10. Опз. Конструктивные схемы. Компоновка.

Конструктивные особенности ОПЗ открывают большие возможности применения крупных сеток колонн. Это позволяет создавать лучшие условия расстановки оборудования и организации производственных потоков; в любом месте здания свободно размещаются производства с тяжелым оборудованием; обеспечивается большая маневренность при перестройке технологического процесса; проще и экономичнее решаются транспортные и грузоподъемные устройства.

• Несущие конструкции ОПЗ зданий делят на поперечные и продольные.

• Поперечные конструкции каркаса здания представляют рамы - они воспринимают нагрузки от покрытия, снега, кранов, ветра, действующего в створ рам, а при навесных стенах – нагрузки от стен.

• Продольные конструкции здания обеспечивают устойчивость поперечных рам и воспринимают продольные нагрузки от торможения кранов и от ветра, действующего на торцовые стены здания.

• В отдельных случаях каркас рассчитывается на восприятие других нагрузок и воздействий, например сейсмических.

Элементы поперечных рам ОПЗ

• Поперечные рамы ОПЗ состоят из колонн и ригелей.

• Ригели бывают сплошные – балки покрытия (стропильные балки) или решетчатые – фермы покрытия (стропильные фермы).

• Элементы рам - колонны и ригели – могут сопрягаться между собой при помощи шарнирных или жестких соединений в узлах. В практике отечественного строительства ригели ОПЗ опираются на колонны сверху такие узлы являются шарнирными.

• Внизу колонны защемлены в фундаментах

Виды ОПЗ

• Однопролетные и многопролетные;

• С фонарями и бесфонарные;

• Со скатной кровлей (1:12) и малоуклонной (1:30) кровлей;

• Бескрановые (50%), с подвесными кранами (15%) и опорными мостовыми кранами (35%)

Конструктивные схемы ОПЗ

1 – балка;

2 – колонна;

3 – плита покрытия;

4 – стеновая панель;

5 – фонарь;

6 – мостовой кран;

7 – стропильная ферма;

8 – вертикальная стеновая панель;

9 – подвесной кран;

10 – рама

Варианты конструктивного решения каркасных зданий без подстропильных конструкций (а), с подстропильными конструкциями (б), по комбинированной схеме (в) и при продольном расположении стропильных конструкций (г)

Рамы зданий в продольном направлении соединяются:

- на уровне покрытия:

жестким диском покрытия;

подстропильными конструкциями;

продольными вертикальными связями в уровне опорных частей ригелей;

горизонтальными связями.

- по колоннам:

распорками;

вертикальными связями между колоннами.

в зданиях с мостовыми кранами - подкрановыми балками.

11. Пространственная работа каркаса. Системы связей опз.

Каркас здания должен обладать пространственной жесткостью.

Различают связи по покрытию и связи по колоннам;

Связи по покрытию обеспечивают пространственную жесткость и неизменяемость покрытия, связи по колоннам – жесткость и неизменяемость каркаса в целом.

Связи по покрытию

• В зданиях с каркасами из сборных железобетонных элементов с применением крупноразмерных плит жесткость покрытия обеспечивается жестким диском покрытия, образуемым из плит.

• В покрытиях с прогонами жесткость покрытия обеспечивается только связями.

• В зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью свыше 30 т, а также зданиях большой высоты предусматривают горизонтальные стальные связи по нижним поясам ригелей.

• Вертикальные и горизонтальные связи обеспечивают жесткость и неизменяемость покрытия и здания в целом. Кроме того, эти связи воспринимают горизонтальные ветровые нагрузки, действующие на торцы здания, горизонтальные тормозные нагрузки от мостовых кранов и подвесных электрических кран-балок, а также обеспечивают устойчивость сжатых поясов стропильных балок и ферм.

Вертикальные связи по колоннам

• К вертикальным по колоннам относятся крестовые или портальные связи по колоннам и распорки, располагаемые вдоль продольных осей, на разных уровнях по высоте колонн;

• Связи по колоннам создают жесткость, геометрическую неизменяемость продольных рам здания, собирают все горизонтальные усилия с покрытия и продольных рам здания и передают их на фундаменты.

• Эти связи выполняются из стальных уголков, которые привариваются при монтаже к закладным деталям колонн.

• Связи по колоннам устанавливают в каждом ряду в середине температурного блока.

• Вертикальные связи по элементам покрытия решаются в зависимости от принятой схемы конструкции покрытия.

• При высоте опоры ригелей 800 и 900 мм, вертикальные связи в уровне верха колонны и опорных частей балок и ферм обычно не ставят. В этом случае горизонтальные силы с диска покрытия передаются непосредственно через опорные части ферм и балок, имеющих определенную жесткость из своей плоскости. Поэтому изгибающий момент от горизонтальной силы, передаваемой с небольшим плечом, должен быть воспринят креплением балки или фермы к колонне через закладной лист.

С истема связей ОПЗ

А) вертикальные связи по колоннам;

Б) Связи по нижним поясам ферм;

В ) связи по верхним поясам (фонарям)