21-34

21. Расчетные длины колонн.

Расчетная длинна колонны в плоскости рамы lef зависит от формы потери устойчивости, и

определяется как произведение расчетной длинны на коэф μ: lef= μl, где μ – коэф. приведения расчетной длины. Для колонн с постоянным по высоте сечением коэффициенты расчетной длины мю принимают в зависимости от способа закрепления колонн в фундаменте и соотношения погонных жесткостей ригеля и колонны (учитывая упругое защемление верхнего конца).

1)μ = 2

2)μ = 1

3)μ = 0,7

4)μ = 0,5

При жестком закреплении ригеля к колонне и при нагружении верхних узлов:

при шаринрном закреп колонн в фунд:

μ= 2√(1+0,38/n) () - все под корнем при жестком:

μ= √((n+0,56)/(n+0,14)) () – все под корнем.

Расчетная длина колонны из плоскости рамы. Расчетную длину верх и нижн участков колонны из плоскости рамы принимают равной наиб-му расстоянию м/у точками закрепления колонны от смещения вдоль здания.нижн участок колонны закреплен от смещения на ур-не фундамента и нижн пояса подкрановой балки, а верхний-тормозными балками или фермами, распорками по колоннам в ур-ни поясов стропильных ферм.

28. Основные элементы стального каркаса промышленного здания.

Каркас – это геометрически неизменяемые системы из ригелей, балок, колонн, крановых конструкций, ограждающих конструкций, позволяющая осуществить необходимый производственный процесс.

Основу этой системы составляют поперечные рамы, состоящие из колонн, жестко защемленных в фундаментах и ферм с колоннами, воспринимающих вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие на каркас. Жесткость и устойчивость обеспечиваются вертикальных и горизонтальных связей, устанавливаемых по шатру здания и между колоннами. Одной из главных групп элементов каркаса являются связи. Они 1)объединяют поперечные рамы в каркас, обеспечивая геометрическую неизменяемость, 2)служат для восприятия горизонт, усилий и передачи их кратчайшим путем на фундамент, обеспечивая устойчивость; уменьшают расчетную длину сжатых элементов.

Условно разделяем связи в шатре (горизонтальные) и по колоннам (вертикальные). По верхним поясам только поперечные связи, шаг 6м, крестовая или треугольная решетка; верхний пояс – сжатие. Связи в шатре – поперечные по нижним поясам (ветровые), местоположение продольных связей по нижним поясам определяется положением мостовых кранов. Необходима строгая центрация элементов в узле! Защиту от внешнего воздействия производят:

Основа – поперечные рамы со стойками и ригелями сквозного и сплошного сечения.

Основной тип ригеля – стропильная ферма с параллельными поясами (трапецеидальная и сегментная).

В случае применения мостовых кранов: связи в шатре по верхним поясам обеспечивают устойчивость, вертикальные – обеспечивают геом. неизменяемость шатра, фермы – устойчивость верхнего пояса. Связи по колоннам: вертикальные выше подкрановых балок воспринимают и передают нагрузку, ниже подкрановых балок – перехватывают ветровую нагрузку, передают тормозную силу крана на фундамент.

27. Сечения элементов ферм и узлы их сопряжения.

Надо, чтобы все элементы узла сходились в центре. Если происходит сдвижка, появляется

Узлы фермы: 1) фермы легкого типа (в качестве профилей – фасонный прокат); 2) фермы тяжелого типа 3)(составные сечения): с фасонами и бесфасоночные.

Основой конструирования узлов является пересечения осей всех сходящихся в узле стержней в центре узла. В этом достигается уравновешивание сил в узле и сохранение осевых усилий во всех элементах.

Габариты узловых фасонок опр. Из условия прикрепления стержневых элементов с помощью фланговых сварных швов или болтов.

Толщину фасонки во всех узлах принимают постоянной.

Наиболее важными узлами ферм являются монтажные стыковые узлы. Основное их назначение – обеспечение равнопрочности сечения стыковых элементов.

31. Назначение и расстановка связей в шатре промышленного здания.

Компоновка конструктивной схемы каркаса включает постановку системы связей по шатру здания и по колоннам. По шатру покрытия ставят горизонт. связи по верхним и нижним поясам и вертикальные связи между фермами. Горизонт. связи по верхним поясам устанавливают в поперечном направлении и обеспечивают устойчивость в сжатых элементах верхнего пояса ферм от вертикальных нагрузок. Горизонт. связи по нижним поясам устанавливают как в поперечном. так и в продольном направлениях. Поперечные связи по нижним поясам устраивают, как правило, в торцах здания и температурного отсека и служат ветровыми фермами от воздействия горизонтальных ветровых нагрузок. Продольные связи по нижним поясам служат для вовлечения в пространственную работу всего покрытия при действии нагрузок. Их устраивают в зданиях с тяжелым режимом работы. Вертикальные связи между фермами жестко – неизменяемый пространственный блок, состоящий из двух ферм и поперечных связей по верхними и нижним поясам. В зданиях с легким режимом используют одиночные уголки и трубы. Чтобы избежать возникновения в связевых элементах сжимающих усилий, проектируют крестовые связи.

Кроме связей по шатру устраивают вертикальные связи между колоннами, которые обеспечивают жесткость и неизменяемость каркаса. Для крепления стенового ограждения (ворот, окон) служит фахверк, который состоит из стоек, ригелей и распорок. Торцевой фахверк воспринимает горизонт. ветровые нагрузки и передает их на торцевую раму каркаса.

29. Расчетные схемы рам промышленных зданий.

В статическом отношении однопролетные поперечные рамы могут быть двухшарнирные (с шарнирами в узлах сопряжения ригеля с колоннами, а также с шарнирами на опорах) и бесшарнирные. Для одноэтажных пром. здания распространена рама бесшарнирного типа, она трижды геометрически неопределима.

Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстояниями от уровня пола до головки кранового рельса Н1 и от головки кранового рельса до низа несущих конструкция покрытия Н2. в сумме эти размеры составляют полезную высоту цеха Н0

Размер Н2 диктуется высотой мостового крана

Н2=(Нк+100)+f, f – размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия и принимаемый 200-400 мм

Н0=Н2+Н1

Далее устанавливаем высоту верхней части колонны Нв, нижней части Нн и высоту у опоры ферм Нф.

Нв=hб+hр+H2, hб-высота подкрановой балки, hр-высота кранового рельса

Нн=Н0-Нв + (600…1000), (600…1000) – обычно принимаемое заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.

Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля

Н=Нв+Нн