31. Поперечные рамы здания. Состав поперечной рамы каркаса. Обеспечение пространственной жесткости каркасного здания.
Поперечная рама является основной несущей конструкцией каркаса. В состав рамы входят:
- колонны, жестко заделанные в стаканы фундаментов
- ригель.
Ригели поперечных рам по своей конструкции могут быть сплошными или сквозными, а соединение их со стойками — жесткое или шарнирное. Выбор очертания и формы сечения ригеля, его конструкции и характера соединения со стойками зависит от размера перекрываемого пролета, вида кровли, принятой технологии изготовления и монтажа.
Жесткое соединение ригелей и колонн рамы приводит к уменьшению изгибающих моментов.
Шарнирное соединение ригелей с колоннами упрощает их форму и конструкцию стыка, отвечает требованиям массового заводского производства.
В результате конструкции одноэтажных рам с шарнирными узлами как более экономичные приняты в качестве типовых.
Основными факторами, обеспечивающими поперечную пространственную жесткость, является защемление колонн в фундаментах и достаточная изгибная жесткость колонн.
Для обеспечения продольной жесткости в продольном направлении используются вертикальне святи из стандартного проката, устанавливаемые по продольным рядам колонн в серединах температурних блоков для снижения температурных усилий в колоннах.
Они устраиваются на висоту от пола до низа подкрановых балок и привариваются к закладным деталям колонн. По конструкции бывают крестовые и портальные.
Помимо обеспечения пространственной жесткости здания в целом д.б. обеспечена пространственная жесткость его отдельных элементов.
Для устранения деформаций от верта, торможения крана, в торцах температурних блоков между колоннами устраиваются вертикальне связевые фермы из уголков и поверху колонны связываются распорками.
В межферменном пространстве для обеспечения жест кости фахверков и стропильних констуркций по торцам температурних блоков устанавливаются горизонтальне связевые фермы.
Система вертикальных и горизонтальных связей имеет следующие назначения: обеспечить жесткость покрытия в целом; придать устойчивость сжатым поясам ригелей поперечных рам; воспринимать ветровые нагрузки, действующие на торец здания; воспринимать тормозные усилия от мостовых кранов. Система связей работает совместно с основными элементами каркаса и повышает пространственную жесткость здания.
Рис. 13.14. Схемы связей покрытия
а — вертикальные связи; б — горизонтальные связи по нижнему поясу; в — то же по верхнему поясу: г — связи фонаря; 1 — вертикальные связевые фер~ мы; 2 —распорка по верху колонн; 3 — вертикальные связи по колоннам; 4 — ригель поперечной рамы; 5 — распорка по оси верхнего пояса фермы; 6 — плоскость остекления фонаря; 7 — фермы фонаря
32. Продольные рамы. Обеспечение пространственной жесткости каркасного здания. Вертикальные и горизонтальные связи.
Основными факторами, обеспечивающими поперечную пространственную жесткость, является защемление колонн в фундаментах и достаточная изгибная жесткость колонн.
Для обеспечения продольной жесткости в продольном направлении используются вертикальне связи из стандартного проката, устанавливаемые по продольным рядам колонн в серединах температурних блоков для снижения температурних усилий в колоннах.
Они устраиваются на висоту от пола до низа подкрановых балок и привариваются к закладным деталям колонн. По конструкции бывают крестовые и портальные.
Помимо обеспечения пространственной жест кости здания в целом д.б. обеспечена пространственная жесткость его отдельных элементов.
Для устранения деформацій от верта, торможения крана, в торцах температурних блоков между колоннами устраиваются вертикальне связевые фермы из уголков и поверху колонны связываются распорками.
В межферменном пространстве для обеспечения жест кости фахверков и стропильних констуркций по торцам температурних блоков устанавливаются горизонтальне связевые фермы.
Рис. 13.14. Схемы связей покрытия
а — вертикальные связи; б — горизонтальные связи по нижнему поясу; в — то же по верхнему поясу: г — связи фонаря; 1 — вертикальные связевые фер~ мы; 2 —распорка по верху колонн; 3 — вертикальные связи по колоннам; 4 — ригель поперечной рамы; 5 — распорка по оси верхнего пояса фермы; 6 — плоскость остекления фонаря; 7 — фермы фонаря
Вертикальные связи. При действии горизонтальных нагрузок в продольном направлении здания (ветер на торец, торможение кранов и т.д.) усилия воспринимаются продольной рамой, ригелем которой является покрытие. Сопряжение между плитами покрытия и колоннами осуществляется через балки или фермы, обладающие малой жесткостью из своей плоскости. Поэтому при отсутствии связей горизонтальная сила, приложенная к покрытию, может привести к значительным деформациям ригелей из их плоскости, а горизонтальная сила, приложенная к одной из колонн, может вызвать существенную деформацию данной колонны без передачи нагрузки на остальные колонны. Система вертикальных связей по линии колонн здания предусматривается для того, чтобы создать жесткое, геометрически изменяемое в продольном направлении покрытие.
Вертикальные связевые фермы из стальных уголков устанавливают в крайних пролетах блока между колоннами и связывают железобетонными распорками или распорками из стальных уголков по верху колонн (рис. XIII.14,а). Решетка вертикальных связевых ферм для восприятия горизонтальных сил, действующих слева или справа, проектируется крестовой системы. Вертикальные связи между колоннами из стальных уголков устанавливают в каждом продольном ряду в середине температурного блока. Эти связи приваривают к стальным закладным деталям колонн.
Горизонтальные связи по нижнему поясу ригелей. Ветровая нагрузка, действующая на торец здания, вызывает изгиб колонн торцевой стены. Для уменьшения расчетного пролета этих колонн покрытие используют как горизонтальную опору (рис. XIII.13,г). В зданиях большой высоты и со значительными пролетами рационально создать горизонтальную опору для торцевой стены и в уровне нижнего пояса ригеля устройством горизонтальной связевой фермы (рис. XIII.14,б). Дополнительная опора для торцевой стены возможна также в виде горизонтальной фермы в уровне верха подкрановых балок.
Горизонтальные связи по нижнему поясу выполняют из стальных уголков, образующих вместе с нижним поясом крайнего ригеля связевую ферму с крестовой решеткой. поясом крайнего ригеля связевую ферму с крестовой решеткой. Горизонтальные связи по верхнему поясу ригелей. Устойчивость сжатого пояса ригеля поперечной рамы из своей плоскости обеспечивается плитами покрытия, прикрепленными сваркой закладных деталей к ригелям. При наличии фонарей расчетная длина сжатого пояса ригеля из плоскости равна ширине фонаря. Чтобы уменьшить расчетный пролет сжатого пояса ригеля, по оси фонаря устанавливают распорки, которые в крайних пролетах температурного блока прикрепляют к горизонтальным фермам из стальных уголков (рис. XIII.14, в). Если же фонарь не доходит до торца температурного блока, то горизонтальную связевую ферму по верхнему поясу ригелей не делают, так как железобетонные панели покрытия за пределами фонаря сами образуют жесткую диафрагму. В этом случае распорки прикрепляют к элементам покрытия крайнего пролета.
Связи по фонарям. Фонарные фермы объединяют в жесткий пространственный блок устройством системы стальных связей: вертикальных - в плоскости остекления и горизонтальных - в плоскости покрытия фонаря (рис. ХIII.14,г).
