Связи стального каркаса промышленного здания
Обновлено: 17.05.2024
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.
Металлические конструкции одноэтажных промышленных зданий
Для промышленных зданий используется около 55% общего объема металлических конструкций, изготовляемых для строительства зданий и сооружений.
Металлический каркас промышленного здания (рис. 1) включает следующие отправочные элементы.
Колонны воспринимают нагрузку от покрытия, снега, мостовых кранов, ветра, стен и передают эту нагрузку через фундаменты на грунт.
Подкрановые балки воспринимают сосредоточенное давление колес мостовых кранов и их горизонтальное воздействие на подкрановый путь. Горизонтальная жесткость верхнего пояса балки, необходимая для восприятия сил поперечного торможения мостовых кранов, обеспечивается верхним поясом и горизонтальной тормозной фермой.
Тормозные фермы (настил) могут располагаться с одной стороны подкрановой балки или между двумя балками. На рис. 1 изображено сечение тормозного настила при одностороннем и двустороннем расположении подкрановых балок.
Рельсы для движения скатов мостовых кранов крепят к верхнему поясу подкрановых балок. В качестве подкрановых рельсов применяют квадратную сталь от 50X50 до 140X140 мм, а также железнодорожные или крановые рельсы.
Стропильные фермы воспринимают нагрузки от собственной массы, массы покрытия с утеплением, фонарей, подвесного подъемно-транспортного оборудования с грузом, перекрытия, снега, находящегося на кровле, а также о.т воздействия ветра.
Фермы фонарей поддерживают конструкции остекления и кровли. Фонари устраивают для вентиляции и освещения пролетов боковым естественным светом.
Прогоны опираются концами на верхние пояса стропильных ферм. На прогоны опирается покрытие.
Каркасы промышленных зданий имеют также отправочные элементы, соединяющие колонны между собой вдоль здания. Подстропильные фермы, как правило, устанавливают только в средних рядах колонн в многопролетных зданиях при необходимости увеличить производственные площади внутри цеха. Шаг стропильных ферм, а соответственно и расстояния между колоннами, принимают 6 или 12 м.
Верхние вертикальные связи, воспринимают ветровую нагрузку, действующую на торцевые стены, и обеспечивают продольную жесткость верхней части каркаса.
Рис. 1. Поперечный разрез промышленного здания: 1, 8 — колонны, 2 — подкрановая балка. 3, 6 — тормозные фермы (настилы), 4 — стропильная ферма, 5 — ферма фонарей, 7 — крановые рельсы, 9 — прогон. 10 — швеллер
Колонны фермы, подкрановые балки, прогоны, рельсы — несущие конструкции, так как они воспринимают и несут не только нагрузку от собственной массы, но и от массы покрытия, снега, воздействия мостовых кранов, ветра. К ограждающим конструкциям зданий относят: кровельный настил, подвесные потолки, наружные и внутренние стены, перегородки, ограждения проемов (окон, фонарей, дверей, ворот).
Рассмотрим конструктивные особенности отправочных элементов каркаса промышленного здания.
Колонна (рис. 3) имеет форму стержня. Участок колонны от верха до опоры подкрановой балки—надкрановая часть. Часть колонны ниже уровня опоры подкрановой балки — подкрановая часть. Заканчивается колонна базой. База колонны имеет фрезерованные торцы на двутавровой балке. Опирается база на заранее подставленные и выверенные в процессе монтажа опорные стальные плиты со строганой верхней плоскостью. Плиты поставляют отдельными отправочными элементами.
Колонны в средней части имеют подкрановые консоли или площадки, на которые опираются подкрановые балки. Колонны бывают постоянного (рис. 3, а) или переменного (рис. 3, б) сечений, сплошностенчатые и решетчатые. Сплошностенчатые колонны выполняют из листового проката, двутавровых балок и швеллеров, которые между собой соединяют сварными швами.
Решетчатые колонны имеют ветви из двутавровых балок, швеллеров, уголков, соединенных между собой решеткой. Решетка обеспечивает совместную работу ветвей стержня колонны.
Стропильная ферма (рис. 4) представляет собой плоскостную решетчатую конструкцию. Фермы имеют верхний и нижний пояса, которые соединены между собой решеткой из уголков. Вертикальные элементы решетки называются стойками, наклоннее — раскосами. Уголки решетки с уголками поясов соединяют листовыми деталями (фасонками) на сварке.
Стропильные фермы передают усилия колоннам через монтажные болты и опорные столики с фрезерованными торцами. В горизонтальных полках уголков верхнего и нижнего поясов, а также в стойках фермы сделаны отверстия для крепления связей. Верхний пояс имеет детали для установки и крепления фермы фонаря.
Наиболее часто для промышленных зданий применяют фермы пролетом 18, 24, 30 и 36 м. Различные виды стропильных ферм, применяемых в каркасах промышленных зданий, отличаются размерами пролетов, уклоном верхних поясов, геометрией решетки, наличием фонарей. Однако принципиально они сходны между собой.
Подстропильные фермы имеют параллельные верхние и нижние пояса. В стойке решетки, расположенной в центре фермы, сделаны отверстия и столики для крепления стропильных ферм. В остальном подстропильные фермы не отличаются от стропильных.
Фермы фонарей опираются на верхний пояс стропильных ферм. Они состоят из верхнего пояса, стоек и раскосов, изготовленных из уголков. Уголки верхнего пояса соединены с уголками стоек и раскосов листовыми деталями сваркой или болтами.
Стропильные и подстропильные фермы из уголковой стали и связи серии 1.460—2, 1.460—3 и 1.460—4 применяют в покрытиях пролетами 18, 24, 30 и 36 м с железобетонными плитами и стальным профилированным настилом.
Связи изготовляют из уголков и труб, по концам которых имеются листовые фасонки для крепления их болтами к фермам. Связи из труб могут иметь взамен листовых фасонок сплющенные концы.
Подкрановая балка состоит из верхнего и нижнего поясов, вертикальной стенки, ребер жесткости и торцевых ребер. Все детали соединены между собой сварными швами (иногда применяют клепаные подкрановые балки). Торцевые ребра имеют отверстия для крепления подкрановой балки к колонне. Нижние кромки торцевых ребер фрезерованы для передачи усилий на колонну. Применяют также подкрановые балки в виде ферм.
Рис. 3. Колонны: а — сплошностенчатые постоянного сечения, б — решетчатые переменного сечения; 1, 10 — двутавровые балки, 2 — подкра новая консоль, 3, 5 — подкрановые балки, 4, 7 — надкрановая и подкрановая части, 6 — опора подкрановой балки, 8 — база. 9 — опорная плита, 11 — решетки из угловой стали
Рис. 4. Стропильная ферма: 1, 7 — колонны, 2, 11— верхний и нижний пояса, 3 — стойка, 4, 6 — фасонки, 5 — раскос, 6, 9 — монтажные болты, 10 — опорный столик
Типовые балки пролетами 6 и 12 м серии 1.426—1 предназначаются для промышленных зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т.
Тормозной настил представляет собой листовую рифленую сталь толщиной 6.. .8 мм, укрепленную ребрами или уголками жесткости.
Прогоны (пролетом до 6 м) чаще всего изготовляют из швеллеров или двутавровых балок, по концам которых сделаны отверстия для крепления к верхним поясам ферм. Прогоны больших пролетов изготовляют сквозными или из перфорированных балок.
Стальные лестничные марши (рис. 6, а) серии 1.459—2 выпускают с уклоном 45 и 60°, шириной (В) 600, 800, 1000 мм и высотой (Я) 600, 1200, 1800, 2400, 3000, 3600, 4200, 5400, 6000 мм. Косоуры 2 изготовляют из гнутых профилей или швеллеров, а ступени 1 — из листовой просечно-вытяжной или рифленой стали и сварного решетчатого настила.
Переходные площадки (рис. 6, б) с настилом имеют ширину (В) 50, 700 и 900 мм и длину (L) 900.. .6000 мм. Переходные площадки бывают гнутые 5 из рифленой стали или сварные из швеллеров 4 и настила из сварной решетки или рифленой стали 3.
Ограждения лестничных маршей и переходных площадок выполняют из равнополочных уголков и полосовой стали.
В последние годы все шире применяют легкие конструкции промышленных зданий — ограждения, кровли, каркасы. Каркас зданий из таких конструкций поставляют комплектно.
Рис. 5. Подкрановая балка: 1, 5 — верхний и нижний пояса. 2 — вертикальная стенка, 3 — ребра жесткости, 4 — торцевое ребро
Легкие несущие и ограждающие металлические конструкций и комплектующие металлоизделия для одноэтажных промышленных зданий. Выпускают следующие шесть типов легких несущих конструкций одноэтажных зданий.
Рамные конструкции коробчатого сечения типа «Орск» имеют пролеты 18 и 24 м с шагом рам 6 м. Рама состоит из двух стальных стоек, ригелей. Стойки и ригели коробчатого сечения, состоящего из швеллеров № 24 и № 18, стенок из листовой стали толщиной 3.. .5 мм с продольными гофрами. Стойки и ригели рамы имеют фланцевые монтажные стыки на высокопрочных болтах.
Секции зданий с пространственным решетчатым покрытием из труб типа «Кисловодск» имеют размер 30X30 м. В состав секции входят структурная плита, четыре колонны с опорными плитами и комплект прогонов с крепежными изделиями. В комплект поставки входят также профилированный настил для кровли в комплекте с крепежными изделиями. Стержни плиты выполняют из стальных электросварных и горячекатаных труб с приваренными по торцам шайбами.
Рис. 6. Лестничный марш (о) и переходные площадки (б): 1 — ступень, 2 —косоур. 3 — рифленая сталь. 4 — швеллер. 5 — площадка из гнутой стали
Рис. 7. Каркасы промышленных зданий: а —рам ною типа, б — из структурных конструкций, в — узловой элемент; 1 — стойка, 2 — ригель, 3 — пространственная решетчатая плита, 4 — колонна, 5 — шайба, 6 — муфта
Соединяют стержни в пространственную конструкцию стальными многогранниками (рис. 7, в) с резьбовыми отверстиями, которые сориентированы по направлению сходящихся в узле поясов и раскосов.
Структурные конструкции покрытий из прокатных профилЫ типа «ЦНИИСК» (р ис. 8, а) имеют пролеты 18 и 24 м. Горизонтальные элементы плиты выполняют из балок, наклонные стержни — из уголков, прикрепляемых к наклонным фа-сонкам 3 балок на болтах.
Конструкции покрытий из холодногнутых замкнутых сварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодея-но» имеют пролеты 18, 24 и 30 м, шаг колонн 12 м, шаг стропильных ферм 4 м. В комплект постарки входят оголовки колонн, стропильные и подстропильные фермы, контурные балки, вертикальные связи, распорки по верхним и нижним поясам стропильных ферм и стальной профилированный настил в комплекте с крепежными изделиями. Пояса и решетку ферм изготовливают из замкнутых сварных профилей прямоугольного сечения с бесфасоночными заводскими соединениями. Монтажные стыки ферм — фланцевые на болтах.
Рис. 8. Каркасы промышленных зданий: а — из структурных конструкций типа «ЦНИИСК». 6 — рамного типа «Канск»; 1 — балка, 2 — стсржнн из уголков, 3— фасонка, 4 —колонна, 5 — ригель
Конструкции покрытий из круглых труб типа «Урал» имеют пролеты 18, 24 и 30 м, шаг ферм 6 м, шаг колонн— 12 м. Пояса и решетку ферм изготавливают из круглых труб с бесфасоночными соединениями. Монтажные стыки ферм — фланцевые на болтах.
В качестве комплектующих выпускают следующие виды металлоизделий.
Стальные оцинкованные профилированные настилы с трапециевидными формами гофров изготовляют из рулонной стали толщиной 0,8; 0,9; 1 мм. Гофрированные профили подразделяют на две группы: профили для утепленных покрытий и профили для стек производственных зданий. Высота гофров профилей для утепленных покрытий 40, 60 и 79 мм, для стен— 10, 15, 18, 44 и 50 мм. Гофрированные листовые профили к несущим конструкциям крепят самонарезающими болтами. Между собой профили соединяют комбинированными заклепками.
Оконные переплеты для производственных зданий выполнйют стальными или алюминиевыми. Стальные переплеты изготовляют из гнутосварных труб прямоугольного сечения 30X60 мм с креплением стекла алюминиевым профилем или стальным уголком. Алюминиевые переплеты изготовляют из элементов коробчатого профиля сложного сечения, образуемого прессованием.
Переплеты поставляют двойные раздельные глухие и со створкой, одинарные со створкой и глухие, с рычажными и винторычаж-ными механизмами открывания.
На рис. 10, а изображен переплет оконный глухой со створками из алюминиевого сплава высотой h = 1200, 1800, 2400 мм и шириной Ь = 2000, 3000 мм.
Панельные алюминиевые перегородки предназначены для установки в одноэтажных и многоэтажных зданиях с повышенными требованиями по герметизации помещений, с постоянным температур-но-влажностным режимом. Выпускают перегородки рядовые (рис. 10, б), дверные однопольные, дверные двупольные высотой /i = 3900, 4200, 4800 мм и шириной 6=1500 мм. Каркасы перегородок поставляют анодированными в «натуральный цвет», т. е. под алюминий.
Профилированные алюминиевые листы предназначены для устройства утепленных и холодных кровель, декоративных облицовок внутренних и наружных стен, подвесных потолков.
Навесные панели типа «сэндвич» со стальными и алюминиевыми обшивками применяются в качестве элементов наружных стен промышленных зданий. Профилированную обшивку выполняют из оцинкованной рулонной стали толщиной 0,8 мм или рулонной алюминиевой ленты сплав АМг2М толщиной 1 мм. Утеплитель— пенополиуретан.
Стальные двери для производственных зданий изготавливают утепленные двупольные с рамами, распашными створками и механизмом фиксации. Габариты проемов в свету: ширина — 2 м, высота — 2,1 и 2,4 м.
Двери из алюминиевых сплавов для общественных здании изготавливают высотой Л = 2065 и 2365 м. Одностворчатые двери имеют ширину 6 = 950 мм, двустворчатые с распашными равными створками — 6=1450 II 1850 мм, двустворчатые с распашными неравными створками — 6= 1250 мм. Двери поставляют с бесцветным анодированием, полностью остекленными створками с притвором.
Рис. 9. Стальные оцинкованные профилированные настилы: а — типы настилов, б — способы крепления; 1 — заклепка, 2 — самонарезающий болт
Рис. 10. Алюминиевые конструкции: а — оконные переплеты, б — перегородка, в — сечеппе трехслойной панели, г – профилированные листы
Зенитные стальные фонари для освещения верхним светом промышленных зданий поставляют с глухими переплетами размером 980X1600 мм, с открывающимися переплетами размером 735Х Х2950 мм. Алюминиевые зенитные фонари промышленных зданий выпускают также с глухими переплетами размером 1030X1640 мм.
Стальные ворота предназначены для заполнения въездных проемов промышленных зданий. Выпускаются: распашные, распашные складчатые с ручным открыванием, подъемно-складчатые с механизированным и ручным открыванием, телескопические подъемно-секционные с механизированным и ручным открыванием, откатные с механическим и ручным открыванием. Ворота с ручным открыванием снабжены противовесами и сбалансированы
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.
Связи стального каркаса. Обзорные сведения
Связи колонн обеспечивают поперечную устойчивость металлической конструкции здания и его пространственную неизменяемость. Связи колонн и стоек являются вертикальнымиметаллоконструкциями 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.
Схема вертикальных связей между колоннами
Металлические связи ферм
Горизонтальные связи ферм по нижним и верхним поясам
Вертикальные связи колонн и ферм
Конструкции металлических связей стального каркаса
· 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
Связи между колоннами
Элементы каркаса, соединяющие между собой поперечные рамы, называют связями. Они воспринимают различные нагрузки, обеспечивая пространственную жесткость каркаса.
По характеру расположения связи бывают горизонтальные, установленные в плоскости ферм, и вертикальные, установленные между колоннами или фермами в вертикальной плоскости.
Вертикальные связи между колоннами продольных рядов устанавливают в середине температурного блока в каждом ряду. За температурный блок принимается длина здания 60 м, 72 м, 84 м. При шаге колонн 6 м ставят крестовые связи, при шаге 12 м – портальные.
В зданиях без мостовых кранов или с подвесными кранами связи ставят, когда высота помещения больше 10,8 м.
В зданиях с мостовыми кранами связи устанавливаются в подкрановой части начиная с высоты здания 8,4 м, а для зданий высотой 12 м; 13,2 м; 14,4 м предусматриваются и в надкрановой части здания.
Горизонтальные крестовые связи в уровне нижнего пояса балок или ферм устанавливают в зданиях с мостовыми кранами во втором шаге в начале здания и в предпоследнем шаге в конце здания.
Роль горизонтальных связей также выполняют плиты покрытия, подстропильные фермы или балки, подкрановые и обвязочные балки, стеновые панели.
Связи выполняют из стальных прокатных парных уголков или швеллеров и приваривают к закладным деталям колонн.
Тип связей и их конструкция предусматривается серией 1.424.1-5
Крестообразная 6 м связь весит ≈ 600-800 кг,
Портальная 6 м связь ≈ 100-1500 кг.
Стальной каркас
1. Основные типы колонн, опираемые на фундамент.
2. Стальные подкрановые балки.
3. Главные элементы покрытия из стали.
4. Детали и узлы стального каркаса
- соединение подкрановой балки с консолями и между собой
- крепление подкранового рельса с подкрановой балкой.
- соединение главных элементов покрытия с колоннами
Стальной каркас одноэтажного промышленного здания состоит из тех же конструктивных элементов, что и сборный ж/б каркас.
Стальные каркасы применяются в зданиях с повышенной этажностью, при укрупненной сетке колонн, а также при мостовых кранах большой грузоподъемности. Применение стального каркаса должно быть экономически обосновано.
Отсеки стальных каркасов по длине через 230 и 200 м и при ширине соответственно через 150 и 120 м разделяют деформационными швами.
Стальные каркасы допускаются в следующих случаях:
- при высоте одноэтажных зданий более 14,4 м;
- при грузоподъемности кранов 50 т и более;
- при пролетах здания 30 м и более.
Стальные колонны по конструкции бывают сплошные и сквозные.
Поперечное сечение сплошных колонн состоит из прокатных профилей (металлических уголков, швеллеров, двутавров, двутавра и швеллера) или листов, сваренных между собой по высоте. Сквозные колонны состоят из двух отдельных ветвей выполненных из сварных двутавров, соединенных планками или решетками, а надкрановая часть колонны выполняется из двутавра.
Колонны постоянного сечения устанавливают в бескрановых зданиях или в зданиях с мостовыми кранами высотой 8,4 и 9,6 м.
Колонны сквозного сечения устанавливают в зданиях с высотой этажа 10,8 – 18 м, с мостовыми кранами грузоподъемностью до 125 т.
При выполнении стального каркаса фундаменты под колонны устраиваются, как и при сборном ж/б каркасе из монолитного ж/б с некоторыми изменениями.
В нижней части колонны имеются башмаки – конструктивный элемент крепления колонны к фундаменту. Основная часть каждого башмака – стальная плита (опорный лист) толщиной 30-60 мм, которая может быть усилена ребрами, приваренными к опорной плите и стволу колонны. На нее опирается ветвь колонны, башмак крепят к фундаменту анкерными болтами. Опирание башмака осуществляется через слой цементно-песчаного раствора.
Для связи башмака с фундаментом в нем, во время бетонирования устанавливаются деревянные пробки пирамидальной формы с большим основанием вверху. Деревянные пробки оборачиваются с наружной стороны толью или рубероидом, чтобы после бетонирования и схватывания бетона пробка легко вынималась.
Глубина заложения пробки вычисляется расчетом. В фундаменте образуются отверстия, в которые устанавливаются анкера (стержни). Нижний конец должен быть с крюком. После тщательной выверки (проверки) расстояний между осями стержней, отверстия бетонируются. Количество устанавливаемых стержней, их диаметр и длина – величины расчетные. Через эти болты происходит соединение башмака с фундаментом. Соединение выполняется двумя гайками и шайбой.
Подкрановые балки выполняются в виде сварных двутавров со стенками, укрепленными ребрами жесткости для шага колонн 6 и 12 м. Балки предусматриваются высотой 700, 900,1050 мм для шага колонн 6 м и 1100, 1300, 1450 мм для шага колонн 12 м.
Между собой подкрановые балки соединяются при помощи болтов.
С консолью колонны подкрановые балки соединяются также при помощи болтов через опорную пластину.
Крепление рельса к стальным подкрановым балкам осуществляется при помощи прижимных лапок (как и при ж/б подкрановых балках), а также при помощи крюков.
Вид крепления зависит от режима работы мостового крана. По режиму работы мостовые краны делятся на легкие, средние и тяжелого режима. Чем больше во времени работает кран (2,3 смены), тем выше режим работы.
Крюками рельсы крепятся к металлическим подкрановым балкам при среднем и тяжелом режиме работы, а при легком режиме работы – при помощи прижимных лапок.
В качестве главных элементов покрытия в стальных каркасах применяются стальные стропильные и подстропильные фермы с различным профилем: треугольные, прямоугольные.
Пояса и решетку стропильных и подстропильных ферм выполняют из парных уголков или труб и соединяют между собой сваркой при помощи фасонок из листовой стали. Стропильные конструкции крепят к колоннам при помощи анкерных болтов.
Соединение главных элементов покрытия с колоннами каркаса.
Связи, установленные между стропильными фермами и колоннами обеспечивают пространственную жесткость стального каркаса.
В уровне верхнего пояса ферм закрепляют горизонтальные крестовые связи и распорки.
В уровне нижнего пояса ферм закрепляют поперечные и продольные связевые фермы и ставят растяжки из уголков.
Между стропильными фермами закрепляют вертикальные крестовые связи или фермочки с параллельными поясами.
Вертикальные связи между колоннами устанавливают в каждом продольном ряду колонн (в средине температурного блока).
Вертикальные связи в надкрановой части колонн располагают в местах расположения вертикальных связей между фермами покрытия.
Все типы связей выполняются из прокатных профилей металла и закрепляют болтами или сваркой к элементам каркаса.
Читайте также: