2.3.2. Conexiuni între coloane
Scopul conexiunilor: 1) crearea rigidității longitudinale a cadrului necesară funcționării sale normale; 2) asigurarea stabilităţii stâlpilor din planul cadrelor transversale; 3) percepția sarcinii vântului care acționează asupra pereții de capăt clădirilor și efectele inerțiale longitudinale ale macaralelor rulante.
Conexiunile sunt instalate de-a lungul tuturor rândurilor longitudinale de coloane ale clădirii. Schemele de conexiuni verticale între stâlpi sunt prezentate în Fig. 2.34. Scheme (Fig. 2.34, c, d, f) se referă la clădiri fără macarale sau cu utilaje cu macara suspendată, toate celelalte - la clădiri echipate cu macarale rulante.
În clădirile echipate cu macarale de susținere, principalele sunt legăturile verticale inferioare. Acestea sunt combinate cu două stâlpi, grinzi de macara și fundații (Fig. 2.34 d, f...l) formează discuri neschimbabile geometric fixate pe direcția longitudinală. Libertatea sau constrângerea deformarii altor elemente de cadru atașate la astfel de discuri depinde în mod semnificativ de numărul de blocuri rigide și de amplasarea acestora de-a lungul cadrului. Dacă plasați blocurile de conectare la capetele compartimentului de temperatură (Fig. 2.35, A), apoi cu creșterea temperaturii și absența libertății de deformare ( t 0) este posibilă pierderea stabilității elementelor comprimate. De aceea, este mai bine să plasați conexiuni verticale în mijlocul blocului de temperatură (Fig. 2.34, a...c, orez. 2.35, b), asigurând libertatea mișcărilor de temperatură pe ambele părți ale blocului de conectare (Δ t 0) și excluzând apariția unor tensiuni suplimentare în elementele longitudinale ale cadrului.În acest caz, distanța de la capătul clădirii (compartiment) la axa celei mai apropiate conexiuni verticale și distanța dintre conexiunile dintr-un compartiment ar trebui să nu depășească valorile date în tabel. 1.2.
În partea superioară a stâlpilor, trebuie prevăzute conexiuni verticale la capetele blocurilor de temperatură și la locațiile conexiunilor verticale inferioare (vezi Fig. 2.34). a, c). Fezabilitatea instalării legăturilor superioare la capetele clădirii este determinată, în primul rând, de necesitatea creării celei mai scurte căi pentru transmiterea sarcinilor vântului R w până la capătul clădirii de-a lungul elementelor de legătură longitudinale sau grinzilor macaralei până la fundații (Fig. 2.36). Această sarcină este egală cu reacție la sol zăbrele orizontale contravântuite (vezi Fig. 2.30) sau două ferme în mai multe trave
Orez. 2.35. Influența amenajării blocurilor lipite asupra dezvoltării deformațiilor de temperatură:
A- când blocurile de legătură sunt amplasate la capete; b- la fel, în mijlocul clădirii
cladiri. Forțele de la frânarea longitudinală a macaralelor sunt transmise la fundații în mod similar. F cr(Fig. 2.36). Forța de frânare longitudinală calculată este luată de la două macarale de aceeași travă sau adiacente. În clădirile lungi, aceste forțe sunt distribuite în mod egal pe toate fermele verticale între stâlpi din cadrul blocului de temperatură.
Schema structurală a conexiunilor depinde de pasul stâlpilor și de înălțimea clădirii. Diverse opțiuni soluțiile conexiunilor sunt prezentate în fig. 2.34. Cel mai frecvent este modelul în cruce (Fig. 2.34, Domnul.), deoarece asigură cea mai simplă și mai rigidă conexiune a stâlpilor clădirii. Numărul de panouri în înălțime este atribuit în conformitate cu unghiul de înclinare recomandat al bretelelor față de orizontală (α = 35°...55°). Dacă este necesar să folosiți spațiul dintre coloane, ceea ce se datorează adesea proces tehnologic, conexiunile nivelului inferior sunt proiectate ca portal (Fig. 2.34 La) sau semi-portal (vezi Fig. 2.34, l).
Conexiuni verticaleîntre coloane sunt folosite și pentru asigurarea distanțierilor în noduri (Fig. 2.34 e...i), dacă sunt prevăzute pentru a reduce lungimile estimate ale stâlpilor din planurile cadrului.
În stâlpi cu înălțimea secțiunii constantă h≤ 600 mm, conexiunile sunt situate în planul axelor stâlpilor; în coloanele de comunicare trepte de mai sus
Orez. 2.36. Scheme de transmitere a vântului (de la capătul clădirii) și a sarcinilor longitudinale ale macaralei:
a, b- cladiri cu macarale de sustinere; c, d- cladiri cu macarale rulante
structura franei (legaturi verticale superioare) cu h≤ 600 mm sunt instalate de-a lungul axelor stâlpilor, sub grinda macaralei (conexiuni verticale inferioare) cu h> 600 mm - în planul fiecărei flanșe sau ramificații de stâlp. Legăturile dintre coloane sunt prezentate în Fig. 2.37.
Racordurile se fixează cu șuruburi de precizie grosieră sau normală și, după alinierea coloanelor, pot fi sudate pe ambalaj. În clădirile cu macarale rulante din grupele de moduri de funcționare 6K...8K, garniturile de legătură trebuie sudate sau conexiunile trebuie realizate cu șuruburi de mare rezistență.
La calcularea conexiunilor, puteți utiliza recomandările din paragraful 6.5.1.
Pentru a conferi atelierului rigiditate spațială, precum și pentru a asigura stabilitatea elementelor cadrului, între cadre sunt dispuse legături.
Există conexiuni: orizontală - în planul coardelor superioare și inferioare ale fermelor - și verticală - atât între cât și între stâlpi.
Scopul conexiunilor orizontale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor a fost discutat în secțiune. Aceste legături asigură stabilitatea coardei superioare a fermelor din planul acestora. Figura prezintă un exemplu de aranjare a legăturilor de-a lungul coardelor superioare ale fermelor într-o acoperire cu pane.
La acoperișurile fără grinzi, în care plăcile de beton armat cu panouri mari sunt sudate la coardele superioare ale fermelor, rigiditatea acoperișului este atât de mare încât s-ar părea că nu este nevoie să instalați legături.
Ținând cont, totuși, de necesitatea asigurării unei rigidități structurale corespunzătoare în timpul instalării plăcilor, precum și de faptul că sarcina de la plăci nu este aplicată strict vertical de-a lungul axei fermelor și, prin urmare, poate provoca torsiune, este considerată necesară instalarea legăturilor de-a lungul coardelor superioare ale fermelor la marginile compartimentelor de temperatură. La fel de necesare sunt distanțiere la coama ferme, la suporturi și sub stâlpii felinarului.
Aceste distanțiere servesc la legarea coardelor superioare ale tuturor fermelor intermediare. Flexibilitatea coardei superioare între punctele asigurate în timpul instalării plăcilor nu trebuie să depășească 200 - 220. Conexiunile de-a lungul coardelor superioare ale fermeiilor sunt atașate coardelor cu șuruburi negre.
Atunci când faceți legături, este important să sudați cu precizie garnitura la colț, asigurând unghiul de înclinare adecvat, deoarece cu ajutorul legăturilor corectitudinea schemei geometrice a structurii montate este parțial controlată.
Prin urmare, se recomandă sudarea garniturii la elementele de legătură în jiguri. Figura prezintă cel mai simplu tip de conductor sub formă de canal, pe care găurile sunt perforate cu precizie la unghiul necesar.
Contravântuirile orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor sunt amplasate atât peste atelier (contravântuire transversală), cât și de-a lungul atelierului (contravântuire longitudinală). Ca parcuri eoliene se folosesc bretele transversale situate la capetele atelierului.
Acestea susțin rafturile de cadru ale peretelui de capăt al atelierului, care absoarbe presiunea vântului. Centurile parcului eolian sunt coardele inferioare ale fermelor. Aceleași conexiuni transversale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor sunt dispuse la rosturile de dilatație (pentru a forma un hard disk).
La lung lungime bloc de temperatură, în mijlocul blocului sunt amplasate și bretele transversale, astfel încât distanța dintre bretele transversale să nu depășească 50 - 60 m. Acest lucru trebuie făcut deoarece conexiunile bretelelor se fac adesea pe șuruburi negre, care permit deplasări mari, în urma cărora influența bretelelor se extinde la distanțe mari.
Deformarea transversală a cadrului de la sarcina locală (macara): a - când
lipsa conexiunilor longitudinale; b - în prezenţa legăturilor longitudinale.
Legăturile longitudinale orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor au scopul principal de a implica cadrele învecinate în lucrarea spațială sub acțiunea sarcinilor locale, de exemplu macarale; reducând astfel deformaţiile cadrului şi mărind rigiditatea laterală a atelierului.
In mod deosebit important dobândiți legături longitudinale cu macarale grele și în ateliere cu condiții grele de funcționare, precum și cu acoperișuri ușoare și nerigide (din oțel ondulat, foi de azbocimentși așa mai departe.). În clădirile grele, conexiunile ar trebui să fie sudate la coarda inferioară.
Pentru fermele contravântuite, de regulă, se adoptă o zăbrele încrucișată, având în vedere că atunci când se aplică încărcături pe orice parte, funcționează numai sistemul de bretele alungite, iar cealaltă parte a bretelelor (comprimate) este oprită din funcționare. Această ipoteză este valabilă dacă bretele sunt flexibile (λ > 200).
Prin urmare, elementele bretelor transversale, de regulă, sunt proiectate din colțuri unice. Atunci când se verifică flexibilitatea brațurilor de tracțiune transversale realizate din unghiuri unice, raza de inerție a unghiului este luată în raport cu o axă paralelă cu flanșa.
Cu o rețea triunghiulară de ferme contravântuite, forțele de compresiune pot apărea în toate bretele și, prin urmare, acestea trebuie proiectate cu flexibilitate λ< 200, что менее экономично.
La travee mai mari de 18 m, din cauza flexibilității laterale limitate a coardelor inferioare ale fermelor, în multe cazuri este necesară instalarea unor distanțiere suplimentare la mijlocul travei. Acest lucru elimină tremurul fermelor atunci când macaralele funcționează.
Legăturile verticale între ferme sunt de obicei instalate la suporturile ferme (între stâlpi) și la mijlocul travei (sau sub stâlpii felinarului), plasându-le de-a lungul lungimii atelierului în panouri rigide, adică acolo unde conexiunile transversale de-a lungul sunt situate coardele fermei.
Scopul principal al bretelelor verticale este acela de a aduce o structură spațială constând din două ferme și bretele transversale de-a lungul coardelor superioare și inferioare ale strângerilor într-o stare rigidă, neschimbată.
În ateliere cu macarale ușoare și uneori medii în prezența unui acoperiș rigid din panouri mari plăci de beton armat, sudate pe ferme, un sistem de contravântuire verticală poate înlocui un sistem de contravântuire transversală de-a lungul coardelor fermeiilor (cu excepția zăbrelelor de capat).
În acest caz, fermele intermediare trebuie conectate prin distanțiere.
Proiectarea conexiunilor verticale este luată sub forma unei cruci de colțuri unice cu un element de închidere orizontal obligatoriu sau sub forma unei ferme cu o rețea triunghiulară. Conexiunea verticală la ferme este asigurată cu șuruburi negre.
Datorită nesemnificației forțelor care acționează în elementele îmbinărilor de acoperire, la proiectarea fixărilor acestora se poate permite o ușoară abatere de la centrare.
Legăturile verticale între coloane sunt instalate de-a lungul atelierului pentru a asigura stabilitatea atelierului pe direcția longitudinală, precum și pentru a absorbi forțele longitudinale de frânare și presiunea vântului la capătul clădirii.
Dacă pe direcția transversală cadrele prinse în fundații sunt o structură imuabilă, atunci pe direcția longitudinală o serie de cadre instalate, legate articulat prin grinzi de macara, este un sistem variabil care, în absența legăturilor verticale între stâlpi, poate pliază (suporturile stâlpilor în direcția longitudinală trebuie considerate cu balamale).
Prin urmare, elementele comprimate ale legăturilor dintre stâlpi (sub grinzile macaralei), iar în clădirile cu funcționare grea, elementele de tracțiune ale acestor legături, care sunt esențiale pentru stabilitatea întregii structuri în ansamblu, sunt realizate suficient de rigide. pentru a evita zguduirea lor. În acest scop, ele limitează flexibilitate extremă astfel de elemente cu valoarea λ = 150.
Pentru alte elemente întinse de legături între stâlpi, flexibilitatea nu trebuie să depășească λ = 300, iar pentru elementele comprimate λ = 200. Elementele de legături încrucișate între stâlpi sunt de obicei realizate din colțuri. Bretele transversale deosebit de puternice sunt realizate din canale pereche conectate printr-o zăbrele sau șipci.
La determinarea flexibilității tijelor care se intersectează (într-o rețea transversală), lungimea lor calculată în planul rețelei este luată de la centrul nodului până la punctul de intersecție. Lungimea calculată a tijelor din planul fermei se ia conform tabelului.
Lungimea calculată din planul structurii barelor de zăbrele transversale
| Caracteristicile intersecției tijelor de zăbrele | Când este întins în tija de sprijin | Când tija de sprijin nu funcționează | Când este comprimat în tija de sprijin |
| Ambele tije nu sunt intrerupte | 0,5 l | 0,7 l | l |
| Tija de susținere este întreruptă și acoperită cu un gușon | 0,7 l | l | l |
Calculul bretelor transversale se efectuează de obicei în ipoteza că numai elementele de tracțiune funcționează (la sarcină maximă). Dacă munca elementelor rețelei transversale este luată în considerare și în compresie, sarcina este distribuită în mod egal între bretele.
Pentru a asigura libertatea temperaturii deformatii longitudinale cadru, conexiunile verticale între coloane sunt cel mai bine situate în mijlocul blocului de temperatură sau aproape de acesta.
Dar, deoarece instalarea unei structuri începe de obicei de la margini, este recomandabil să legați primele două coloane într-un cadru, astfel încât acestea să fie stabile. Acest lucru ne obligă să construim conexiuni așa cum se arată în figura Conexiuni de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor și între stâlpii b, adică, în panourile exterioare, stabiliți conexiuni numai în partea superioară a stâlpilor.
Astfel de conexiuni permit deformarea la îndoire a părților inferioare ale stâlpilor cu schimbări de temperatură. În același timp, una dintre bretele, lucrând sub sarcina de tracțiune a vântului, transferă aceste forțe grinzii macaralei.
Calea ulterioară a forțelor vântului este prezentată în figură.Conexiuni de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor și între stâlpii b; ele sunt transmise de-a lungul grinzilor rigide ale macaralei către conexiunile din mijloc și sunt coborâte în pământ de-a lungul acestora. Este recomandabil să alegeți o schemă de conectare astfel încât să se alăture coloanelor la un unghi apropiat de 4 - 5°. În caz contrar, gurile grele rezultate vor fi prea alungite.
Conexiuni verticale în cadru: a - cu o distanță între coloane de 6 m;
b - cu o distanță între coloane de cel puțin 12 m.
Dacă, din cauza condițiilor tehnologice, este imposibil să se ocupe complet o singură deschidere pentru contravântuire și, de asemenea, atunci când distanța dintre stâlpi este mare, se aranjează bretele de cadru; în acest caz, se crede că de la o sarcină unilaterală se lucrează pentru a întinde conexiunile unui colț, iar elementele celuilalt colț, datorită flexibilității lor mari (λ = 200 / 250), sunt oprite de la lucru. . Cu acest design al structurii, obținem un „arc cu trei balamale”.
Conexiunile verticale sunt instalate sub grinda macaralei în planul ramificației macaralei a stâlpului și deasupra grinzii macaralei - de-a lungul axei secțiunii transversale a stâlpului. În atelierele grele, conexiunile de sub grinzile macaralei sunt atașate de stâlpi prin nituri (în principal) sau prin sudură.
„Proiectarea structurilor din oțel”
K.K. Muhanov
Alegerea profilului transversal al atelierelor cu mai multe locații depinde nu numai de dimensiunile utile date ale atelierului și de dimensiunile macaralelor rulante, ci și de o serie de cerințe generale de construcție, în primul rând de organizarea drenării apei de pe acoperiș. iar asupra aranjamentului de iluminat pentru travele de mijloc. Drenajul apei poate fi fie extern, fie intern. Scurgerile exterioare sunt instalate în ateliere înguste, precum și...
1. traverse orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor sunt așezate la capetele blocului de temperatură cu o distanță între coloane dintre rândurile exterioare și mijlocii de 12 m. Dacă lungimea blocului este mai mare de 144 m, se instalează suplimentar în mijlocul blocului. Ele sunt formate prin combinarea coardelor inferioare a 2 ferme adiacente folosind o zăbrele. Drept urmare, îndeplinesc funcții de îmbinare: absorb sarcina vântului de la stâlpii de gard de la capăt și o transferă la conexiunile dintre stâlpi și mai departe la fundație și, de asemenea, împiedică mișcarea conexiunilor verticale și a brațurilor între coardele inferioare ale ferme. Distanțiere dintre coardele inferioare ale fermelor asigură aceste coarde de deplasare, reducând astfel lungimea estimată din planul fermei și reducând vibrațiile coardelor inferioare ale fermelor.
2. conexiuni longitudinale orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor servesc drept suport pentru capetele superioare ale stâlpilor semi-cherestei longitudinale; sub acțiunea sarcinilor macaralei, în lucru sunt implicate cadre adiacente, reducând deformațiile transversale și evitând blocarea podurilor rulante. Aceste legături sunt necesare în clădirile cu o singură travă de înălțime mare, cu poduri rulante grele și în prezența semi-cherestea longitudinală. Distanțierele asigură poziția de proiectare a fermelor în timpul procesului de instalare și limitează flexibilitatea fermelor din planul lor. Rolul distanțierilor este îndeplinit de pane care sunt asigurate împotriva deplasării.
3. traverse orizontale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor desenele și modelele de plasare sunt similare cu conexiunile de-a lungul coardelor inferioare. Acestea servesc la deplasarea distanțierilor de-a lungul coardelor superioare ale fermelor. Acestea pot fi abandonate dacă se instalează conexiuni verticale între ferme adiacente ale blocului și prin ele distanțierele sunt fixate de legăturile transversale de-a lungul coardelor inferioare ale fermei.
4. 4. legături verticale între suporturile de ferme sau grinzi instalat numai în clădiri cu acoperis plat, iar în clădirile fără structuri de căpriori sunt plasate în fiecare rând de coloane, iar cu structuri de căpriori - numai în rândurile exterioare de coloane la un pas de 6 m. Acestea sunt plasate nu mai des decât după un pas. Cu o lungime a blocului de temperatură de 60-72 m, pentru fiecare rând de coloane nu trebuie să existe mai mult de 5 dintre ele la un pas de 6 m și cel mult 3 la un pas de 12 m. Dacă aceste conexiuni sunt prezente, distanțiere sunt plasate în vârful coloanelor.
Unit sistem modular in constructie
Tipificarea în construcție se realizează pe baza Sistemului Modular Unificat. Acestea sunt regulile prin care dimensiunile clădirilor și structurilor sunt atribuite și convenite.
Conform regulilor EMC, dimensiunile sunt atribuite în funcție de baza modulului. Modulul principal (M) este de 100 mm. La alegerea dimensiunilor pentru clădiri și structuri se folosește un modul mărit: 6000 mm = 60M; 7200 mm = 72M. Modulul fracționat este utilizat pentru a atribui secțiuni de structuri: 50 mm = ½M.
EMC este un sistem modular unificat, care este un set de reguli care coordonează dimensiunile părților de planificare a spațiului și structurale ale proiectelor de construcție și dimensiunile modulelor și echipamentelor prefabricate.
MKRS - coordonarea dimensiunilor modulare în construcție. Un standard, a cărui utilizare în proiectarea clădirilor face posibilă unificarea dimensiunilor structuri de constructiiși dimensiunile de amenajare a spațiului clădirilor. Acest standard presupune unificarea următorilor parametri: înălțimi de podea (H0), trepte (B0) și travee (L0).
EMC se bazează pe principiul dimensiunilor multiple. Dimensiunea oricărui element de construcție trebuie să fie un multiplu al unei valori numite modul. Sistemul EMC adoptă un modul de 100 de milimetri, care este desemnat în documentația tehnică prin litera M. În consecință, dimensiunile elementelor structurale mari vor fi desemnate ca derivate ale modulului. De exemplu, 6000 mm - 60 M, 3000 mm - 30 M și așa mai departe. Elementele mici sunt desemnate ca fracționate din modul: 50 mm - ½ M, 20 mm - 1/5 M.
15 bază pentru planificarea clădirilor industriale
Clădirile industriale sunt împărțite în două tipuri de aspect:
clădiri separate (decomandate)., al cărui aspect, deși oferă simplitate structurală și nivel inalt industrializarea în producţia de clădiri prezintă însă astfel de dezavantaje ca pătrat mare clădiri, lungime mare a rețelelor de inginerie și transport, imposibilitatea organizării producției continue, costuri energetice semnificative pentru încălzirea spațiilor;
clădiri solide (interblocate)., care reprezintă
clădiri cu mai multe trave suprafata mare(până la 30...35 mii mp) Dispunerea continuă oferă aranjament multi-variante echipamente tehnologice, reducerea suprafeței centralei cu 30...40%, reducerea costurilor de construcție cu 10...15%, reducerea lungimii comunicațiilor de inginerie și transport, reducerea perimetrului pereților exteriori cu 50% cu reducerea costurilor de exploatare. Cu toate acestea, dezavantajele clădirilor solide sunt costul crescut lumina naturala, scurgere dificilă de pe suprafețe, complicând traseele pentru transport și personal. Este recomandabil să blocați atelierele în cazurile în care producția adiacentă nu trebuie să fie separată de ziduri de capital și condițiile de tehnologie de producție și de muncă a muncitorilor nu se deteriorează.
Amenajarea clădirilor industriale este însoțită de zonarea în volumul clădirilor industriale, spațiilor, zonelor și zonelor, alocate în funcție de caracteristicile aceluiași tip de tehnologie, nivelul pericolelor industriale, nivelul pericolului de incendiu și explozie, direcția a transporturilor și a fluxurilor umane și perspectivele de extindere și reechipare.
Alegerea numărului de etaje pentru o clădire industrială este influențată de:
tehnologie de producție;
condițiile climatice ale zonei;
cerințe de dezvoltare (urban, periferic);
natura zonei alocate (teren liber, restrâns);
avantaje și dezavantaje.
Clădirile cu un etaj au următoarele avantaje:
soluție simplă de planificare a spațiului;
tendinta spre unificare si blocare;
reducerea costului cu 1 mp. m cu 10% în comparație cu costul clădirilor cu mai multe etaje;
facilitarea instalării echipamentelor tehnologice;
simplificarea rutelor de flux de marfă și utilizarea transportului orizontal;
iluminarea uniformă a locurilor de muncă cu lumină naturală prin felinare;
asigurarea schimbului natural de aer.
Dezavantajele clădirilor cu un etaj sunt:
suprafata mare de constructie;
extindere mare a rețelelor de inginerie și transport;
costuri crescute pentru amenajarea teritoriului;
suprafață mare de structuri de închidere exterioare și, ca urmare, costuri semnificative de încălzire.
Clădirile cu mai multe etaje nu prezintă cele mai multe dintre dezavantajele clădirilor cu un singur etaj și sunt raționale în utilizare, în special cu sarcini de până la 10 kN/mp. m.
Principalele dezavantaje ale clădirilor cu mai multe etaje includ:
nevoie de transport vertical;
cost crescut;
limitarea lățimii dacă este necesară iluminarea naturală (lățimea nu mai mare de 24 m);
înalt gravitație specifică camere utilitare.
Blocarea temperaturii.
Pentru a limita forțele care apar în structuri în urma schimbărilor de temperatură, clădirea este tăiată cu rosturi de dilatare de temperatură compartimente (blocuri de temperatură), ale căror dimensiuni depind de materialul cadrului, regimul termic al clădirii și condițiile climatice ale zonei de construcție. Aceste dimensiuni sunt determinate prin calcul.
Temperatura longitudinală și transversală rosturi de dilatare sunt indicate în culorile albastru și respectiv roșu.
Pentru beton armat și cadre mixte, lungimea blocului de temperatură A ≤ 72 m - dacă clădirea conține elemente continue pe lungimea sa (de exemplu, grinzi de macara). Pentru clădirile fără macara, standardele permit creșterea lui A la 144 m. Cu toate acestea, dacă clădirea are echipamente suspendate (monoșină etc.), lungimea blocului de temperatură nu trebuie să depășească 72 m. A se permite să fie mărită la 280 m. m, dar înălțimea clădirii nu trebuie să depășească 8,4 m.
Lățimea blocului de temperatură B nu trebuie să depășească 90-96 m.
În regiunile climatice speciale și pentru încăperile neîncălzite, lungimea blocului de temperatură A este atribuită conform instrucțiunilor legate de condițiile climatice locale.
În clădiri cu cadru de oțel cu macarale rulante A ≤ 120 m, în clădirile fără macara A ≤ 240 m și B ≤ 210 m. În clădirile cu macarale grele (Q până la 4500 kN) sau în modurile de lucru grele sau deosebit de grele ale acestora funcționare, A nu trebuie să depășească 96 m.
Cusătură de temperatură
În primul rând, este necesar să înțelegem conceptul de rost de dilatare și funcția pe care o îndeplinește. O îmbinare termică este o tăietură în peretele unei clădiri sau a plăcii de acoperiș. Pentru fiecare clădire se fac mai multe astfel de tăieturi, în urma cărora aceasta este împărțită în mai multe blocuri independente. Ca urmare, fiecare dintre aceste blocuri poate fi deformat liber, ceea ce nu duce la formarea de fisuri în plăci. Faptul este că rosturile de dilatație sunt un fel de fisuri artificiale care sunt proiectate în așa fel încât să nu creeze probleme în timpul funcționării clădirii. Lățimea rostului de dilatație determină valoarea în care este posibilă modificarea dimensiunilor liniare ale fiecărui bloc. Ar fi mai corect să spunem contrariul: lățimea rostului de dilatare ar trebui să fie selectată în funcție de amploarea posibilă a deformărilor.
Proiectarea rosturilor de dilatație este una dintre cele mai importante etape ale construcției clădirii. În acest caz, este necesar, în primul rând, să se determine lungimea fiecăruia dintre blocurile în care pereții sunt împărțiți prin rosturi de dilatare, precum și lățimea rosturilor. Orice rosturi de dilatare, inclusiv rosturi de dilatare, sunt instalate în acele zone în care sunt concentrate solicitările cauzate de deformațiile corespunzătoare. În acest caz, lungimea blocurilor trebuie să fie astfel încât fiecare dintre ele să poată fi supus deformațiilor termice fără pierderea rigidității structurale și fără distrugere. Prin urmare, pentru a determina acest parametru, se iau în considerare o serie de factori, inclusiv tipul materialul peretelui, caracteristici de proiectare, temperaturi medii vara si perioada de iarna, caracteristică regiunii de construcție.
Caracteristică importantă rosturile de dilatație este că acestea sunt instalate numai la înălțimea părții supraterane a clădirii, în timp ce alte rosturi de dilatație, cum ar fi cele sedimentare, sunt instalate pe toată înălțimea clădirii până la baza fundației. Acest lucru se datorează faptului că fundația clădirii este mult mai puțin susceptibilă la schimbările de temperatură și nu necesită protecție specială.
Elemente transversale - cadrele absorb sarcinile de pe pereți, acoperiri, tavane (in clădiri cu mai multe etaje), zăpadă, macarale, vântul care acționează asupra pereților exteriori și luminatoarelor și încărcăturile de pe pereții cortină. Elementele longitudinale ale cadrului sunt structuri de macara, ferme de căpriori, conexiuni între stâlpi și ferme, pane de acoperiș (sau nervuri din panouri de acoperiș din oțel).Elementele principale ale cadrului sunt ramele. Ele constau din stâlpi și structuri portante ale acoperirilor - grinzi sau ferme, pardoseli lungi etc. Aceste elemente sunt conectate articulat la noduri folosind piese metalice înglobate, șuruburi de ancorare și sudură. Cadrele sunt asamblate din elemente standard fabricate din fabrică. Alte elemente ale cadrului sunt fundația, chingile și grinzile macaralei și structurile de căpriori. Acestea asigură stabilitatea cadrelor și absorb sarcinile vântului care acționează asupra pereților clădirii și felinarelor, precum și sarcinile de la macarale.
Componente ale cadrului clădirilor industriale cu un etaj
De exemplu, o clădire cu o singură travă echipată cu o macara rulantă (Fig. 1).
Cadrul este format din următoarele elemente principale:
- Coloane situate la treptele W de-a lungul clădirii; Scopul principal al stâlpilor este de a susține grinzile macaralei și acoperișul.
- Structuri portante ale acoperirii (capriori* grinzi sau ferme), care se sprijină direct pe stâlpi (dacă pasul acestora coincide cu pasul stâlpilor) și formează împreună cu acestea cadrele transversale ale tocului.
- Dacă pasul structurilor portante ale acoperirii nu coincide cu pasul stâlpilor (de exemplu, 6 și 12 m), structurile sub-capriori situate în planuri longitudinale (și sub formă de grinzi sau ferme) sunt introdus în cadru, suport intermediar structuri portante acoperiri situate între coloane (Fig. 1, b).
- În unele cazuri (rare), în cadru sunt incluse pane, sprijinite pe structurile portante ale acoperirii și situate la distanțe de 1,5 sau 3 m.
- Grinzile macaralei sprijinite pe stâlpi și șinele portante ale macaralelor rulante. În clădirile cu macarale rulante sau pe podea, grinzile macaralei nu sunt necesare.
- Grinzi de fundație care se sprijină pe fundații stâlpi și susțin pereții exteriori ai unei clădiri.
- Grinzi de fixare sprijinite pe stâlpi și susținând niveluri individuale perete exterior(dacă nu se sprijină pe grinzi de fundație pe toată înălțimea sa).
- Când distanța dintre coloanele principale ale cadrului, în planurile pereților exteriori este de 12 m sau mai mult, precum și la capetele clădirii, sunt instalate coloane auxiliare (structuri cu semi-timp) pentru a facilita construirea ziduri.
Orez. 1. Cadrul unei clădiri cu un etaj, cu o singură travă (diagrama):
a - cu aceeași distanță între coloane și structuri portante ale acoperirii; b - cu distanțare inegală a coloanelor și structurilor portante ale acoperirii; 1 - coloane; 2 - structuri portante ale acoperirii; 3 - structuri de căpriori; 4 -- alergări; 5 - grinzi macarale; 6 - grinzi de fundație; 7 - grinzi de curele; c - legături longitudinale ale stâlpilor; 9 - conexiuni longitudinale verticale ale acoperirii; 10 - conexiuni orizontale transversale ale acoperirii; 11 - conexiuni longitudinale orizontale ale acoperirii.
În cadrele din oțel, grinzile de curele sunt, de asemenea, clasificate ca semi-cherestea (Fig. 2, a). Cadrul în ansamblu trebuie să funcționeze în mod fiabil și stabil sub influența macaralei, vântului și a altor sarcini.
Orez. 2 Scheme de semi-cherestea
a - semi-cherestea longitudinală a peretelui, b - semi-cheresteaua de capăt, 1 - coloane principale, 2 - coloane cu semi-cherestea, 3 - traversă semi-cherestea, 4 - ferme de acoperiș
Sarcinile verticale P de la pod rulant(Fig. 3), transmise prin grinzile macaralei către stâlpii cu o excentricitate mare, provoacă comprimarea excentrică a acelor stâlpi față de care se află în prezent podul macaralei.
Orez. 3. Diagrama macaralei rulante
1 - dimensiuni macarale, 2 - cărucior, 3 - pod macara, 4 - cârlig, 5 - roată macarale; 6 - șină de macara; 7 - grinda macaralei; 8 - coloana
Frânarea căruciorului macaralei în timp ce acesta se deplasează de-a lungul podului macaralei (de-a lungul travei) creează forțe de frânare transversale orizontale T1 care acționează asupra acelorași stâlpi.
Frânarea macaralei în ansamblu pe măsură ce se deplasează de-a lungul travei creează forțe longitudinale de frânare T2 care acționează de-a lungul șirurilor de coloane. Cu capacitatea de ridicare a macaralelor rulante care ajunge la 650 de tone și mai mult, sarcinile pe care le transmit cadrului sunt foarte mari. Macaralele suspendate se deplasează de-a lungul căilor suspendate de structurile portante ale învelișului, iar prin acestea își transferă sarcinile către coloane.
Sarcinile vântului în diferite direcții ale vântului pot acționa asupra cadrului atât în direcții transversale, cât și longitudinale.
Pentru a asigura stabilitatea elementelor individuale ale cadrului în timpul instalării sale și munca lor spațială comună atunci când sunt expuse la cadru diverse sarcini Conexiunile sunt introduse în cadru.
Principalele tipuri de conexiuni de cadru pentru clădiri cu un etaj
1. Legături longitudinale coloane, asigurându-le stabilitatea și lucrul în articulație în direcția longitudinală în timpul frânării longitudinale a macaralei și a acțiunii longitudinale a vântului, se instalează la capătul sau la mijlocul lungimii cadrului.
Stabilitatea stâlpilor rămași în plan longitudinal se realizează prin fixarea acestora pe stâlpii de contravântuire cu elemente de cadru longitudinal orizontal (grinzi de macara, grinzi de curele sau distanțiere speciale).
Conexiunile de acest tip pot avea modele diferite în funcție de cerințele pentru clădirea proiectată. Cele mai simple sunt conexiunile încrucișate (Fig. 4, a). În cazurile în care acestea interferează cu instalarea echipamentelor sau tăiate în spațiul de trecere (Fig. 4, b), acestea sunt înlocuite cu conexiuni portal.
În clădiri fără macara înălțime mică astfel de conexiuni nu sunt necesare. Funcționarea stâlpilor în direcția transversală în toate cazurile este asigurată de dimensiunile lor mari în această direcție. secțiune transversalăşi fixându-le rigid de fundaţii.
Fig.4. Schema conexiunilor verticale de-a lungul stâlpilor. 1 - coloane, 2 - acoperire, 3 - conexiuni, 4 - trecere
2. Conexiuni longitudinale verticale ale acoperirii, asigurând stabilitatea poziției verticale a structurilor portante (ferme) ale învelișului pe stâlpi, întrucât atașarea acestora la stâlpi este considerată articulată, sunt situate la capetele cadrului. Stabilitatea fermelor rămase se realizează prin atașarea acestora la fermele contravântuite cu bare orizontale.
3. Conexiuni orizontale transversale, asigurând stabilitatea coardei superioare comprimate a fermei împotriva îndoirii longitudinale, sunt situate la capetele cadrului și sunt formate prin combinarea coardelor superioare a două ferme adiacente într-o singură structură, rigidă în plan orizontal. Stabilitatea coardelor superioare ale fermelor rămase se realizează prin atașarea acestora la fermele contravântuite în planul coardei superioare folosind distanțiere (sau elemente de acoperire care înglobează).
4. Conexiuni orizontale longitudinale ale acoperirii, situată de-a lungul pereților exteriori la nivelul coardei inferioare a fermelor.
Toate cele trei tipuri de conexiuni de acoperire sunt destinate să combine elemente portante plane individuale ale acoperirii, rigide numai în plan vertical, într-o singură structură spațială neschimbată care absoarbe sarcinile orizontale locale de la macarale și sarcinile vântului și le distribuie între coloanele cadrului.
Cadrele clădirilor industriale cu un etaj sunt cel mai adesea ridicate din beton armat prefabricat, structuri de otel sunt permise numai în prezența unor sarcini deosebit de mari, deschideri sau alte condiții care fac nepotrivită utilizarea betonului armat. Consumul de oțel în structurile din beton armat este mai mic decât în cele din oțel: în stâlpi - de 2,5-3 ori; în fermele de acoperire - de 2-2,5 ori. Tipuri de clădiri industriale pe un etaj.
Cu toate acestea, costul structurilor din oțel și beton armat cu același scop diferă ușor și în prezent cadrele sunt realizate în principal din oțel.
Complexul de conexiuni descris mai sus în forma cea mai completă și clară se găsește în cadrele de oțel, elemente individuale care au o rigiditate deosebit de scăzută. Elementele mai masive ale cadrelor din beton armat au, de asemenea, o rigiditate mai mare. Prin urmare, în cadrele din beton armat, anumite tipuri de conexiuni pot lipsi. De exemplu, într-o clădire fără felinare, cu structuri portante, acoperiri sub formă de grinzi și o pardoseală din plăci cu panouri mari, nu se fac conexiuni în înveliș.
În cadrele monolitice din beton armat (care sunt practica domestica sunt foarte rare) conexiunea rigidă a elementelor de cadru în noduri și masivitatea mare a elementelor fac inutile toate tipurile de conexiuni.
Conexiunile sunt cel mai adesea realizate din metal - din profile laminate. În cadrele din beton armat există și legături din beton armat, în principal sub formă de distanțiere.
Cadrul unei clădiri cu mai multe trave diferă de cadrul unei clădiri cu o singură travă în primul rând prin prezența stâlpilor de mijloc interioare care susțin acoperirea și grinzile macaralei. Grinzile de fundație de-a lungul rândurilor interioare de stâlpi sunt instalate numai pentru sprijin pereții interiori, și cele cu curele - când înălțimea lor este mare. Conexiunile sunt proiectate după aceleași principii ca și în clădirile cu o singură travă.
Odată cu fluctuațiile sezoniere de temperatură, structurile cadrului suferă deformații termice, care pot fi destul de semnificative dacă cadrul este lung și există o diferență semnificativă de temperatură. De exemplu, cu o lungime a cadrului de 100 m, un coeficient de dilatare liniar α = 0,00001 și o diferență de temperatură de 50° (de la +20° vara la -30° iarna), adică pentru structurile situate la în aer liber, deformarea este 100 0,00001 50 = 0,05 m - 5 cm.
Deformarile libere ale elementelor orizontale ale cadrului sunt impiedicate prin stalpi fixati rigid de fundatii.
Pentru a evita apariția unor solicitări semnificative în structuri din acest motiv, cadrul este împărțit în partea supraterană rosturi de dilatareîn blocuri independente separate.
Distanțele dintre rosturile de dilatație ale cadrului de-a lungul lungimii și lățimii clădirii sunt alese astfel încât forțele care apar în elementele cadrului din fluctuațiile de temperatură climatică să poată fi ignorate.
Limitați distanța dintre rosturile de dilatație pentru cadrele din diverse materiale instalat de SNiP în raza de 30 m (monolitic deschis structuri din beton armat) până la 150 m ( cadru de otel clădiri încălzite).
Un rost de dilatație, al cărui plan este perpendicular pe travele clădirii, se numește transversal, un rost care separă două trave adiacente se numește longitudinal.
Designul rosturilor de dilatare variază. Cusăturile transversale se realizează întotdeauna prin instalarea de coloane pereche, cusăturile longitudinale se realizează atât prin instalarea de coloane pereche (Fig. 5, a), cât și prin instalarea de suporturi mobile (Fig. 5, b), asigurând deformarea independentă a structurilor de acoperire a temperaturii adiacente. blocuri. În cadrele împărțite prin rosturi de dilatație în blocuri separate, conexiunile sunt instalate în fiecare bloc, ca într-un cadru independent.
Fig.5. Opțiuni pentru rostul de dilatare longitudinală
a - cu două coloane, b - cu un suport mobil, 1 - grinzi, 2 - masă, 3 - coloană, 4 - rolă
Cadrul include și structurile portante ale platformelor de lucru, care sunt uneori necesare în interiorul volumului principal al clădirii (dacă sunt conectate la structurile principale ale clădirii).
Structurile platformei de lucru constau din coloane și planșee care se sprijină pe acestea. În funcție de cerințele tehnologice, platformele de lucru pot fi amplasate pe unul sau mai multe niveluri (Fig. 6).
Orez. 6. Platformă de lucru cu mai multe niveluri.
Astfel, în timpul construcției clădirilor industriale cu un etaj și mai multe etaje, de regulă, un sistem de cadru este utilizat ca sistem portant. Cadrul permite cel mai bun mod organiza planificare raţională clădire industrială(pentru a obține spații cu deschidere mare, fără suporturi) și este cel mai potrivit pentru absorbția unor sarcini dinamice și statice semnificative la care este expusă o clădire industrială în timpul funcționării.
Video - asamblare pas cu pas structuri metalice
