Привязка к продольным разбивочным осям.

Наружные грани колонн крайних рядов и внутренние поверхности стен (с учетом зазора е, необходимого для размещения деталей крепления стен) совмещают с продольными разбивочными осями (рис. 1а), если в здании нет мостовых кранов и в зданиях, оборудованных мостовыми кра­нами грузоподъемностью до 30 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 м.

Наружные грани крайних колонн и внутренние поверхности стен (имеете с зазором е) смещают с продольных разбивочных осей на 250 мм (рис. 1 б) в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъем­ностью до 50 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте от 8,4 до 18 м. Когда требуется увеличить высоту сече­ния верхней части колонны из условий жесткости или размещения прохо­да в теле колонны и не удается при этом выполнить привязку 250 мм, а также в других обоснованных случаях, вы можно использовать привязку 500 мм.

Колонны средних рядов (рис. 1,3, в), за исключением колонн, примы­кающих к продольному температурному шву, и колонн, установленных в местах перепада высот пролетов одного направления, располагают так, чтобы оси сечений колонн (для ступенчатых колонн их надкрановых час­тей) совпадали с поперечными и продольными разбивочными осями. При решении продольных температурных швов между парными ко­лоннами в зданиях с пролетами одной высоты предусматривают две разбивочные оси со вставкой между ними (рис. 1.3, г). При наличии подстропиль­ных ферм грани колонн, обращенные в сторону шва, следует смещать с парных разбивочных осей в сторону шва на 250 мм; размер вставки при этом должен равняться сумме размеров привязки к разбивочным осям граней колонны, обращенных в сторону шва, и расстояния между этими гранями, равного 500 мм или большему размеру, кратному 250 мм.

Привязка к поперечным разбивочным осям. Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса смещают с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм (рис. 1.4, о), либо на больший размер, кратный 250 мм. Можно использовать «нулевую» привязку (рис. 1.4, б). Поперечный температурный шов на парных колоннах в зданиях с пролетами одной высоты устраивают, совмещая ось шва с разбивочной осью (рис.1.4,в). Допускается решение шва, при котором его ось разме­щается в пределах вставки размером 250 мм между двумя разбивочными осями (рис. 1.4, г). Можно заменить размер привязки 500 мм большим, но кратным 250 мм.

Привязка колонн в местах перепада высот. Перепады высот в пре­делах одного пролета не предусматривают или делают это в исключи­тельных случаях при соответствующем обосновании. Такие перепады со­вмещают с температурными швами на парных колоннах, предусматривая две поперечные разбивочные оси со вставкой между ними. Привязку ко­лонн к этим осям принимают по рис. 1,5, а. Размер вставки должен быть кратным 50 мм и равняться (с округлением) сумме зазора е, толщины сте­ны и зазора не менее 20 мм между наружной плоскостью стены и крайней поперечной разбивочной осью пониженного пролета.

Перепады высот параллельных пролетов проще сделать на одной ко­лонне. При большой ширине здания, а также при сборных железобетон­ных колоннах перепады совмещают с продольными температурными швами, решая их на парных колоннах и предусматривая две продольные разбивочные оси со вставкой между ними (рис. 1.5, б). Размер вставки с должен быть кратным 50 мм и равняться (с округлением) сумме привязок

к разбивочным осям граней колонн, обращенных в сторону перепада, за­зора е, толщины стены и и зазора не менее 50 мм между наружной плос--костью этой стены и гранью колонны пониженного пролета. Размер вставки при этом назначают не менее 300 мм.

Примыкание взаимно-перпендикулярных пролетов осуществляют на парных колоннах, предусматривая между крайней продольной и торце­вой поперечной разбивочными осями вставку с размером, кратным 50 мм, но не менее 300 мм. Примеры привязок для случаев примыкания к продольной стороне пониженного и повышенного поперечных пролетов приведены соответственно на рис. 1.5, в, г.

Размеры здания по высоте. Основным вертикальным размером од­ноэтажного здания является высота Но от пола до низа несущих конст­рукций покрытия. Для стальных конструкций с шарнирным опиранием стропильных ферм на колонны высоту Но измеряют от пола до верха ко­лонн, а нижние пояса стропильных ферм располагают на 150 мм выше. Обычно высоту Но назначают кратной 0,6 м для Но < 6 м и 1,2 м для

Но>6 м.

Высоту помещений от пола до низа выступающих элементов покры­тия или перекрытия принимают не менее 2,2 м. Высота помещений от по­ла до низа выступающих частей оборудования и коммуникаций в местах регулярного прохода людей должна быть не менее 2 м, а в местах нерегулярного перехода 1.8 м.

Связи между колоннами

Связи между колоннами служат для обеспечения их геометрической неизменяемости, устойчивости колонн из плоскостей рам, восприятия и передачи на фундаменты нагрузок, действующих вдоль здания, обеспечения условий высококачественного и удобного монтажа колонн. Они представляют собой систему распорок и жестких дисков (связевых бло­ков). Жесткие диски составляют основу связей, с их помощью осуществляется прикрепление всех прочих элементов связей к фундаментам. В пре­делах температурного отсека должно быть не менее одного жесткого дис­ка по каждому ряду колонн, в коротких зданиях 40...60 м связевые блоки можно установить в торцах здания (рис. 1.6, а), обеспечив кратчайший путь передачи на фундамент ветро­вой нагрузки на торец здания, но лишив здание свободы температурных перемещений. В длинных зданиях температурные напряжения могут су­щественно сказаться на устойчивости продольных элементов каркаса, по­этому связевые блоки следует размещать в середине температурного бло­ка (рис 1.6, б), обеспечив ему свободу температурных перемещений. В этом случае усилия от ветровой нагрузки, действующие на торец здания, будут передаваться от ветровой фермы к связевому блоку через распорки 1 или 2, в зависимости от того, какие из них расположены в плоскости ветровой фермы. Понятно, что такие распорки и узлы их сопряжения с ко­лоннами должны быть проверены расчетом на передачу ветровой нагруз­ки. Связи 1, 2 выполняют еще одну функцию: они облегчают монтаж ко­лонн, обеспечивая их фиксацию в проектном положении. Для предотвра­щения взаимного смещения распорок 1, 2 за счет податливости узловых сопряжений в отдельных местах по длине каркаса (через 4...5 шагов ко­лонн) можно предусмотреть их объединение в единые решетчатые систе­мы 3.

С помощью распорок 4, закрепленных в узле связевого блока, можно уменьшить расчетную длину колонн из плоскости рамы, если не выпол­няется проверка их устойчивости из этой плоскости. Вопрос выбора меж­ду увеличением сечения колонн или установкой распорок решается на ос­нове технико-экономического анализа.

Роль распорок могут выполнять продольные элементы каркаса: балки междуэтажных перекрытий, ригели стенового фахверка, подкрановые балки и др. На рис. 1.6, в показано использование подкрановой балки в этой роли. Для передачи усилия от ветровой фермы на подкрановую бал­ку следует предусмотреть связь б.

При большой длине здания (температурного блока) за счет податли­вости креплений продольных элементов к колоннам влияние связей осла­бевает, поэтому расстояние от торца здания до диска связей ограничено, что приводит к необходимости установки двух связевых блоков (рис. 1.6, в).

Связи между фермами, создавая общую пространственную жесткость каркаса, обеспечивают заданную геометрию конструкций покрытия и удобство монтажа, закрепляют сжатые элементы из плоскости ригеля, перераспределяют на соседние рамы местные нагрузки, приложенные к одной раме.

Система связей покрытия (рис. 1.19) состоит из горизонтальных и вер­тикальных. Горизонтальные связи располагают в плоскостях нижних и верхних поясов ферм, вертикальные — в плоскостях опорных и некоторых других стоек ферм.

Горизонтальные поперечные связи по нижним поясам ферм 1 разме­щают в торцах температурных блоков, а при длинах этих блоков более 144 м дополнительно предусматривают поперечные связи в середине блока. Горизонтальные поперечные связи образуют путем объединения нижних поясов двух соседних стропильных ферм с помощью решетки. Полученные в результате такого объединения горизонтальные фермы выполняют две основные функции. Во-первых, они воспринимают от стоек торцового фахверка ветровую нагрузку и передают ее на связи меж­ду колоннами и далее с их помощью — на фундаменты. Во-вторых, они закрепляют от смещений вертикальные связи и растяжки между нижни­ми поясами ферм.

Распорки (растяжки) между нижними поясами ферм закрепляют эти пояса от смещений и тем самым сокращают их расчетную длину из плоскости фермы. Это способствует уменьшению вибрации нижних поя­сов ферм.

Горизонтальные продольные связи по нижним поясам ферм 3 служат опорами для верхних концов стоек продольного фахверка. Кроме того, эти связи при действии сосредоточенных крановых нагрузок, приложен­ных к одной раме, вовлекают в работу соседние рамы, что уменьшает ме­стные поперечные деформации каркаса. Это позволяет избежать закли­нивания мостовых кранов и расстройства ограждающих конструкций. Вот почему в однопролетных зданиях большой высоты, в зданиях с ин­тенсивно работающими и тяжелыми мостовыми кранами, а также при на­личии стоек продольного фахверка установка таких связей обязательна. В иных случаях эти связи можно не предусматривать.

Распорки 6 обеспечивают проектное положение ферм в процессе монтажа и ограничивают гибкость верхних поясов ферм из их плоско­стей. Роль распорок могут выполнять прогоны, но только те из них, кото­рые закреплены от смещений с помощью горизонтальных поперечных связей.

Горизонтальные поперечные связи по верхним поясам ферм 5 по кон­струкции и схемам размещения аналогичны связям по нижним поясам ферм. Они служат для закрепления от смещений распорок по верхним поясам ферм и прогонов. От этих связей можно отказаться, если между соседними стропильными фермами связевого блока установить верти­кальные связи (на рис. 1.19, б показаны пунктиром) и через них обеспе­чить прикрепление распорок к поперечным связям по нижним поясам

ферм.

При наличии жесткого диска покрытия из панелей или профилиро­ванного настила распорки между фермами и поперечные связи по верх­ним поясам стропильных ферм нужны только на период монтажа.

При шаге ферм 12м между фермами связевого блока устанавливают вертикальные связи, к которым прикрепляют дополнительный пояс попе­речной связевой фермы по нижним поясам (рис. 1.20).

Рис. 1.19. Связи покрытия:

а — связи по нижним поясам ферм; б — связи по верхним поясам ферм; 1 — поперечные горизонталь­ные связи по нижним поясам ферм (ветровая ферма); 2 — растяжки по нижним поясам; 3 — продольные горизонтальные связи по нижним поясам ферм; 4 — вертикальные связи покрытия; 5 — поперечные го­ризонтальные связи по верхним поясам ферм; б—распорки по верхним поясам ферм

Рис. 1.20. Фрагмент связей при шаге колонн 12 м:

а — связи по нижним поясам ферм; б — связи по верхним поясам ферм; 1 — поперечные горизонталь­ные связи; 2 — вертикальные связи; 3 — продольные горизонтальные связи; 4 — прогоны; 5 — стойки продольного фахверка

 

 

5 Конструктивные элементы, из которых состоит здание, в соответст­вии с их назначением делят на две группы: несущие и ограждающие кон­струкции. Несущие конструкции воспринимают все действующие на зда­ние нагрузки с передачей их через фундаменты на основание. Ограждаю­щие конструкции защищают здание от внешних атмосферных воздейст­вий, изолируют происходящие в здании процессы и работающих в нем людей от внешнего пространства, обеспечивая оптимальные технологи­ческие и санитарно-гигиенические условия. Некоторые конструктивные элементы, например профилированный настил, сочетают в себе несущие и ограждающие функции. Такие элементы мы будем относить к несущим или к ограждающим в зависимости от контекста.

Конструктивные схемы здания с объединением несущих конструк­ций в единую самостоятельную систему каркас называют каркасными. Здания, где функции несущих элементов выполняют стены, называют бескаркасными.

По способу восприятия горизонтальных воздействий схемы каркасов подразделяют на рамные, связевые и рамно-связевые. Наибольшее рас­пространение в одноэтажных и малоэтажных зданиях получила рамно-связевая схема с рамами в поперечном направлении и с вертикальны­ми связями — в продольном. Связевые схемы часто применяют в карка­сах высотных зданий.