7. Связи между колоннами: назначение, размещение и конструкция.

Важными элементами стального каркаса промышленного здания являются системы связей. Связи необходимы для:

1) обеспечения неизменяемости пространственной системы каркаса и устойчивости его сжатых элементов;

2) восприятия ветровых нагрузок и инерционных воздействий кранов;

3) создания жесткости каркаса, необходимой для обеспечений нормальных условий эксплуатации в течение всего периода службы сооружения;

4) обеспечения условий высококачественного и удобного монтажа элементов сооружения.

Надлежащая компоновка связей обеспечивает совместную пространственную работу конструкций каркаса, что имеет большое значение для повышения жесткости сооружения и экономии материала. Связи, предназначенные для восприятия определенных силовых воздействий (ветер, тормозные силы), должны обеспечивать последовательное доведение усилий от места приложения нагрузки до фундаментов опор здания; путь передачи усилий должен быть кратчайшим.

Связи устанавливаются в том случае, если большая длинна здания, большие статические и динамические нагрузки, необходимость обеспечения дополнительной жесткости и устойчивости элементов подвергающихся осевому сжатию.

Связи устанавливают в средних пролетах здания, крестовым способом, с помощью швеллеров и двутавров.

По торцам здания крайние колонны иногда соединяют между собой гибкими верхними связями, передающими ветровые усилия верхней части торца здания на жесткие продольные элементы подкрановой конструкции, по которым ветровые усилия передаются на нижние вертикальные связи.

Чтобы повысить продольную жесткость здания, целесообразно располагать верхние связи также и в тех средних панелях, где расположены связи нижнего яруса.

Вертикальные связи между колоннами ставят по всем рядам колонн здания; располагать их следует между одними и теми же осями. Схемы вертикальных связей могут быть достаточно разнообразными.

Наиболее простой является крестовая схема связей. Она применяется при шаге колонн до 12 м. Рациональный угол наклона раскосов связей к горизонтали 35-55*. Поэтому при небольшом шаге, но большой высоте колонн нижние связи делают в виде двух крестов.

8,9,10. Связи по верхним, нижним, поясам ферм: назначение, размещение и конструкция. Вертикальные связи между фермами: назначение, размещение и конструкция.

Связи по верхним поясам ферм состоят из поперечных связевых ферм и продольных элементов между ними. Располагаются в верхних поясах стропильных конструкций.

Элементы верхнего пояса стропильных ферм сжаты, а потому необходимо обеспечить их устойчивость при продольном изгибе из плоскости ферм.

Система связей по нижним поясам ферм состоит из поперечных и продольных связевых ферм. Они устанавливаются для уменьшения поперечных смещений колонн в уровне приложения инерционных сил и обеспечения горизонтальной жесткости каркаса поперек и вдоль здания. Располагаются в нижних поясах стропильных конструкций, над уровнем подкрановых балок.

Связи обеспечивают совместную работу системы плоских рам, вследствие чего поперечные деформации каркаса от действия сосредоточенной силы значительно уменьшаются.

Стропильные фермы обладают незначительной боковой жесткостью, а потому процесс монтажа без их предварительного взаимного раскрепления недопустим. Поэтому необходимо устраивать особые вертикальные связи между фермами, располагающиеся в плоскости вертикальных стоек стропильных ферм; для удобства крепления элементов связей эти стойки часто проектируют крестового сечения (из двух уголков).

При опирании опорного нижнего узла стропильных ферм на оголовок колонны (железобетонной или стальной) сверху вертикальные связи необходимо располагать также по опорным стойкам ферм.

Вертикальные связи в направлении вдоль цеха размещают между поперечными связевыми фермами связей по верхним и нижним поясам, чем обеспечивается создание жестких пространственных блоков у торцов здания. К этим блокам распорками и растяжками привязывают промежуточные фермы.

В многопролетных производственных зданиях продольные связевые фермы также располагают у крайних колонн.

Вертикальные связи между фермами и фонарями лучше всего делать в виде отдельных транспортабельных ферм, что возможно, если их высота будет 3900 мм.