгляд, решение слишком металлоемкое.
Есть предчувствие, что без подстропилок, с шагом 6 метров, каркас легче может получиться.
а какую нагрузку они воспринимать будут. если нужны.. ) я как бы тоже поставил бы.. НО заказчик против.. )
6 метров нельзя использовать из-за технологического назначения каркаса. Собственно как и связи.. В месте их установки будет невозможно осуществление выгрузки содержимого подъехавшей машины.. А там все завязано на машино-места. Каждое место - деньги заказчика..
Не могу толком обосновать существенную пользу от связей в данном каркасе..
Можно и без связей. Колонны только мощные вылезут т.к. расчётная длина их будет с мю2 в обоих направлениях. Возьмите и покажите заказчику колонны из серии "Кисловодск". Пусть посмотрит во сколько металла это выльется. И фундаменты тоже будут мощнее.
а вот если делать подбор под молодечнское покрытие, колонны 40Ш2 подходят, все нормально.. Как связь вертикальная по колоннам, если нету нагрузки от ограждающих конструкций в торце сооружения, да и по бокам; нету крановых нагрузок, и ветровая получается не большая, может повлиять на расчетное сечение колонны.
Связи нужны для передачи ветровых, температурных и прочих неучтенных усилий на фундаменты, а также для создания геометрической неизменяемости.
Если нет связей-то у вас геометрически изменяемая система. В местах связей попробуйте сделать рамы с жесткими узлами и защемлением в фундаментах.
Есть предельные гибкости. Умножте длину колонны на два и разделите на мин. радиус инерции 7,03. И что у Вас получится?
что за странные вопросы? считайте колонны из плоскости рам как консольные и жестко защемляйте их в фундаменты и не нужно будет связей.
Вы как проектируете вообще, если такие вопросы задаете? Как назначили сечение колонн?
Книгу, говорю, только возьми почитай, Горева, Беленя, еще кого - нибудь. чтоб понятие иметь о типах каркасов, о работе элементов их же
сечение колонн назначил по ключу подбора серии 1.423.3-8_3 "Стальные колонны одноэтажных производственных зданий без мостовых кранов".
Могу ли я ею руководствоваться в данном случае.
Спасибо за Горева изучаю более углубленно
считайте колонны из плоскости рам как консольные и жестко защемляйте их в фундаменты и не нужно будет связей
Тогда придется колонные двутавры ставить, а не широкополочные. Со связями тоннаж поменьше получится.
Паша_88, если есть возможность поставить вертикальные связи - ставьте (можно портальные, если сильно мешают). Достаточно будет поставить связи в середины температурных блоков (я так думаю, у вас все же два температурных блока получится), итого 6 связей.
Паша_88, а в серии есть какое либо упоминание про связи? Если есть (а оно там есть) связи исключать нельзя.Если вы принимаете серийные решения, то обязательно нужно выполнить все требования серии.
А вообще применять колонны двутаврового сечения без связей нерационально, ввиду значительно разных геометрических характеристик сечения в перепендикулярных направлениях. Если хотите колонны без связей применяйте трубы.. круглые или квадратные
) есть )
нужно проверить по гибкости из плоскости, подойдут или нет при данных нагрузках.. Но скорее всего не подойдут и я все-таки поставлю связи )
и уже смогу привести аргументы в свою пользу )
Стропильные конструкции у вас с шарнирным опиранием на оголовки колонн. Устойчивость и геометрическую неизменяемость можно обеспечить за счет защемления колонны в фундаменте в двух направлениях. Применяйте для колонны сечение из круглой трубы, равноустойчивой в двух направлениях.
Если колонна будет защемлена из плоскости, то в вашем случае, при отсутствии вертикальных связей коэффициент расчетной длины из плоскости рамы будет равен 0,7, т.к. имеется ряд идентично загруженных колонн, шарнирно соединенных в уровне оголовков подстропильными фермами.
Из круглой трубы сделать конечно можно, и очень даже хорошо все получилось бы..
но у заказчика на складе имеется куча двутавровых балок 40Ш2, которые он хочет применить в данном проекте )
ну и в продольном направлении нагрузок -то у меня - никаких практически.. ветер.. Но как раз в верхнем уровне (на всю высоту ферм) торец будет зашит..
Через сколько метров ставить вертикальные связи между колоннами?
Имеется многопролетная рама (4 пролета по 24м) с жестким опиранием ж/б колонн на фундаменты и шарнирным сопряжением с фермами (молодечно). По верхнему поясу ферм монтируется жесткий диск покрытия ввиде профнастила (крепление в каждой гофре). Вопрос такой: Из плоскости для всех колонн требуется коэффициент расчетной длины обеспечить 1. Связи в продольном направлении ставить в каждом пролете (5шт) или ,например можно через пролет (3шт), или только по краям? Смысл в том, если я поставлю только по краям, для крайнего продольного ряда я обеспечу коэффициент 1, а для средних трех рядом обеспечу?
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Для простых сараев 2 уровня ответственности крестовые связи, чаще всего, проектируют только на растяжение.
Длина температурного отсека по СП 16 (вроде бы
| 15.4.1 В каждом температурном блоке здания следует предусматривать самостоятельную систему связей. 15.4.3 Вертикальные связи между основными колоннами ниже уровня балок крановых путей следует располагать по возможности в середине или около середины температурного блока; |
Без крана - 1 связь на 1 отсек.
С краном делают по 2 связи с краёв или даже более на тормозные усилия.
Эти связи очень любят на стройке делать богопротивно. Поэтому, при большой длине здания, лично я бы ставил несколько крестов. Может быть, ориентировочно, на 40-80 м по 1 связи. Но я так себе КМ-щик. Местным гуру это не понравится, наверное.
Также, при большой длине здания, приближающейся к 100-150 м, несмотря на требования СП не учитывать температурные деформации, из-за них (ледниковый период, а завтра засуха и так много циклов) связи могут очень сильно добавить усилий в распорки и базы колонн. Тут вопрос философский.
С жёстким опиранием колонны в раме уже будет мю>1. Например, мю=2. Связями тут 1 вроде бы как и не добиться будет. Нужен шарнир. А не, вроде можно.
Но с другой стороны, шарнир и ж.б. колонны не дружат.
Предлагаю оставить мю 2.
Или перейти на стальные колонны.
Без крана - 1 связь на 1 отсек.
С краном делают по 2 связи с краёв или даже более на тормозные усилия.
Offtop: Бармаглотище, ну так я что вижу, то и пишу. Иначе пока не видел. Шо не так ?
Вы тут, ребята, я смотрю, вообще любите патетические мемы ?
lionheart3391, ставить 1 крестовую связь в середину (третий пролёт). Связь можно считать на растяжение на полную длину диагонали. Все оголовки колонн в продольном направлении связать распорками (лямбда до 200).
Offtop: Все. Начиная с длин температурных блоков для стального каркаса. Каркас-то не стальной у тс. Вон, русским по белому пишет - ж/б колонны
Далее, ты приводишь пункт СП 15.4.3 (связи ниже подкрановых путей в середине т.б.) - и тут же пишешь, что в крановых зданиях по торцам.
Я вот хз, где и что ты видел.. Если ты видел именно то, что описываешь - больше на это не смотри, честно.
ну и еще много ерунды. лень все описывать, лучше внимательно раздел СП прочитай. 3 раза. И не смотри больше на всякую порнографию
----- добавлено через ~7 мин. -----
Шикарный совет. Одна опора - это же так здорово.
ТС, количество связевых блоков напрямую будет зависеть от действующих горизонтальных усилий. Кто ж его знает, вдруг у тебя там краны по 250т катаются в 8 ветровом с отметкой низа ферм +50,000? Так что от 2 до 5 будет, точнее тебе даже Глоба не скажет по предоставленным исходным данным.
Offtop: Кстати, профлист, даже в каждой гофре на каждой опоре прикрепленный, далеко не всегда обеспечивает жесткий диск. Несущая способность профлиста "на сдвиг", как и несущая способность узлов крепления профлиста (срез-смятие) совсем не бесконечны.
----- добавлено через ~13 мин. -----
где написано? СП разрешает это только для горизонтальных связей по покрытию, да и то не всегда (п. 15.4.12).
Смысл в том, если я поставлю только по краям, для крайнего продольного ряда я обеспечу коэффициент 1, а для средних трех рядом обеспечу?
Нет. Ставить по всем рядам по одной в середине. Желательно двухветвевые.
__________________
Советов у меня лучше не просить. Потому что чувство юмора у меня развито сильнее чувства жалости.
И, кстати, такой нюанс.
Если связи ставить не в каждом шаге колонн в предположении, что жесткий диск обеспечит раскрепление верхнего узла колонн в горизонтальной плоскости, то этот самый жесткий диск начинает активно участвовать в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания. Со всеми вытекающими.
Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий
__________________
Горев В.В., том 1, стр.109, 1 абзац, 4-ое предложение. Не пугайтесь этого произвола.
Чтобы не создавать новой темы спрошу тут.
А) Есть бескрановый смешанный каркас одноэтажного здания (ж.б. колонны + металлическое покрытие). Требуется принять максимально возможный размер температурного блока, не прибегая к расчетам на температурные воздействия.
Назначаю размер блока в первую очередь по требованиям СП 63. По формуле 10.1a допускается увеличивать размеры темп. блока при постановке вертикальных связей. Как определяются требования к постановке таких связей? Для себя выделяю 2 варианта, см. картинки далее. На картинках покрытие условно не показано. Красное - колонны, черное - связи и распорки.
Вариант 1 - связи по всем торцам блока (по 2 связи в каждом направлении на блок). Что можно подметить: горизонтальное смещение оголовков средних рядов колонн никак не ограничено при условии отсутствия горизонтального жесткого диска покрытия.
Вариант 2 - по одной связи в каждом направлении. Что можно подметить: горизонтальное смещение оголовков всех рядов колонн, кроме средних никак не ограничено при условии отсутствия горизонтального жесткого диска покрытия.
Я полагаю, что нормы требуют ограничения перемещений равномерно для всего блока в целом, то есть постановка связевых рядов колонн в середине блока выглядит неубедительно (по варианту 2).
Получается, что ближе к правде вариант 1, но и он не идеален, т.к. без диска средние колонны смещаются.
Б) Допустим, я привожу связи в узлы жесткого диска покрытия и убираю распорки - не получится ли, что жесткий диск будет являться элементом обеспечения устойчивости каркаса в целом или же он только ограничивает деформации (от температурных воздействий) и не является элементом, участвующим в обеспечении устойчивости каркаса в целом? Для себя вижу, что диск здесь только для ограничений деформаций (если ранее он не был задействован в устойчивости каркаса по иным причинам).
В) Если эти связи устанавливаются конструктивно (по всё тому же пункту 10.2.3 СП 63), назначать элементы вертикальных связей требуется только по гибкости и не брать в расчет никаких усилий от температурных расширений? Абстрактно представим, что на них не передаются ветровые и иные горизонтальные нагрузки.
Связи
В связи с изменениями производственной программы Саратовского резервуарного завода выпуск данного оборудования завершен.
Актуальный список товаров доступен в разделе "Продукция".
Металлический каркас состоит из многих несущих элементов (ферма, рама, колонны, балки, ригели), которые необходимо «связывать» друг с другом для сохранения устойчивости сжатых элементов, жесткости и геометрической неизменяемости конструкции всего здания. Для соединения конструктивных элементов каркаса служат металлические связи. Они воспринимают основные продольные и поперечные нагрузки и передают их на фундамент. Металлические связи также равномерно распределяют нагрузки между фермами и рамами каркаса для сохранения общей устойчивости. Важным их назначением является противодействие горизонтальным нагрузкам, т.е. ветровым нагрузкам.
Саратовский резервуарный завод производит связи из горячекатаных сортовых уголков, гнутых уголков, гнутых профильных труб, горячекатаных профильных труб, круглых труб, горячекатаные и гнутых швеллеров и двутавр. Общая масса используемого металла должна составлять приблизительно 10% от общей массы металлоконструкции здания.
Основными элементами, которые соединяют связи, являются фермы и колонны.
Металлические связи колонн
Связи колонн обеспечивают поперечную устойчивость металлической конструкции здания и его пространственную неизменяемость. Связи колонн и стоек являются вертикальными металлоконструкциями и конструктивно представляют собой распорки или диски, которые формируют систему продольных рам. Назначение жестких дисков – крепление колонн к фундаменту здания. Распорки соединяют колонны в горизонтальной плоскости. Распорки представляют собой продольные балочные элементы, например, межэтажные перекрытия, подкрановые балки.
Внутри связей колонн различают связи верхнего яруса и связи нижнего яруса колонн. Связи верхнего яруса располагают выше подкрановых балок, связи нижнего яруса, соответственно, ниже балок. Основными функциональными назначениями нагрузок двух ярусов являются способность передачи ветровой нагрузка на торец здания с верхнего яруса через поперечные связи нижнего яруса на подкрановые балки. Верхние и нижние связи также способствуют удерживанию конструкции от опрокидывания в процессе монтажа. Связи нижнего яруса к тому же передают нагрузки от продольного торможения кранов на подкрановые балки, что обеспечивает устойчивость подкрановой части колонн. В основном в процессе возведения металлоконструкций здания используются связи нижних ярусов.
Схема вертикальных связей между колоннами
Металлические связи ферм
Для придания пространственной жесткости конструкции здания или сооружения металлические фермы также соединяются связями. Связь ферм представляет собой пространственный блок с прикрепленными к нему смежными стропильными фермами. Смежные фермы по верхним и нижним поясам соединены горизонтальными связями ферм, а по стойкам решетки – вертикальными связями ферм.
Горизонтальные связи ферм по нижним и верхним поясам
Горизонтальные связи ферм бывают также продольными и поперечными.
Нижние пояса ферм соединяются поперечными и продольными горизонтальными связями: первые фиксируют вертикальные связи и растяжки, за счет чего уменьшается уровень вибрации поясов ферм; вторые служат опорами верхних концов стоек продольного фахверка и равномерно распределяют нагрузки на соседние рамы.
Верхние пояса ферм соединяются горизонтальными поперечными связями в виде распорок или прогонов для сохранения запроектированного положения ферм. Поперечные связи объединяют верхние пояса фермы в единую систему и становятся «замыкающей гранью». Распорки как раз предотвращают смещение ферм, а поперечные горизонтальные фермы/связи предотвращают от смещения распорки.
Вертикальные связи ферм необходимы в процессе возведения здания или сооружения. Их как раз и называют зачастую монтажными связями. Вертикальные связи способствуют сохранению устойчивости ферм из-за смещения их центра тяжести выше опор. Вместе с промежуточными фермами они образуют пространственно-жесткий блок с торцов здания. Конструктивно вертикальные связи ферм представляют собой диски, состоящие из распорок и ферм, которые располагаются между стойками стропильных ферм по всей длине здания.
Вертикальные связи колонн и ферм
Конструкции металлических связей стального каркаса
По конструкции металлические связи также бывают:
перекрестные связи, когда элементы связей пересекаются и соединяются между собой посередине
угловые связи, которые располагаются несколькими частями в ряд; применяются в основном для строительства малопролетных каркасов
портальные связи для каркасов П-образного вида (с проемами) имеют большую площадь поверхности
Основным типом соединения металлических связей – это болтовое, так как такой вид крепления максимально эффективен, надежен и удобен в процессе монтажа.
Специалисты Саратовского резервуарного завода спроектируют и изготовят металлические связи из любого профиля в соответствии с механическими требованиями к физико-химическим свойствам материала в зависимости от технико-эксплуатационных условий.
Надежность, устойчивость и жесткость металлического каркаса Вашего здания или сооружения во много зависит от качественного изготовления металлических связей.
Читайте также: