Связи между колоннами

 

Элементы каркаса, соединяющие между собой поперечные рамы, называют связями. Они воспринимают различные нагрузки, обеспечивая пространственную жесткость каркаса.

По характеру расположения связи бывают горизонтальные, установленные в плоскости ферм, и вертикальные, установленные между колоннами или фермами в вертикальной плоскости.

 

Вертикальные связи между колоннами продольных рядов устанавливают в середине температурного блока в каждом  ряду. За температурный блок принимается длина здания 60 м, 72 м, 84 м. При шаге колонн 6 м ставят крестовые связи, при шаге 12 м – портальные.  

 

В зданиях без мостовых кранов или с подвесными кранами связи ставят, когда высота помещения больше 10,8 м.

В зданиях с мостовыми кранами связи устанавливаются в подкрановой части начиная с высоты здания 8,4 м, а для зданий высотой 12 м; 13,2 м; 14,4 м предусматриваются и в надкрановой части здания.

Горизонтальные крестовые связи в уровне нижнего пояса балок или ферм устанавливают в зданиях с мостовыми кранами во втором шаге в начале здания и в предпоследнем шаге в конце здания.

Роль горизонтальных связей также выполняют плиты покрытия, подстропильные фермы или балки, подкрановые и обвязочные балки, стеновые панели.

Связи выполняют из стальных прокатных парных уголков или швеллеров и приваривают к закладным деталям колонн.

Тип связей и их конструкция предусматривается серией 1.424.1-5

Крестообразная 6 м связь весит ≈ 600-800 кг,

Портальная 6 м связь ≈ 100-1500 кг.

Стальной каркас

 

1. Основные типы колонн, опираемые на фундамент.

2. Стальные подкрановые балки.

3. Главные элементы покрытия из стали.

4. Детали и узлы стального каркаса

- соединение подкрановой балки с консолями и между собой

- крепление подкранового рельса с подкрановой балкой.

- соединение главных элементов покрытия с колоннами

 

Стальной каркас одноэтажного промышленного здания состоит из тех же конструктивных  элементов, что и сборный ж/б каркас.

 

 

Стальные каркасы применяются в зданиях с повышенной этажностью, при укрупненной сетке колонн, а также при мостовых кранах большой грузоподъемности.  Применение стального каркаса должно быть экономически обосновано.

Отсеки стальных каркасов по длине через 230 и 200 м и при ширине соответственно через 150 и 120 м разделяют деформационными швами.

 

Стальные каркасы допускаются в следующих случаях:

- при высоте одноэтажных зданий более 14,4 м;

- при грузоподъемности кранов 50 т и более;

- при пролетах здания 30 м и более.

 

Стальные колонны по конструкции бывают сплошные и сквозные.

Поперечное сечение сплошных колонн состоит из прокатных профилей (металлических уголков, швеллеров, двутавров, двутавра и швеллера) или листов, сваренных между собой по высоте. Сквозные колонны состоят из двух отдельных ветвей выполненных из сварных двутавров, соединенных планками или решетками, а надкрановая часть колонны выполняется из двутавра.

 

 

Колонны постоянного сечения устанавливают в бескрановых зданиях или в зданиях с мостовыми кранами высотой 8,4 и 9,6 м.

 

 

Колонны сквозного сечения устанавливают в зданиях с высотой этажа 10,8 – 18 м, с мостовыми кранами грузоподъемностью до 125 т.

 

 

 

При выполнении стального каркаса фундаменты под колонны устраиваются, как и при сборном ж/б каркасе из монолитного ж/б с некоторыми изменениями.

 

В нижней части колонны имеются башмаки – конструктивный элемент крепления колонны к фундаменту. Основная часть каждого башмака – стальная плита (опорный лист) толщиной 30-60 мм, которая может быть усилена ребрами, приваренными к опорной плите и стволу колонны. На нее опирается ветвь колонны, башмак крепят к фундаменту анкерными болтами. Опирание башмака осуществляется через слой цементно-песчаного раствора.

 

 

Для связи башмака с фундаментом в нем, во время бетонирования устанавливаются деревянные пробки пирамидальной формы с большим основанием вверху. Деревянные пробки оборачиваются с наружной стороны толью или  рубероидом, чтобы после бетонирования и схватывания бетона пробка легко вынималась.

 

 

Глубина заложения пробки вычисляется расчетом. В фундаменте образуются отверстия, в которые устанавливаются анкера (стержни). Нижний конец должен быть с крюком. После тщательной выверки (проверки) расстояний между осями стержней, отверстия бетонируются. Количество устанавливаемых стержней, их диаметр и длина – величины расчетные. Через эти болты происходит соединение башмака с фундаментом. Соединение выполняется двумя гайками и шайбой.

 

 

Подкрановые балки выполняются в виде сварных двутавров со стенками, укрепленными ребрами жесткости для шага колонн 6 и 12 м. Балки предусматриваются высотой 700, 900,1050 мм для шага колонн 6 м и 1100, 1300, 1450 мм для шага колонн 12 м.

 

 

 

Между собой подкрановые балки соединяются при помощи болтов.

С консолью колонны подкрановые балки соединяются также при помощи болтов через опорную пластину.

 

 

Крепление рельса к стальным подкрановым балкам осуществляется при помощи прижимных лапок (как и при ж/б подкрановых балках), а также при помощи крюков.

 

 

 

Вид крепления зависит от режима работы мостового крана. По режиму работы мостовые краны делятся на легкие, средние и тяжелого режима. Чем больше во времени работает кран (2,3 смены), тем выше режим работы.

Крюками рельсы крепятся к металлическим подкрановым балкам при среднем и тяжелом режиме работы, а при легком режиме работы – при помощи прижимных лапок.

 

В качестве главных элементов покрытия в стальных каркасах применяются стальные стропильные и подстропильные фермы с различным профилем: треугольные, прямоугольные.

 

 

Пояса и решетку стропильных и подстропильных ферм выполняют из парных уголков или труб и соединяют между собой сваркой при помощи фасонок из листовой стали. Стропильные конструкции крепят к колоннам при помощи анкерных болтов.

 

 

Соединение главных элементов покрытия с колоннами каркаса.

 

 

Связи, установленные между стропильными фермами и колоннами обеспечивают пространственную жесткость стального каркаса.

В уровне верхнего пояса ферм закрепляют горизонтальные крестовые связи и распорки.

В уровне нижнего пояса ферм закрепляют поперечные и продольные связевые фермы и ставят растяжки из уголков.

Между стропильными фермами закрепляют вертикальные крестовые связи или фермочки с параллельными поясами.

Вертикальные связи между колоннами устанавливают в каждом продольном ряду колонн (в средине температурного блока).

Вертикальные связи в надкрановой части колонн располагают в местах расположения вертикальных связей между фермами покрытия.

Все типы связей выполняются из прокатных профилей металла и закрепляют болтами или сваркой к элементам каркаса.