22. Связи. Их виды, назначение и решение
Связи — важные элементы стального каркаса, которые необходимы для выполнения следующих требований:
- обеспечение неизменяемости пространственной системы каркаса и устойчивости его сжатых элементов;
- восприятие и передача на фундаменты некоторых нагрузок (ветровых, горизонтальных от кранов);
- обеспечение совместной работы поперечных рам при местных нагрузках (например, крановых);
- создание жесткости каркаса, необходимой для обеспечения нормальных условий эксплуатации;
- обеспечение условий высококачественного и удобного монтажа.
Связи подразделяются на связи между колоннами и связи между фермами (связи шатра).
Связи между колоннами. Система связей между колоннами обеспечивает во время эксплуатации и монтажа геометрическую неизменяемость каркаса, его несущую способность и жесткость в продольном направлении (воспринимая при этом некоторые нагрузки), а также устойчивость колонн из плоскости поперечных рам.
Решетка проектируется крестовой (рис. 11.5,а), элементы которой работают на растяжение при любом направлении сил, передаваемых на диск, и треугольной (рис. 11.5,б), элементы которой работают на растяжение и сжатие. Схема решетки выбирается так, чтобы ее элементы было удобно крепить к колоннам (углы между вертикалью и элементами решетки близки к 45°). При больших шагах колонн в нижней части колонны целесообразно устройство диска в виде двухшарнирной решетчатой рамы, а в верхней — использование подстропильной фермы (рис. 11.5,в). На связевые диски передаются крутящие моменты, поэтому при расположении вертикальных связей в двух плоскостях они соединяются горизонтальными решетчатыми связями.
Связи по покрытию. Связи между фермами, создавая общую пространственную жесткость каркаса, обеспечивают устойчивость сжатых элементов ригеля из плоскости ферм, перераспределение местных нагрузок (например, крановых), приложенных к одной из рам, на соседние рамы, удобство монтажа, заданную геометрию каркаса, восприятие и передачу на колонны некоторых нагрузок. Система связей покрытия состоит из горизонтальных и вертикальных связей. Горизонтальные связи располагаются в плоскостях нижнего и верхнего поясов ферм и верхнего пояса фонаря. Горизонтальные связи состоят из поперечных и продольных (рис. 11.10 и 11.11).
В длинных зданиях, состоящих из нескольких температурных блоков, поперечные связевые фермы по верхним и нижним поясам ставят у каждого температурного шва (как у торцов), имея в виду, что каждый температурный блок представляет собой законченный пространственный комплекс.
Вертикальные связи между фермами устанавливают в тех же осях, в которых размещают горизонтальные поперечные связи. Вертикальные связи располагают в плоскости стоек стропильных ферм в пролете и на опорах (при опирании стропильных ферм в уровне нижнего пояса). В пролете устанавливают одну - две вертикальные связи по ширине пролета (через 12—15 м). Вертикальные связи придают неизменяемость пространственному блоку, состоящему из двух стропильных ферм и горизонтальных поперечных связей по верхнему и нижнему поясам ферм..
При отсутствии горизонтальных поперечных связей по верхним поясам для обеспечения жесткости пространственного блока и закрепления верхних поясов из плоскости вертикальные связи устанавливают через 6 м.
Вертикальные связи между фермами и фонарями лучше всего выполнять в виде отдельных транспортабельных ферм, что возможно, если их высота будет менее 3900 мм.
В многопролетных цехах горизонтальные поперечные и вертикальные связи ставятся во всех пролетах, а горизонтальные продольные по нижним поясам ферм — по контуру здания и некоторым средним рядам колонн через 60—90 м по ширине здания. В зданиях, имеющих перепады по высоте, продольные горизонтальные связи ставят и вдоль этих перепадов.