2. Расчетно-конструктивный раздел

5. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания

   1. Общие вопросы

Каркас здания запроектирован по рамно-связевой схеме и состоит из поперечных рам переменных по высоте; вертикальных жестких связей; профилированного настила покрытия Н14-600-0,9, непосредственно опирающегося на верхний пояс сквозного ригеля из прокатного двутавра (оси Б-Е, И-М), стоек торцевого фахверка.

Поперечная рама состоит из колонн (по оси Б – сплошная, из трубы по ГОСТ 8732-78, бесшовная; по осям Е, И, М – из двутавра с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83, тип Ш), сквозных ригелей (оси Б-Е и И-М, верхний пояс из прокатного двутавра, остальные элементы составного таврового сечения из уголков) и сплошностенчатого ригеля ( оси Е-И, из двутавра по ГОСТ 26020-83, тип Б).

Поперечная жесткость каркаса обеспечивается поперечной рамой, элементы которой имеют жесткое сопряжение с колонной и шарнирное сопряжение стропильной фермы с колонной.

Продольная жесткость – вертикальными жесткими связями по колоннам и горизонтальными диафрагмами жесткости по покрытию.

Профилированный настил, уложенный непосредственно по верхним поясам стропильных ферм, обеспечивает неизменяемость покрытия в горизонтальной плоскости. Настил, прикрепленный к верхним поясам стропильных ферм, передает вертикальные нагрузки с кровли на стропильные фермы совместно с горизонтальными связями, развязывает верхние пояса стропильных ферм из плоскости, обеспечивая пространственную жесткость здания в целом.

2. Компоновка поперечной рамы в осях б-м

Схема поперечной рамы приведена на рисунке 16.

Вертикальные размеры поперечника:

Пролет Б-Е:

• полезная высота Н=9000 мм;

• заглубление колонны ниже нулевой отметки -0.500 мм;

• полная высота колонны по оси Б – 8.130 мм, по осям Б-Ж – 3700мм;

• высота стропильной фермы на опоре по осям Б и Е– 2330 мм.

Пролет Е-И:

• полезная высота: 1-го этажа Н_о,ЕИ1=4300 мм;

2-го этажа Н_о,ЕИ2=3300 мм;

3-го этажа Н_о,ЕИ3=3500 мм.

• заглубление колонны ниже нулевой отметки -0.500 мм;

• полная высота колонны по оси Е – 11830 мм, по оси И – 11600 мм;

• высота балки перекрытия – 750 мм.

Пролет И-М:

• полезная высота Н_о,ИМ=4800 мм;

• заглубление колонны ниже нулевой отметки -0.500 мм;

• полная высота колонны по оси И–11600 мм, по оси М–7500 мм;

• высота стропильной фермы на опоре по оси И–3400 мм, по оси М–2200мм.

Горизонтальные размеры:

• пролет Б-И: L_БИ=24 м;

Привязка колонн по осям Б, В,Д,Ж,И – центральная.

Высота сечения колонн: ось Б; двутавр 40Ш2

ось В – двутавр 40Ш2;

ось Д – двутавр 50Ш2;

ось Ж – двутавр 40Ш2;

ось И – двутавр 40Ш2.

3. Обеспечение неизменяемости каркаса здания

Компоновка конструктивной схемы каркаса включает постановку связей по покрытию здания и между колоннами. Они объединяют элементы каркаса в единую неизменяемую пространственную систему, создают резерв несущей способности поперечных рам за счет их совместной работы и обеспечивают устойчивость его сжатых элементов. Обеспечивают восприятие ветровых нагрузок, действующих на продольные и торцевые стены здания. Связи в значительной мере влияют на поперечную и продольную жесткость здания, что важно для продолжительности службы конструкций. Связи создают условия для надежного и удобного монтажа элементов каркаса.

Связи по покрытию

Система этих конструктивных элементов образует замкнутую контурную обвязку покрытия, позволяющую:

• создать жесткий диск покрытия;

• перераспределить усилия между смежными рамами;

• обеспечить восприятие горизонтальной нагрузки от ветра, приложенной вдоль здания;

• уменьшить расчетные длины сжатых поясов стропильных конструкций и тем самым обеспечить их устойчивость;

• взаимно закрепить конструкции в процессе монтажа.

Основу этой системы составляют жесткие пространственные связевые блоки, предусмотренные на листе 5.

Связевой пространственный блок состоит из двух стропильных конструкций (ферм и балок), связанных вертикальными и горизонтальными связями в уровне их поясов. Устойчивость промежуточных стропильных конструкций обеспечивается распорками и растяжками.

В местах расположения поперечных связей предусмотрены вертикальные связи между стропильными конструкциями.

Связевые блоки запроектированы с крестовой решеткой.

Связи между колоннами

Назначение связей:

• создание продольной жесткости каркаса, необходимой для нормальной эксплуатации здания, так как продольная конструкция здания сама по себе имеет небольшую жесткость;

• обеспечение устойчивости колонн;

• восприятие ветровой нагрузки, действующей на торцевые стены здания.

Связи между колоннами установлены по всем продольным рядам колонн. Расположение этих связей в середине температурного блока не препятствуют температурным деформациям продольных элементов. Так как колонны постоянного по высоте сечения, связи располагают в плоскости оси колонн. Принятая конструктивная схема связей применяется при шаге колонн 6 м и заданной высоте здания. Схема связей крестовая, так как она обеспечивает наиболее простую и жесткую завязку колонн здания. Элементы связей скомпонованы из круглых труб и уголков. Крепят связи на болтах нормальной точности М20.