Связи по покрытию.

Связи по конструкциям покрытия (шатра) или связи между фермами создают общую пространственную жесткость каркаса и обеспечивают: устойчивость сжатых поясов ферм из их плоскости, перераспределение местных крановых нагрузок, приложенных к одной из рам, на соседние рамы; удобство монтажа; заданную геометрию каркаса; восприятие и передачу на колонны некоторых нагрузок.

Связи по покрытию располагают:

1) в плоскости верхних поясов стропильных ферм – продольные элементы между ними;

2) в плоскости нижних поясов стропильных ферм – поперечные и продольные связевые фермы, а также иногда и продольные растяжки между поперечными связевыми фермами;

3) вертикальные связи между стропильными фермами;

4) связи по фонарям.

Фахверк. .Система конструктивных элементов, служащих для поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузкиназывается фахверком.

Фахверк устраивается для нагруженных стен, а также для внутренних стен и перегородок.

При самонесущих стенах, а также при панельных стенах с длинами панелей, равными шагу колонн, необходимости в конструкциях фахверка нет.

При шаге наружных колонн 12 м и стеновых панелях длиной 6м устанавливаются промежуточные фахверковые стойки.

Фахверк, устанавливаемый в плоскости продольных стен здания, называется продольным фахверком. Фахверк, устанавливаемый в плоскости стен торца здания, называется торцевым фахверком.

Торцовый фахверк состоит из вертикальных стоек, которые устанавливаются через 6 или 12 м. Верхние концы стоек в горизонтальном направлении опирают на поперечную связевую ферму в уровне нижних поясов стропильных ферм.

Чтобы не препятствовать прогибу стропильных ферм от временных нагрузок, опирание стоек фахверка осуществляется с помощью листовых шарниров, представляющих собой тонкий лист t=(810мм) шириной 150200мм, который в вертикальном направлении легко изгибается, не препятствуя прогибу фермы; в горизонтальном направлении он передает усилие. К стойкам фахверка крепят ригели для оконных проемов; при большой высоте стоек в плоскости торцевой стены ставят распорки, уменьшающие их свободную длину.

Стены из кирпича или бетонных блоков устраивают самонесущими, т.е. воспринимающими весь свой вес, и только боковая нагрузка от ветра передается стеной на колонну или стойку фахверка.

Стены из крупнопанельных ж/б плит устанавливаются (навешиваются) на столики колонн или фахверковых стоек (один столик через 3 – 5 плит по высоте). В этом случае фахверковая стойка работает на внецентренное сжатие.

Особые решения конструктивных схем каркасов

Рациональным компоновочным решением для высоких и небольших по длине зданий является конструктивная схема каркаса с несмещающимися в поперечном направлении (в плоскости рамы) верхними концами колонн.

В таких зданиях проектируют жесткий торцовый фахверк, развязанный диагональными связями и развитую систему горизонтальных связей по нижним поясам стропильных ферм. Верхние концы колонн опираются на продольные связевые фермы по нижним поясам стропильных ферм, которые в свою очередь опираются на жесткие торцы здания. Вследствие большей жесткости горизонтальных связей и торцов смещения верхних концов колонн незначительны, и ими можно пренебречь.

Радикальным решением для уменьшения воздействия от кранов на конструкции каркаса здания является применение для обслуживания технологического процесса козловых кранов.

В этом случае каркас воспринимает атмосферные нагрузки (ветровые и снеговые) и нагрузки от ограждающих конструкций, а нагрузки от кранов передаются на крановые пути уложенные в уровне пола. С точки зрения расхода металла это решение наиболее экономично, однако оно не всегда приемлемо по технологическим требованиям (затруднение передачи продукции в смежные пролеты, малая скорость кранов, возможны завалы путей деталями и.т.п., опасность для людей при переходах). Поэтому такая заманчивая на первый взгляд компоновочная схема практического распространения не получила.

Существенная доля металла в каркасе производственного здания расходуется на продольные конструкции средних рядов, особенно при тяжелых кранах и больших шагах внутренних колонн, обусловленных требованиями производства. Облегчение конструкций по средним рядам колонн может быть достигнуто различными способами.

Подкосная система. Вследствие уменьшения пролета подкрановых балок, опирающихся на парные подкосы, а также выгодного перераспределения усилий в балках благодаря пригрузке их колоннами, несущими покрытие, получается существенная экономия металла.

Идея использования подкосной схемы получила дальнейшее развитие для продольной конструкции каркаса, в которой стропильные фермы опираются на подкосы, продленные выше подкрановой балки, благодаря чему при большом шаге колонн отпадает необходимость в подстропильных фермах.