Портальная связь в стальных конструкциях варианты виды

Обновлено: 26.04.2024

Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении, кроме того предусматривают систему вертикальных связей между колоннами и в покрытии.

В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом межколонные связи ставят только при высоте помещений более 9,6 м.

В целях снижения усилий в элементах каркаса от температурных и других воздействий вертикальные связи располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн.

Пришаге колонн 6 м применяют крестовые связи, а при шаге 12 и 18 м – портальные.

Рядовые колонны соединяют со связевыми колоннами распорками, размещаемыми по верху колонн, а в зданиях с мостовыми кранами – подкрановыми балками.

Связи выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке.

Связи по стальным колоннам

Продольную устойчивость каркаса обеспечивают связи :

- надкрановые, распологаемые в крайних шагах температурного отсека;

- подкрановые, располагаемые в среднем шаге температурного отсека.

Для надкрановых связей применяются два типа схем : V – образные и в виде связевых фермочек с параллельными поясами. Последние устанавливаются по средним рядам колонн при крановом габарите до 3,7 м.

При отсутствии проходов надкрановые связи одноплоскостные, расположенные в плоскости продольных осей здания; при наличии проходов двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра – шейки колонны и соединённые решёткой.

Основная схема подкрановых связей – крестовая. По крайним рядам колонн с шагом 6 м при высоте более 8,5 м крестовина сдваивается.

По средним рядам могут применяться портальные связи при необходимости устройства проходов или установки оборудования между колоннами..

Подкрановые связи по двухветвевым колоннам располагаются в плоскости катков крана.

Следовательно, по крайним рядам они одноплоскостные, по средним – двухплоскостные с соединительной решёткой из прокатных уголков.

Подкрановые связи по колоннам постоянного сечения с высотой стенки менее 900 мм одноплоскостные, расположенные в плоскости продольных осей здания.

При высоте стенки двутавра 900 мм связи двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра и соединённые решёткой.

Стальные связи железобетонного каркаса

Межколонные стальные связи располагаются в среднем шаге температурного отсека в бескрановых зданиях при высоте помещений от 10,8 м в пределах надземной высоты колонн; в зданиях с опорными кранами – при любой высоте помещений в пределах высоты подкрановой части колонн.

Стальные связи при шаге крайних колонн 6 метров

Стальные связи при шаге крайних колонн 12 метров

Крестовые связи устанавливают в вытянутых по вертикали прямоугольниках, характерных для шага 6 м.; портальные – в вытянутых по горизантали прямоугольников, характерных для шага 12 м.

Рядовые колонны соединяются со связевыми колонными распорками, проходящими по их верху в бескрановых зданиях, или подкрановыми балками – в зданиях с опорными кранами.

Как правильно рассчитать стальную портальную связь?

Сечение элементов - спаренные уголки 110х8, раздвинуты на 8мм. Усилие сжатия в элеиентах - 4,4тс, усилие растяжения - 3,8тс.

Рисование КМ КМД ОТС ЭПБ

Геометрические длины у вас даны на эскизе. Расчетную длину возьмите от точки у опоры стойки до точки середины распорки. Ню = 1. Уголки сделайте неравнополочными. Большими перьями из плоскости рисунка.

Расчетную длину в плоскости связи мю =1; из плоскости мю=2 (для трех подкосов, сходящихся в одном узле)

vegas, т.е. расчетная длина которую необходимо учитывать при расчете портальной связи из ее плоскости (5,45м+2,91м)*1? или все таки (5,45м+2,91м+4,5м)*1. еще варианты?

гиппопо, напишите конкретную формулу определения расчетной длины

DonMof, , человек имел ввиду, что для каждого из 3-х элементов сходящихся в одном узле мю из плоскости равно 2, а в плоскости равно 1

При расчете портальных связей основным условием является обеспечение устойчивости верхней распорки (в плоскости связей и из плоскости). Остальные наклонные элементы удерживаются этой распоркой из плоскости, соответственно и их расчетная длина из плоскости будет равна суме длин двух наклонных элементов. В плоскости связей – расчетная длина всех элементов будет равна геометрической длине.

Вот - см. вложение:
Зеленый (правильный) портал можно разнести на две соседние шаги. Работает только на растяжение -половина выключается (вернее, их работа игнорируется - понятно, что они выключиться сосвем как лампочка не могут).

Ильнур, верхняя распорка не должна работать на изгиб. Если там балка, всеравно, обычно ствят распорку ниже балки.

Не должна. Но работает. Потому что выбрана неправильная схема.
Если схема не такая правильная, как зеленая на рис. (там ничто не работает на изгиб), то делают так, как Вы говорите. Т.е. на базе балки создается жесткая ферма с нижним поясом в виде распорки, про которую Вы говорите.

Ильнур, Ваши размышления хороши конечно, да и тема была создана поэтому не без умысла. Интересует больше тот факт, что выложенная мной геометрическая схема портальной связи широко применяется как в сериях стальных каркасов, так и в серии 1.020. Методики расчета таких связей, как вы понимаете, найти крайне сложно. То что фактически все элементы работают на изгиб - понятно, но как-то же можно корректно расчитать связь!

Grig63, не малое время рассчитываю так же, как вы описали в посте 6, но впервые!! возникли сомнения

Отсюда вопросы: - как такая "кривая" схема попала в серии? все применяют и радуются))
- может все таки есть документированная методика расчета таких связей (например что описал Grig63?)

Ильнур посмотрите пожалуйста еще раз первый пост и схемки. Может я ошибаюсь, но если вы введете шарнир в середине распорки, то схема останется геометрически неизменяемой(получится что-то вроде трехшарнирной арки), а следовательно моментов в распорке не будет (они будут но не более моментов которые появляются в узлах обычной фермы.)
Поправьте если что не так.
А на счет правильности, так такую связь можно посмотреть в серии 2.440-1. лист 4 Вариант связи 3.

- особенно о расчетной длине из плоскости. Очень непросто, т. к. сильно влияет жесткость стержней (из узлов их сопряжения) на кручение.

основным условием является обеспечение устойчивости верхней распорки (в плоскости связей и из плоскости). Остальные наклонные элементы удерживаются этой распоркой из плоскости, соответственно и их расчетная длина из плоскости будет равна суме длин двух наклонных

Действительно, моменты в верхней распорке есть и от горизонтальной силы, но они мизерные и их воспринимает распорка.

Принцип расчета я уже описал, методику расчета нужно поискать в типовых сериях, мне сейчас трудно вспомнить в какой. Единственно, что хочу добавить - нужно хорошо продумать узел, где сходятся три элемента в плане гибкости фасонки из плоскости (или усилить ее ребрами , или выпустить один отправочный элемент за точку пересечения)

Grig63, ткните меня носом в методику - буду рад)). Сам уже давно принялся выполнять элементы (которые на схеме 5,45м и 2,91м) - с Вашего позволения сказать "сплошными", т.е. без подрезки верхей полки уголков.
Все бы ничего, от типовой серии связей для 1.020 уже отошли)), но встал вопрос о расчетной длине для расчета)) связи в целом. На картинке вложения, где показаны усилия от ветровой нагрузки сжатым является еще и половина ригеля связи. Подбираемся к главному вопросу топика: расчетная длина связи из плоскости случаем не 5,45м+2,91м+4,5м=12,86 ?

Если устойчивость из плоскости верхней распорки обеспечена, то расчетная длина связи из плоскости -5,45+2,91=8,36 м

Не знаю, по моему действительно в сериях есть портальные связи как у автора. Но думаю, что такие связи применимы при варианте их крепления в двух плоскостях (например к двум полкам двутавра, или обеим веткам двухветвъевой коллоны). Если элементы связи парный уголок, или что то в этом роде - портальная связь должна выглядеть где то так.

DonMof, вот, если бы у Вас не было бы ломанного наклонного элемента, а была бы обычная полураскосая связь. Вы как бы ее считали?
Точно так же нужно рассчитывать и ломанную.

Grig63, Ваши суждения, несомненно, логичны и имхо правильны, но нужна документированная методика))) или хотя бы ссылка на расчет из учебника какого

Зачем в схеме на первом посту вводить шарнир в распорку? Я правильно понимаю - распоркой Вы называете ригель, балку, т.е. гориз. элемент?
При работе всех трех элементов, сходящихся в одном узле, на сжатие (а они как раз все три сжаты) узел будет стремиться выдавиться вбок. И эти элементы дальше не участвуют в работе портала. Все достается ригелю в виде момента. И вот тут Вы вряд ли захотите ввести шарнир.
"Легкость" вываливания вбок этого узла будет определяться податливостью сопряжения стержней в узле ИЗ ПЛОСКОСТИ. При жестком сопряжении (непрерывность уголков, или их сращенность) все будет зависеть от изгибной и крутильной жесткостей элементов.
Я в курсе, что в сериях такие схемы применены. Огульно не стану комментировать - надо вникать, давно не видел. Подозреваю, что там достаточно жесткий ригель. Или еще что.
Grig63

Действительно, моменты в верхней распорке есть и от горизонтальной силы, но они мизерные и их воспринимает распорка

Они мизерные из предположения, что портал работает всеми членами.
Кратко основная мысль: полпортала от сжатия вываливается вбок.
Представьте, что портал выполнен из плоского листа.
Портал конечно не лист, и выдавить вбок здоровенные уголки не так-то просто, если они НЕПРЕРЫВНЫ. Но как правильно определить расчетную длину ИЗ ПЛОСКОСТИ пока не знаю. Геом. сумма. как-то не то. eilukha прав наверно.

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: