Связи по покрытию.
Связи по покрытию ставят для обеспечения пространственной жесткости каркаса, устойчивого покрытия в целом и его элементов в отдельности.
Связи по покрытию располагаются:
по верхним поясам ферм – поперечные связевые фермы и продольные элементы между ними;
по нижним поясам ферм – поперечные и продольные связевые фермы, иногда продольные растяжки между поперечными связевыми фермами;
между стропильными фермами - вертикальные связи;
Распорки ставятся, если гибкость пояса из плоскости фермы больше 220 мм. Для экономии металлические связевые фермы проектируют с крестовой решеткой. Стойки ферм работают на сжатие, раскосы - на растяжение. Сечение связей по покрытию подбирают по гибкости: 400 – для растянутых элементов; 200 – для сжатых в обычных зданиях, если тяжелый режим работы, то 300 и 200. Растянутые элементы выполняются из одиночных уголков, сжатые – тавровые или крестовые.
Сжатые распорки длиной 12м часто изготавливают из гнутых профилей. Связи по поясам крепятся на болтах нормальной точности непосредственно к поясам ферм. Вертикальные связи между фермами крепятся к стойкам стропильных ферм. В здании с тяжелым режимом работы связи по нижним поясам ферм после установки их на болты дополнительно обвариваются.
Фахверки.
Фахверк – конструктивный элемент для поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузки. Фахверки могут быть для наружных, внутренних стен и перегородок.
Сечения ригелей.
Фахверки внутренних стен устраивают аналогично.
Стойки фахверка работают на внецентренное сжатие от эксцентрично приложенного веса стенового ограждения и ветровой нагрузки.
Расчетная схема:
Ригели фахверков работают как балки на косой изгиб.
Вертикальная нагрузка собирается с участка, равного расстоянию между ригелями.
При стенах из блоков можно учесть, что
образуются своды. Если
,
то при определении пролетного момента
следует принимать нагрузку с высотой
равной
.
Опорные реакции ригеля при этом
определяются от полной высоты кладки
над ригелем. Оконные проемы заполняются
стальными остекленными переплетами,
стандартные размеры проемов должны
быть по ширине 1500 и 2000 мм (1; 1,5; 2; 3; 4; 6 м)
и кратны по высоте 1200мм. Ворота тоже
выполняются стандартными. Для
автомобильного транспорта размеры
проемов 3х3м, для железнодорожных –
4,7х5,6м. Ворота имеют жесткий металлический
каркас, к которому крепится обшивка с
утеплителем.
Приближенный расчет поперечных рам.
Расчетная схема - многократно статически неопределимая сквозная система с жесткими узлами, в узлах шарниры, но в дальнейшем жесткость узлов учитываем при определении расчетных длин стержней. При расчете сквозные колонны и ферма заменяются сплошными, эквивалентной жесткости. Полученная расчетная схема в зависимости от конструкции сопряжения ригеля с колонной может быть с жесткими или шарнирными узлами.
При горизонтальных нагрузках и изгибающих моментах можно пренебречь углами поворота верхних узлов рамы, то есть принять ригель бесконечно жестким.
Приближение не дает больших погрешностей. Если отношение жесткости ригеля и жесткости стойки достаточно велико:
или
,
.
При расчете поперечных рам используют упрощенные расчетные схемы, которые сокращают трудоемкость расчета и практически не влияют на результаты. Действительно усилия отличаются от тех, которые определяются по точной расчетной схеме. Если в колонне имеется нормальная сила, то дополнительный момент, который возникает при небольшом смещении верхнего узла рамы, при определении усилий не учитывается.
Есть метод расчета по деформированной схеме, при которой система канонических уравнений превращается в систему дифференциальных.
Практика показала, что при нагрузках, близких к расчетным, использование недеформированной схемы дает небольшие погрешности. Сильнее искажают характер распределения усилий в системе и ее перемещение податливость фланцевых соединений ригеля с колонной и поворот фундамента.
Схема рамы.
Чтобы определить 0 и I, Iн; Iр; Iв, нужно знать сечения на данной стадии. На данной стадии они неизвестны. Делают упрощенный предварительный расчет или пользуются аналогами:
,
,
,
.
В многопролетных рамах:
- при одинаковом шаге колонн,
-
при разном шаге колонн,
- при одинаковом шаге колонн,
-
при одинаковом шаге колонн.
В сложных рамах делается упрощенный предварительный расчет жесткости. В многопролетном здании принимают шарнирное сопряжение ригеля с колонной.
Если тяжелый режим работы крана, сложная рама, высокие пролеты, то принимают жесткое сопряжение, в остальных случаях – шарнирное.
В продольном направлении в расчетную схему рамы включают блок шириной В.
Расчетные блоки приводят к плоской расчетной схеме суммированием жесткостей колонн по каждому ряду в пределах расчетного блока и с учетом всех нагрузок.