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. Sistem conexiuni verticaleîntre coloane sunt date 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) posibilă pierdere a stabilității elemente 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 reacția de sprijin a unei ferme orizontale contravântuite (vezi Fig. 2.30) sau a 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.
Diagrama structurală conexiunile 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).
Conexiunile verticale între coloane sunt, de asemenea, folosite pentru a asigura distanțierele 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.
Structuri de otel clădiri industriale cu un etaj
Cadrul de oțel al unei clădiri industriale este format din aceleași elemente ca și betonul armat, doar materialul cadrului este oțel.
Utilizarea structurilor de oțel este recomandată atunci când:
1. pentru coloane: cu pas de 12 m sau mai mult, înălțimea clădirii mai mare de 14,4 m, un aranjament în două niveluri de macarale rulante, cu o capacitate de ridicare a macaralelor de 50 de tone sau mai mult, în condiții grele de funcționare;
2. pentru structuri de ferme: în clădiri încălzite cu o deschidere de 30 m sau mai mult; în clădiri neîncălzite de 24 m sau mai mult; deasupra magazinelor fierbinți, în clădiri cu sarcini dinamice mari; în prezenţa coloanelor de oţel.
3. pentru grinzi de macara, felinare, bare transversale și stâlpi cu semi-cherestea
Coloane
Coloanele sunt proiectate:
· o singură ramură pereți plini de secțiune transversală constantă cu o înălțime a clădirii de 6 - 9,6 m, deschidere 18, 24 m (serie 1.524-4, numărul 2),
· două ramuri cu o înălțime a clădirii de 10,8-18 m, o deschidere de 18,24,30,36 m (seria 1.424-4, numerele 1 și 4),
· tip separat, utilizat în clădiri cu o capacitate mare de încărcare și o înălțime mai mare de 15 m.
Echipament de agățat
Pentru inaltimi de cladiri de pana la 7,2 nu sunt prevazute macarale rulante, doar echipamente suspendate cu o capacitate de ridicare de pana la 3,2 tone; in cladirile 8.4-9.6 se pot folosi macarale rulante cu o capacitate de ridicare de pana la 20 de tone.
Coloanele sunt proiectate în două versiuni: cu pasaje și fără pasaje. Pentru coloanele fără treceri, distanța de la axa de centrare la axa șinei macaralei este de 750 mm, pentru coloanele cu pasaje - 1000 mm. Partea superioară a stâlpului este în I-grindă, cea inferioară dintre două ramuri legate printr-o rețea de unghiuri rulate, care sunt sudate pe flanșele ramurilor.
Design coloanei
Distanța dintre coloane este recomandată pentru clădirile fără macara și cu echipamente suspendate în rândurile exterioare - 6 m, la mijloc - 6, 12 m; cu poduri rulante în rândurile exterioare și mijlocii - 12 m. Pentru unificarea stâlpilor, capetele lor inferioare trebuie să fie amplasate la un nivel de 0,6 m. Pentru a proteja împotriva coroziunii, partea subterană a stâlpilor împreună cu baza este acoperită cu un strat de beton.
Parametrii principali de înălțime a coloanei:
H în - înălțimea părții superioare,
· H n - înălțimea părții inferioare, marcajul capului șinei macaralei, înălțimea secțiunii de ramificație h.
În rândurile din mijloc cu o diferență de înălțime, un rând de coloane poate fi instalat în cadre, dar de-a lungul liniei diferenței este necesar să se asigure două axe de aliniere cu o inserție între ele. Partea superioară a unor astfel de coloane este considerată ca fiind aceeași cu partea superioară coloane extreme, adică are o referință de 250 mm. A doua axă de aliniere este aliniată cu marginea exterioară a vârfului stâlpilor.
Ferme
Ferpile de acoperire sunt utilizate în clădiri cu un singur sau cu mai multe trauri cu beton armat sau coloane de otel Lungimea de 18.24.30.36 m, distanța dintre coloane se presupune a fi de 6,12 m. Acestea constau din ferme în sine și stâlpi de susținere. Suportul fermei pe stâlpi sau ferme de căpriori se presupune a fi articulat.
Sunt fabricate în trei tipuri: cu curele paralele, poligonale, triunghiulare.
Structuri de ferme:
· Ferpile cu curele paralele cu o deschidere de 18 m, pantele sunt de 1,5% doar în zona superioară, restul atât a zonei superioare, cât și a celei inferioare. Înălțimea fermei pe suport este de 3150 mm - de-a lungul marginilor și 3300 mm - înălțimea completă cu suportul, lungimea nominală este cu 400 mm mai mică decât deschiderea. (200 mm de compartimente exterioare). Plăcile de beton armat sunt sprijinite direct pe coarda superioară a fermei, armate cu suprapuneri în punctele de sprijin și sunt sudate. Acoperit cu Prof. Pardoseala folosește pane de 6 m lungime, care se instalează pe coarda superioară și se fixează cu șuruburi; pane cu zăbrele de 12 m lungime sunt sudate.
· Ferme din tevi rotunde (20% mai economic, mai puțin susceptibil la coroziune datorită absenței fisurilor și sinusurilor) seria 1.460-5. sunt destinate exclusiv utilizării profesionale. pardoseală, centura inferioară este orizontală, cea superioară cu o pantă de 1,5%, înălțimea pe suport este de 2900 mm, înălțimea completă este de 3300, 3380 mm, lungimea nominală este tot de 400 mm. Pe scurt vorbind.
· Ferme cu o pantă superioară a coardei de 1:3,5 ( triunghiular), conceput pentru o singură travă, fără felinare, neîncălzit spații de depozitare cu drenaj exterior, seria PK-01-130/66 pentru acoperire cu pane.
· Sarpante de căpriori proiectat cu curele paralele, înălțimea colțurilor este de 3130 mm, înălțimea totală este de 3250 mm. Stand suport Sarpenta este realizată dintr-o grindă în I sudată cu o masă în partea inferioară pentru susținerea fermelor. Structurile de căpriori cu o deschidere de 12 m sunt instalate pe ferme din beton armat sau din oțel. Anvergură 18,24 m numai pe oțel.
· Pe jumătate din cherestea intr-un cadru de otel sunt dispuse: cu pereti din material din tabla sau panouri, in cladiri cu inaltimea mai mare de 30 m, indiferent de structura peretelui, in cladiri cu functionare grea cu macara pereti de caramida, in cladiri prefabricate, pentru peretii frontali portabili temporari in timpul constructiei unei cladiri in mai multe etape. O structură cu jumătate de lemn este formată din stâlpi și bare transversale. Numărul și locația acestora sunt determinate de pasul coloanelor, înălțimea clădirii, designul umpluturii peretelui, natura și mărimea încărcăturii și locația deschiderilor. Capetele superioare ale stâlpilor de semi-cherestea sunt atașate de fermele de acoperire sau de contravântuiri folosind plăci curbate.
Sistem de comunicatii:
Sistemul de legături în înveliș este alcătuit din orizontale în planul coardelor superioare și inferioare ale fermelor și verticale între fermele.
Sistemul este conceput pentru a asigura funcționarea spațială și pentru a conferi rigiditate spațială cadrului, pentru a absorbi sarcinile orizontale și pentru a asigura stabilitatea în timpul instalării; dacă clădirea este formată din mai multe blocuri, fiecare bloc are un sistem independent.
Dacă acoperișul clădirii este realizat din plăci de beton armat, atunci conexiunile de-a lungul coardei superioare constau din bare și bretele; conexiunile orizontale sunt prevăzute numai în clădirile cu felinare și sunt situate în spațiul de sub felinare. Conexiunile sunt asigurate cu șuruburi.
Conexiuni orizontale de-a lungul coardelor inferioare
Conexiunile orizontale de-a lungul coardelor inferioare sunt de două tipuri:
Primul tip de ferme transversale contravântuite este utilizat atunci când pasul coloanelor exterioare este de 6 m și este situat la capetele compartimentului de temperatură; când lungimea compartimentului este mai mare de 96 m, se instalează ferme suplimentare cu un pas de 42-60 m. În plus, se folosesc ferme orizontale longitudinale, care sunt situate de-a lungul coloanelor exterioare, după necesități și în medie.
Aceste conexiuni sunt utilizate în clădiri: cu una și două trave cu macarale de marfă. 10 tone sau mai mult; în clădiri cu trei sau mai multe travee cu încărcătură generală de marfă. 30 de tone sau mai mult.
În alte cazuri, se folosesc conexiuni de tip 2 - al doilea tip este utilizat atunci când pasul coloanelor exterioare este de 12 m și sunt situate în mod similar cu primul tip.
Conexiunile sunt fixate cu șuruburi pentru lucrări de sudare grele.
Conexiuni verticale
Contravantaje verticale sunt amplasate de-a lungul traveilor, la locațiile ferme orizontale transversale la fiecare 6 m, și se fixează cu șuruburi sau sudură, în funcție de efort.
Când se utilizează în acoperire prof. pentru pardoseli se folosesc pane care sunt amplasate în trepte de 3 m, în prezența diferențelor de înălțime se admit 1,5 m. Prof. pardoseala este atașată de pane cu șuruburi autofiletante.
Conexiuni verticale între stâlpi de oțel, prevăzute în fiecare rând longitudinal de coloane, sunt împărțite în principale și superioare.
Cele principale asigură invariabilitatea cadrului pe direcția longitudinală și sunt situate de-a lungul înălțimii părții macaralei a coloanei din mijlocul clădirii sau al compartimentului de temperatură. Sunt proiectate cruce, portal sau semiportal.
Legăturile superioare, care asigură instalarea corectă a capetelor de stâlp în timpul instalării și transferul forțelor longitudinale de la secțiunile superioare ale pereților de capăt la legăturile principale, sunt plasate în partea macaralei a stâlpului de-a lungul marginilor compartimentului de temperatură. . În plus, aceste legături sunt dispuse în acele panouri în care se află legături orizontale verticale și transversale între fermele de acoperire. Acestea sunt proiectate sub formă de bare, cruce, bare și ferme.
Legăturile sunt realizate din canale și unghiuri, fixate pe coloane cu șuruburi negre, în clădiri cu o capacitate portantă mare pentru utilizare grea - prin sudură de instalare, șuruburi sau nituri curățate.
Structuri de macara
Piese suspendate Acestea sunt de obicei realizate din grinzi în I laminate de tip M cu îmbinări dispuse în exteriorul suporturilor. Aceste căi sunt suspendate de centurile inferioare structuri portante folosind șuruburi urmate de sudare.
Structurile macaralei pentru rulote rulante constau din grinzi de macara, primirea forțelor verticale și locale de la rolele macaralei; grinzi sau ferme de frână, macarale care percep impacturi orizontale; conexiuni verticale si orizontale, asigurând rigiditatea și imuabilitatea structurilor.
Oțel pentru macaraÎn funcție de designul static, grinzile sunt împărțite în split și continue. Se folosesc predominant cele divizate. Sunt simple ca design, mai puțin sensibile la așezările de susținere, ușor de fabricat și instalat, dar în comparație cu cele continue sunt mai mari și complică condițiile de funcționare. şenile macaraleiși necesită un consum mai mare de oțel.
După tipul de secțiune, grinzile macaralei pot fi din secțiune plină sau traversă (zăbrele).
Grinzi de macara seria 1.426-1 sub formă de grindă în I sudată cu curele simetrice sau nu, deschidere 6, 12, 24 m, înălțimi: cu lungimea de 6 m - 800, 1300 mm; cu lungimea de 12 m - 1100,1600 mm. Înălțimea secțiunii grinzilor solide este de 650-2050 mm cu o gradație de 200 mm. Grinzile sunt echipate coaste rigiditate pentru a asigura stabilitatea peretilor, situati la fiecare 1,5 m. Grinzile sunt mijlocii si extreme (situate la capete si la rost de dilatare, unul dintre suporturi este mutat înapoi cu 500 mm). Suportul grinzilor pe consolele coloanei este articulat: pentru grinzi obișnuite - pe șuruburi, pentru grinzi contravântuite - pe șuruburi și sudură de instalare.
Structuri de frânare Sunt conexiuni de-a lungul coardelor superioare ale grinzilor macaralei, care sunt selectate în funcție de disponibilitatea pasajelor și de deschiderea grinzii.
La nivelul pistelor de rulare a macaralelor sunt prevazute travee cu rulouri rulante grele platforme pentru treceri. Platformele trebuie să aibă o lățime de cel puțin 0,5 m cu balustrade și scări. Acolo unde sunt amplasate coloane, pasajele sunt dispuse lateral sau prin deschideri din ele.
In functie de capacitatea de ridicare a macaralelor si de tipul de roti de rulare pt şenile macaralei Sunt utilizate șine de cale ferată, șine cu profil KR sau șine cu profil bloc. Fixarea șinelor pe grinzi poate fi fixă sau mobilă.
Fixare fixă, permisă cu mod usor Funcționarea macaralelor cu o capacitate de ridicare de până la 30 de tone și o capacitate medie de ridicare de până la 15 tone se asigură prin sudarea șinei pe grindă. În cele mai multe cazuri, șinele sunt atașate de grinzi într-o manieră mobilă, ceea ce permite îndreptarea șinelor. La capetele căilor de rulare ale macaralei sunt instalate amortizoare pentru a preveni impactul asupra pereților de capăt ai clădirii.
Folosit în clădiri industriale rame mixte(stâlpi din beton armat și ferme metalice) în condițiile:
· necesitatea creării unor deschideri mari;
· pentru a reduce greutatea elementelor de acoperire.
Fixare ferme de oțel la stâlpi de beton armat se realizează folosind conexiuni cu șuruburi urmată de sudare. În acest scop, la capul coloanei sunt prevăzute șuruburi de ancorare. 
Pentru a asigura stabilitatea spațială a structurilor metalice se folosesc elemente speciale din oțel - conexiuni verticale între stâlpi. Asociația de producție„Remstroymash” oferă structuri metalice făcut singur pentru diverse întreprinderi de producție și construcții.
Sortimentul companiei include:
- Tije.
- Grinzi.
- Ferme.
- Cadre și alte sisteme de conectare.
Scopul principal al conexiunilor structurilor metalice
Cu ajutorul plămânilor elemente structurale Se formează sisteme spațiale care au proprietăți unice:
- rigiditate la încovoiere și la torsiune laterală;
- rezistență la sarcinile vântului și influențele inerțiale.
Când sunt asamblate, sistemele de conectare îndeplinesc funcțiile enumerate menite să crească rezistența împotriva influente externe. Conexiunile eoliene ale structurilor metalice oferă structurilor finite o stabilitate suplimentară a velei în timpul funcționării. Rigiditatea si stabilitatea spatiala a cladirilor, stalpilor, podurilor, fermelor etc. este asigurata gratie legaturilor instalate in planuri orizontale sub forma unor coarde superioare si inferioare.
În același timp, la capete și în spațiile dintre travee se instalează conexiuni speciale ale structurilor metalice verticale - diafragme. Sistemul de conexiuni rezultat asigură rigiditatea spațială necesară structurii finite. 
Legături transversale ale traveelor
a - proiectarea punctelor principale de legătură; b - diagrama de reticulare
Tipuri de conexiuni ale structurilor metalice
Produsele diferă în ceea ce privește metodele de fabricație și asamblare:
- Produse sudate.
- Prefabricat (șurub, șurub).
- Nituit.
- Combinate.
Materialele utilizate pentru fabricarea structurilor metalice de legătură sunt feroase și oţel inoxidabil. Datorită unicului specificatii tehnice, produsele din oțel inoxidabil nu necesită tratament suplimentar împotriva coroziunii. 
Scheme de conectare pe verticală:
O cruce; B cruce cu două niveluri, C - diagonală înclinată, D - diagonală cu mai multe niveluri înclinată
Exemple de conexiuni
Link-urile fermei sunt pentru:
– crearea (în legătură cu conexiunile stâlpilor) a rigidității spațiale generale și a imuabilității geometrice a cadrului OPC;
– asigurarea stabilității elementelor de ferme comprimate din planul grinzii prin reducerea lungimii lor de proiectare;
– perceperea sarcinilor orizontale pe cadre individuale ( transversal frânarea cărucioarelor macarale) și redistribuirea acestora la întregul sistem de cadre plate;
– percepția și (în legătură cu conexiunile de-a lungul stâlpilor) transmiterea către fundațiile unora longitudinal sarcini orizontale asupra structurilor halei turbinelor (sarcinile vântului care acționează asupra capătului clădirii și sarcinile macaralei);
– asigurarea ușurinței instalării fermelor.
Conexiunile fermei sunt împărțite în:
─ orizontală;
─ verticală.
Conexiunile orizontale sunt situate în planul coardelor superioare și inferioare ale fermelor.
Se numesc conexiuni orizontale situate peste clădire transversal, si de-a lungul - longitudinal.
Conexiuni de-a lungul coardelor superioare ale fermelor
Conexiuni de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor
Conexiuni verticale între ferme
Conexiuni orizontale transversale în planul coardelor superioare și inferioare ale fermelor, împreună cu legăturile verticale dintre fermele, sunt instalate la capetele clădirii și în partea mijlocie a acesteia, unde se află legăturile verticale de-a lungul stâlpilor.
Ele creează grinzi spațiale rigide la capetele clădirii și în partea din mijloc.
Bare spațiale la capetele clădirii servesc la absorbția încărcăturii vântului care acționează asupra cadrului din lemn de capăt și a o transferă la legăturile de-a lungul stâlpilor, grinzilor macaralei și apoi la fundație.
Altfel se numesc conexiuni eoliene.
2. Elementele coardei superioare a strângerilor sunt comprimate și pot pierde stabilitatea din planul zăbrelelor.
Bratele transversale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor, împreună cu distanțiere, asigură deplasarea nodurilor de ferme în direcția axei longitudinale a clădirii și asigură stabilitatea coardei superioare din planul fermelor.
Elemente de legătură longitudinale (distanțiere) reduceți lungimea de proiectare a coardei superioare a fermelor dacă acestea sunt asigurate împotriva deplasării printr-o grindă spațială rigidă.
În acoperirile fără grinzi, nervurile panourilor asigură unitățile de ferme împotriva deplasării. În acoperirile cu grinzi, nodurile de ferme asigură grinzile în sine împotriva deplasării dacă sunt asigurate într-o ferme orizontală.
În timpul instalării, coardele superioare ale fermelor sunt asigurate cu distanțiere în trei sau mai multe puncte. Acest lucru depinde de flexibilitatea fermei în timpul instalării. Dacă flexibilitatea elementelor coardei superioare a fermei nu depăşeşte 220 , distanțierele sunt plasate de-a lungul marginilor și în mijlocul travei. Dacă 220 , atunci distanțierele sunt instalate mai des.
Într-un înveliș fără pane, această prindere se face cu ajutorul unor distanțiere suplimentare, iar în învelișurile cu pane, barele sunt pane în sine.
Distanțieri sunt de asemenea plasați în coarda inferioară pentru a reduce lungimea estimată a elementelor coardei inferioare.
Conexiuni orizontale longitudinale de-a lungul coardelor inferioare fermele sunt proiectate pentru a redistribui sarcina orizontală a macaralei transversale de la frânarea căruciorului pe podul macaralei. Această sarcină acționează asupra unui cadru separat și, în absența conexiunilor, provoacă mișcări laterale semnificative.
Deplasarea transversală a cadrului datorită acțiunii sarcinii macaralei:
a) în lipsa legăturilor longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor;
b) în prezenţa legăturilor longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor
Conexiunile orizontale longitudinale implică cadre adiacente în munca spațială, drept urmare deplasarea transversală a cadrului este redusă semnificativ.
Deplasarea transversală a cadrului depinde și de structura acoperișului. Acoperișuri din panouri din beton armat considerat dur. Un acoperiș realizat din tablă profilată de-a lungul panelor înseamnă că nu poate absorbi în mod semnificativ sarcinile orizontale. Un astfel de acoperiș nu este considerat rigid.
Conexiunile longitudinale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor sunt plasate în panourile exterioare ale fermelor de-a lungul întregii clădiri. În încăperile turbinelor centralelor electrice, contravântuirile longitudinale sunt amplasate numai în primele panouri ale coardelor inferioare ale fermelor adiacente stâlpilor rândului A. Pe partea opusă a fermelor nu sunt instalate contravântuiri longitudinale, deoarece Forța de frânare laterală a macaralei este absorbită de un raft rigid de dezaerator.
În clădiri 30 m Pentru a asigura coarda inferioară de mișcări longitudinale, distanțiere sunt instalate în partea de mijloc a travei. Aceste distanțiere reduc lungimea efectivă și, în consecință, flexibilitatea coardei inferioare a fermelor.
Conexiuni verticale între ferme situat între ferme. Ele sunt executate ca independente elemente de montaj(fermele) și sunt instalate împreună cu bretele transversale de-a lungul coardelor superioare și inferioare ale fermelor.
De-a lungul lățimii travei, fermele verticale contravântuite sunt situate de-a lungul nodurilor de susținere ale fermeților și în planul stâlpilor verticali ai zăbrelelor. Distanța dintre conexiunile verticale de-a lungul fermelor de la 6 inainte de 15 m.
Legăturile verticale dintre ferme servesc la eliminarea deformărilor prin forfecare ale elementelor de acoperire pe direcția longitudinală.
Dimensiuni verticale
Ho ≥ H1 + H2;
N2 ≥ Nk + f + d;
d = 100 mm;
Înălțimea completă a coloanei
Dimensiuni lanternă:
· H f = 3150 mm.
Dimensiuni orizontale
< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.
< h в = 450 мм.
unde B 1 = 300 mm conform adj. 1
· 
< h н = 1000 мм.
-
- conexiuni lanterne;
- legături pe jumătate din lemn.
3. 
Colectarea sarcinilor pe cadru.
3.1.1.
Sarcini pe grinda macaralei.
Grinda macaralei cu deschidere de 12 m pentru doua macarale cu o capacitate de ridicare de Q = 32/5 tone.Modul de functionare al macaralelor este de 5K. Lucrarea clădirii este de 30 m. Material grinzii C255: R y = 250 MPa = 24 kN/cm 2 (cu grosimea t≤ 20 mm); Rs = 14 kN/cm2.
Pentru o macara Q = 32/5 t regim mediu de operare conform adj. 1 cea mai mare forță verticală asupra roții F k n = 280 kN; greutate cărucior G T = 85 kN; tip de șină de macara - KR-70.
Pentru macarale cu sarcină medie, forța orizontală transversală pe roată, pentru macarale cu suspensie flexibilă a macaralei:
T n = 0,05*(Q + G T)/n o = 0,05(314+ 85)/2= 9,97 kN,
unde Q este capacitatea de sarcină nominală a macaralei, kN; G t – greutatea căruciorului, kN; n o – numărul de roți pe o parte a macaralei.
Valorile calculate ale forțelor pe roata macaralei:
F k = y f * k 1* F k n = 1,1*1*280= 308 kN;
T k = γ f *k 2 *T n = 1,1*1*9,97 = 10,97 kN,
unde γ f = 1,1 - coeficient de fiabilitate pentru sarcina macaralei;
k 1 , k 2 =1 - coeficienți dinamici, ținând cont de natura de șoc a sarcinii atunci când macaraua se deplasează de-a lungul căilor denivelate și la îmbinările șinei, tabel. 15.1.
Masa
| Număr de încărcare | Combinații de încărcări și forțe | Ψ 2 | Secțiuni de rack | ||||||||||||||||||||||
| 1 - 1 | 2 - 2 | 3 - 3 | 4 - 4 | ||||||||||||||||||||||
| M | N | Q | M | N | M | N | M | N | Q | ||||||||||||||||
| Constant | -64,2 | -53,5 | -1,4 | -56,55 | -177 | -6 | -177 | +28,9 | -368 | -1,4 | |||||||||||||||
| Zăpadă | -67,7 | -129,9 | -3,7 | -48,4 | -129,6 | -16 | -129,6 | +41,5 | -129,6 | -3,7 | |||||||||||||||
| 0,9 | -60,9 | -116,6 | -3,3 | -43,6 | -116,6 | -14,4 | -116,6 | +37,4 | -116,6 | -3,3 | |||||||||||||||
| Dmax | spre stâlpul din stânga | +29,5 | -34,1 | +208,8 | -464,2 | -897 | +75,2 | -897 | -33,4 | ||||||||||||||||
| 0,9 | +26,5 | -30,7 | +188 | -417,8 | -807,3 | +67,7 | -807,3 | -30,1 | |||||||||||||||||
| 3 * | spre stâlpul din dreapta | -99,8 | -31,2 | +63,8 | -100,4 | -219 | +253,8 | -219 | -21,9 | ||||||||||||||||
| 0,9 | -90 | -28,1 | +57,4 | -90,4 | -197,1 | +228,4 | -197,1 | -19,7 | |||||||||||||||||
| T | spre stâlpul din stânga | ±8,7 | ±16,2 | ±76,4 | ±76,4 | ±186 | ±16,2 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | ±7,8 | ±14,6 | ±68,8 | ±68,8 | ±167,4 | ±14,6 | |||||||||||||||||||
| 4 * | spre stâlpul din dreapta | ±60,5 | ±9,2 | ±12 | ±12 | ±133,3 | ±9 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | ±54,5 | ±8,3 | ±10,8 | ±10,8 | ±120 | ±8,1 | |||||||||||||||||||
| Vânt | stânga | ±94,2 | +5,8 | +43,5 | +43,5 | -344 | +35,1 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | ±84,8 | +5,2 | +39,1 | +39,1 | -309,6 | +31,6 | |||||||||||||||||||
| 5 * | pe dreapta | -102,5 | -5,5 | -39 | -39 | +328 | -34,8 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | -92,2 | -5 | -35,1 | -35,1 | +295,2 | -31,3 | |||||||||||||||||||
| +M max N resp. | Ψ 2 = 1 | Nr. de sarcini | - | 1,3,4 | - | 1, 5 * | |||||||||||||||||||
 eforturi | - | - | - | +229 | -177 | - | - | +787 | -1760 | ||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | Nr. de sarcini | - | 1, 3, 4, 5 | - | 1, 2, 3 * , 4, 5 * | ||||||||||||||||||||
| eforturi | - | - | - | +239 | -177 | - | - | +757 | -682 | ||||||||||||||||
| -M ma N resp. | Ψ 2 = 1 | Nr. de sarcini | 1, 2 | 1, 2 | 1, 3, 4 | 1, 5 | |||||||||||||||||||
| eforturi | -131,9 | -183,1 | -105 | -306,6 | -547 | -1074 | -315 | -368 | |||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | Nr. de sarcini | 1, 2, 3 * , 4, 5 * | 1, 2, 5 * | 1, 2, 3, 4, 5 * | 1, 3, 4 (-), 5 | ||||||||||||||||||||
| eforturi | -315,1 | -170,1 | -52,3 | -135 | -294 | -542 | -1101 | -380 | -1175 | ||||||||||||||||
| N ma +M resp. | Ψ 2 = 1 | Nr. de sarcini | - | - | - | 1, 3, 4 | |||||||||||||||||||
| eforturi | - | - | - | - | - | - | - | +264 | -1265 | ||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | Nr. de sarcini | - | - | - | 1, 2, 3, 4, 5 * | ||||||||||||||||||||
| eforturi | - | - | - | - | - | - | - | +597 | -1292 | ||||||||||||||||
| N mi -M resp. | Ψ 2 = 1 | Nr. de sarcini | 1, 2 | 1, 2 | 1, 3, 4 | - | |||||||||||||||||||
| eforturi | -131,9 | -183,1 | -105 | -306,6 | -547 | -1074 | - | - | |||||||||||||||||
| Ψ 2 = 0,9 | Nr. de sarcini | 1, 2, 3 * , 4, 5 * | 1, 2, 5 * | 1, 2, 3, 4, 5 * | - | ||||||||||||||||||||
| eforturi | -315,1 | -170,1 | -52,3 | -135 | -294 | -472 | -1101 | - | - | ||||||||||||||||
| N mi -M resp. | Ψ 2 = 1 | Nr. de sarcini | 1, 5 * | ||||||||||||||||||||||
| eforturi | +324 | -368 | |||||||||||||||||||||||
| N mi +M resp. | Ψ 2 = 0,9 | Nr. de sarcini | 1, 5 | ||||||||||||||||||||||
| eforturi | -315 | -368 | |||||||||||||||||||||||
| Qma | Ψ 2 = 0,9 | Nr. de sarcini | 1, 2, 3, 4, 5 * | ||||||||||||||||||||||
| eforturi | -89 | ||||||||||||||||||||||||
3.4. Calculul unei coloane trepte clădire industrială.
3.4.1. Date inițiale:
Legătura dintre bara transversală și coloană este rigidă;
Forțele calculate sunt indicate în tabel,
Pentru partea de sus a coloanei
în secțiunea 1-1 N = 170 kN, M = -315 kNm, Q = 52 kN;
în secţiunea 2-2: M = -147 kNm.
Pentru partea de jos a coloanei
N 1 = 1101 kN, M 1 = -542 kNm (momentul de încovoiere adaugă încărcare suplimentară ramificației macaralei);
N 2 = 1292 kN, M 2 = +597 kNm (momentul de încovoiere adaugă încărcare suplimentară ramificației exterioare);
Q max = 89 kN.
Raportul rigidităților părților superioare și inferioare ale coloanei I în /I n = 1/5;
material stâlp – oțel clasa C235, beton de fundație clasa B10;
coeficientul de fiabilitate a sarcinii γ n =0,95.
Baza ramurii exterioare.
Suprafața necesară plăcii:
A pl.tr = N b2 / R f = 1205/0,54 = 2232 cm 2;
Rf = yR b ≈ 1,2*0,45 = 0,54 kN/cm2; R b = 0,45 kN/cm 2 (B7.5 beton) tabel. 8.4..
Din motive structurale, proeminența plăcii de la 2 ar trebui să fie de cel puțin 4 cm.
Atunci B ≥ b k + 2c 2 = 45 + 2*4 = 53 cm, luăm B = 55 cm;
Ltr = A pl.tr /B = 2232/55 = 40,6 cm, ia L = 45 cm;
Un pl. = 45*55 = 2475 cm 2 > A pl.tr = 2232 cm 2.
Tensiunea medie în beton sub placă:
σ f = N in2 /A pl. = 1205/2475 = 0,49 kN/cm2.
Din starea aranjamentului simetric al traverselor în raport cu centrul de greutate al ramificației, distanța dintre traversele în clar este egală cu:
2(b f + t w – z o) = 2*(15 + 1,4 – 4,2) = 24,4 cm; cu grosimea traversei de 12 mm cu 1 = (45 – 24,4 – 2*1,2)/2 = 9,1 cm.
· Determinăm momentele încovoietoare în secțiuni individuale ale plăcii:
parcela 1(consolă c = c 1 = 9,1 cm):
M1 = σf s 1 2/2 = 0,49 * 9,1 2/2 = 20 kNcm;
zona 2(consolă c = c 2 = 5 cm):
M2 = 0,82*52/2 = 10,3 kNcm;
secțiunea 3(placă sprijinită pe patru laturi): b/a = 52,3/18 = 2,9 > 2, α = 0,125):
M3 = aσf a2 = 0,125*0,49*152 = 13,8 kNcm;
secțiunea 4(placa sprijinita pe patru laturi):
M4 = ασ f a 2 = 0,125*0,82*8,9 2 = 8,12 kNcm.
Pentru calcul acceptăm M max = M 1 = 20 kNcm.
· Grosimea plăcii necesară:
t pl = √6M max γ n /R y = √6*20*0,95/20,5 = 2,4 cm,
unde R y = 205 MPa = 20,5 kN/cm 2 pentru oţel Vst3kp2 cu grosimea de 21 - 40 mm.
Luăm tpl = 26 mm (2 mm este permis pentru frezare).
Înălțimea traversei este determinată din condiția de amplasare a cusăturii pentru atașarea traversei la ramura stâlpului. Ca o marjă de siguranță, transferăm toată forța din ramificație către traverse prin patru suduri de contur. Sudare semiautomată cu sârmă Sv – 08G2S, d = 2 mm, k f = 8 mm. Lungimea necesară a cusăturii este determinată:
lw.tr = N in2 yn/4k f (βR wyw) min y = 1205*0,95/4*0,8*17 = 21 cm;
l w< 85β f k f = 85*0,9*0,8 = 61 см.
Luam htr = 30cm.
Verificarea rezistenței traversei se realizează în același mod ca și pentru o coloană comprimată central.
Calcul șuruburilor de ancorare pentru fixarea ramificației macaralei (N min =368 kN; M=324 kNm).
Forța în șuruburile de ancorare: F a = (M- N y 2) / h o = (32400-368 * 56) / 145,8 = 81 kN.
Secțiunea transversală necesară a șuruburilor din oțel Vst3kp2: R va = 18,5 kN/cm 2 ;
A v.tr = F ayn / R va =81*0,95/18,5=4,2 cm2;
Luăm 2 șuruburi d = 20 mm, A v.a = 2 * 3,14 = 6,28 cm 2. Forța în șuruburile de ancorare ale ramificației exterioare este mai mică. Din motive de proiectare, acceptăm aceleași șuruburi.
3.5. Calculul și proiectarea unei ferme.
Datele inițiale.
Materialul tijelor este oțel de calitate C245 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm), materialul garniturii este C255 R = 240 MPa = 24 kN/cm 2 (t ≤ 20 mm) ;
Elementele fermei sunt realizate din unghiuri.
Sarcină din greutatea stratului de acoperire (excluzând greutatea lanternei):
g cr ’ = g cr – γ g g fond ′ = 1,76 – 1,05*10 = 1,6 kN/m 2 .
Greutatea felinarului, spre deosebire de calculul cadrului, este luată în considerare în locurile în care felinarul se sprijină efectiv pe ferme.
Masa cadrului felinarului pe unitatea de suprafață a proiecției orizontale a fundalului felinar g ’ = 0,1 kN/m 2 .
Masa peretelui lateral și a geamului pe unitatea de lungime a peretelui g b.st = 2 kN/m;
d-înălțimea calculată, se ia distanța dintre axele curelelor (2250-180=2,07m)
Forțele nodale (a):
F1 = F2 = g cr 'Bd = 1,6*6*2= 19,2 kN;
F3 = g cr ' Bd + (g fond ' 0,5d + g b.st) B = 1,6*6*2 + (0,1*0,5*2 + 2)*6 = 21,3 kN;
F 4 = g cr ' B(0,5d + d) + g fundal ' B(0,5d + d) = 1,6*6*(0,5*2 + 2) + 0,1*6*( 0,5*2 + 2) = 30,6 kN.
Reacții de sprijin: . F Ag = F 1 + F 2 + F 3 + F 4 /2 = 19,2 + 19,2 + 21,3 + 30,6/2 = 75 kN.
S = S g m = 1,8 m.
Forțele nodale:
Prima opțiune de încărcare de zăpadă (b)
F1s = F2s =1,8*6*2*1,13=24,4 kN;
F3s = 1,8*6*2*(0,8+1,13)/2=20,8 kN;
F4s = 1,8*6*(2*0,5+2)*0,8=25,9 kN.
Reacții de sprijin: . F As = F 1s + F 2s +F 3s +F 4s /2=2*24,2+20,8+25,9/2=82,5 kN.
A doua opțiune de încărcare de zăpadă (c)
F 1 s ’ = 1,8*6*2=21,6 kN;
F2 s’ = 1,8*6*2*1,7=36,7 kN;
F 3 s ’ = 1,8*6*2/2*1,7=18,4 kN;
Reacții de sprijin: . F′ As = F 1 s ’ + F 2 s ’ + F 3 s ’ =21,6+36,7+18,4=76,7 kN.
Încărcare din momentele cadru (a se vedea tabelul) (d).
Prima combinație
(combinație 1, 2, 3*,4, 5*): M1 max = -315 kNm; combinaţie (1, 2, 3, 4*, 5):
M2 corespunzător = -238 kNm.
A doua combinație (excluzând încărcarea cu zăpadă):
M1 = -315-(-60,9) = -254 kNm; M2 corespunzător = -238-(-60,9) = -177 kNm.
Calculul cusăturilor.
| Tija nr. | Secțiune | [N], kN | Cusătură de-a lungul tivului | Cusătură de pene | ||||
| N rev, kN | Kf, cm | l l, cm | N p, kN | kf, cm | l l, cm | |||
| 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 | 125x80x8 50x5 50x5 50x5 50x5 | 282 198 56 129 56 | 0,75N = 211 0,7N = 139 39 90 39 | 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 | 11 8 3 6 9 | 0,25N = 71 0,3N = 60 17 39 17 | 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 | 6 6 3 4 3 |
LISTA DE REFERINȚE UTILIZATE.
1. Structuri metalice. editat de Yu.I. Kudishina Moscova, ed. c. „Academie”, 2008
2. Structuri metalice. Manual pentru universități / Ed. E.I. Belenya. – Ed. a VI-a. M.: Stroyizdat, 1986. 560 p.
3. Exemple de calcul structuri metalice. Editat de A.P. Mandrikov. – Ed. a II-a. M.: Stroyizdat, 1991. 431 p.
4. SNiP II-23-81* (1990). Structuri de otel. – M.; CITP al Comitetului de Stat pentru Construcții al URSS, 1991. – 94 p.
5. SNiP 2.01.07-85. Încărcări și impacturi. – M.; CITP al Comitetului de Stat pentru Construcții al URSS, 1989. – 36 p.
6. SNiP 2.01.07-85 *. Completări, Secțiunea 10. Deformari și deplasări. – M.; CITP al Comitetului de Stat pentru Construcții al URSS, 1989. – 7 p.
7. Structuri metalice. Manual pentru universități/Ed. V. K. Faibișenko. – M.: Stroyizdat, 1984. 336 p.
8. GOST 24379.0 – 80. Șuruburi de fundație.
9. Instrucțiuni pe proiectele de curs „Structuri metalice” de Morozov 2007.
10. Proiectarea structurilor metalice ale clădirilor industriale. Ed. A.I. Aktuganov 2005
Dimensiuni verticale
Începem să proiectăm cadrul unei clădiri industriale cu un etaj cu selectarea unei diagrame structurale și a aspectului acesteia. Înălțimea clădirii de la nivelul podelei până la partea de jos a fermei de construcție H aproximativ:
Ho ≥ H1 + H2;
unde H 1 este distanța de la nivelul podelei la capul șinei macaralei, așa cum este specificat de H 1 = 16 m;
H 2 – distanța de la capul șinei macaralei până la partea inferioară a structurilor clădirii acoperirii, calculată prin formula:
N2 ≥ Nk + f + d;
unde N k – înălțime pod rulant; N k = 2750 mm adj. 1
f – dimensiune care ține cont de deformarea structurii de acoperire în funcție de deschidere, f = 300 mm;
d - decalajul dintre punctul superior al căruciorului macaralei și structura clădirii,
d = 100 mm;
H 2 = 2750 +300 +100 = 3150 mm, acceptat – 3200 mm (deoarece H 2 este luat ca multiplu de 200 mm)
H o ≥ H 1 + H 2 = 16000 + 3200 = 19200 mm, acceptat – 19200 mm (deoarece H 2 este luat ca multiplu de 600 mm)
Înălțimea vârfului coloanei:
· Н в = (h b + h р) + Н 2 = 1500 + 120 + 3200 = 4820 mm., dimensiunea finală se va determina după calcularea grinzii macaralei.
Înălțimea părții inferioare a coloanei, când baza coloanei este îngropată la 1000 mm sub podea
· N n = H o - N în + 1000 = 19200 - 4820 + 1000 = 15380 mm.
Înălțimea completă a coloanei
· H = N în + N n = 4820+ 15380 = 20200 mm.
Dimensiuni lanternă:
Acceptăm un felinar cu lățimea de 12 m cu geam într-un singur nivel cu o înălțime de 1250 mm, o înălțime laterală de 800 mm și o înălțime de cornișă de 450 mm.
N fnl. = 1750 +800 +450 =3000 mm.
· H f = 3150 mm.
Schema structurală a cadrului clădirii este prezentată în figură:
Dimensiuni orizontale
Deoarece distanța dintre coloane este de 12 m, capacitatea de încărcare este de 32/5 t, înălțimea clădirii< 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.
· h in = a + 200 = 250 + 200 = 450mm
h în min = N în /12 = 4820/12 = 402mm< h в = 450 мм.
Să determinăm valoarea lui l 1:
· l 1 ≥ B 1 + (h b - a) + 75 = 300 + (450-250) + 75 = 575 mm.
unde B 1 = 300 mm conform adj. 1
Luăm l 1 = 750 mm (multiplu de 250 mm).
Lățimea secțiunii părții inferioare a coloanei:
· h n = l 1 +a = 750 + 250 = 1000mm.
· h n min = N n /20 = 15380/20 = 769mm< h н = 1000 мм.
Secțiunea transversală a părții superioare a stâlpului este desemnată ca o grindă în I cu pereți plini, iar partea inferioară ca una solidă.
Conexiuni cadru de otel clădire industrială
Rigiditatea spațială a cadrului și stabilitatea cadrului și a elementelor sale individuale sunt asigurate prin realizarea unui sistem de conexiuni:
Legături între stâlpi (sub și deasupra grinzii macaralei), necesare pentru asigurarea stabilității stâlpilor din planurile cadrului, a percepției și transmiterii sarcinilor care acționează de-a lungul clădirii (vânt, temperatură) la fundații și fixarea stâlpilor în timpul instalării;
- legături între ferme: a) legături transversale orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor, preluând sarcina vântului care acționează asupra capătului clădirii; b) legături longitudinale orizontale de-a lungul coardelor inferioare ale fermelor; c) legături transversale orizontale de-a lungul coardelor superioare ale fermelor; d) legaturi verticale intre ferme;
- conexiuni lanterne;
- legături pe jumătate din lemn.
3. Calcul și partea de proiectare.
Colectarea sarcinilor pe cadru.
3.1.1. Diagrama de proiectare a cadrului transversal.
Axele geometrice ale coloanelor în trepte sunt considerate drepte care trec prin centrele de greutate ale părților superioare și inferioare ale coloanei. Discrepanța dintre centrele de greutate dă excentricitatea „e 0”, pe care o calculăm:
e 0 =0,5*(h n - h in)=0,5*(1000-450)=0,275m
