Лекция 11 каркасы. Промзданий 11 Общие положения
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
Анкерные болты. При шарнирном сопряжении колонн с фундаментом анкерные болты выполняют установочную функцию, фиксируя положение базы относительно фундамента. Размеры таких болтов назначают конструктивно, принимая диаметр 20-30 мм. Отверстия или вырезы для болтов в опорной плите базы делают в 1,5 раза больше диаметра болтов. Глубину заделки болтов в бетоне принимают равной 15-20 диаметрам болта. Способы заделки анкерных болтов в фундаменте представлены на рис. 12.20.  Рис. 12.20. Тип анкерных болтов: а - с заделкой анкера с отогнутым нижним концом через сцепление; б, в - с заделкой анкера с помощью шайб; г - с помощью приваренных стержней Стыки колонн делают из-за ограниченной длины прокатной стали (заводские стыки) и для деления колонны на отправочные элементы длиной не более 18 м по условиям перевозки (монтажные стыки). Заводские стыки осуществляют сварными с прямым стыковым швом с полным проваром. Монтажные стыки колонн, по условиям унификации и удобства монтажа, размещают, как правило, на одном горизонтальном уровне выше ригеля на 0,6-1,0 м. Стыки, где не возникают растягивающие напряжения, выполняются болтовыми или сварными. Балки представляют собой простейшую конструктивную форму, используемую как несущий элемент перекрытий (покрытий). В каркасах балки служат ригелями рам, образуемых совместно с колоннами. Балки работают преимущественно на изгиб. Продольные силы в балках, как правило, незначительны и появляются от горизонтальных ветровых нагрузок, передаваемых от наружных стен через колонны. Система несущих балок в перекрытии называется балочной клеткой, которая бывает нормальной или усложненной. В балочной клетке нормального типа вертикальная нагрузка на ригели рам передается через второстепенные балки. Ригели рам в перекрытии такого типа называются главными балками. В балочной клетке усложненного типа применяют балки трех видов с соответствующей передачей нагрузок: балки настила, второстепенные и главные. Балки классифицируют следующим образом: - по типу сечения: прокатные, составные (рис. 12.22); - по высоте поперечного сечения: постоянной высоты, переменной высоты; - по виду стенки: со сплошной, с перфорированной стенкой, с отверстиями; - по статическому признаку: разрезные, неразрезные, консольные.  Рис. 12.22. Балки стальных каркасов: а-е - формы балок из прокатных профилей; ж - сварные перфорированные балки; з - типы сечений балок из прокатных профилей; и - сечения сварных балок из листов; к - балка из швеллеров и листов При пролетах до 12 м балки проектируют сплошными из обычных и широкополочных двутавров, одиночных или спаренных швеллеров (рис. 12.22 з). Балочные двутавры с уклоном внутренних граней полок имеют ограниченные возможности по величине пролета. Широкополочные двутавры с параллельными гранями полок лишены такого недостатка, так как имеют высоту сечения до 1 м. На предварительной стадии проектирования высоту прокатных балок для междуэтажных перекрытий назначают в зависимости от величины перекрываемого пролета: главных балок - 1/10-1/15 от пролета, второстепенных балок - 1/20-1/24 от пролета. При недостаточной несущей способности и жесткости прокатных балок изготавливают составные сварные балки. Простейшая составная балка состоит из трех листов: вертикального (стенки) и двух горизонтальных поясов; более сложная замкнутого сечения - из четырех листов (рис. 12.22 и). При больших пролетах и малых нагрузках, размещении инженерных коммуникаций в пределах высоты перекрытия целесообразны перфорированные балки из широкополочных двутавров (рис. 12.22 ж). Их получают путем разрезания стенки горячекатаного профиля в продольном направлении по ломаной линии. Затем обе части сдвигают относительно друг друга до соединения гребней впритык, после чего они свариваются. В зависимости от формы линии, по которой производится разрезка стенки, можно получать различные формы отверстий (перфораций) и различную высоту балки. Оптимальная высота составляет полуторную высоту исходной балки. Для увеличения высоты сечения перфорированной балки между гребнями вставляются прямоугольные пластины. Сопряжение главных и второстепенных балок может быть этажным, когда вспомогательные балки располагаются над главными (рис. 12.23 е, л); в одном уровне, когда верхние пояса вспомогательных и главных балок находятся в одной плоскости (рис. 12.23 з-к, н-р); пониженным, когда пояс вспомогательной балки располагается ниже пояса главной балки (рис. 12.23 ж, м). Этажное сопряжение балок отличается простотой исполнения, но вызывает увеличение строительной высоты перекрытия и, соответственно, здания.  Рис. 12.23. Сопряжения вспомогательных балок с главными. Приемы креплений: а - болтовое с помощью уголков; б - болтовое односрезное с помощью приваренного вертикального листа; в - болтовое двухсрезное; г - болтовое через торцовый лист вспомогательной балки; д - сварное крепление к стенке главной балки. Шарнирные сопряжения: е - этажное опирание с фиксацией болтами; ж - пониженное болтовое; з-к - одноуровневые болтовые. Жесткие сопряжения: л - этажное опирание неразрезной второстепенной балки; м - пониженное опирание с верхним накладным листом; н - одноуровневое болтовое с верхним накладным листом; о - то же, с верхним и нижним листами; п, р - одноуровневые сварные В месте сопряжения двух балок поперечная сила прикрепляемой второстепенной балки должна быть передана на главную балку. Для балок с шарнирным опиранием наиболее распространены следующие приемы сопряжений: болтовые с помощью уголков или приваренных вертикальных листов и сварные (рис. 12.23 а-к). Жесткие сопряжения, передающие поперечные силы и изгибающие моменты, изображены на рис. 12.23 л-р. При необходимости получения больших внутренних безопорных пространств (помещений) в качестве ригелей рам каркасов применяют фермы (рис. 12.24). Безраскосные фермы на высоту этажа изготавливают из прокатного профиля (двутавра) с помощью сварки. При работе под нагрузкой пояса и стойки таких ферм испытывают продольные усилия и изгибающие моменты, что необходимо учитывать при проектировании каркаса. Для перекрытия больших пролетов и прокладки горизонтальных коммуникаций в пределах высоты перекрытия применяются раскосные фермы, высоту которых принимают в пределах 1/8-1/10 пролета (рис. 12.24 г, д).  Рис. 12.24. Фермы стальных каркасов: а - безраскосная ферма (балка Виренделя), сварная из прокатного двутавра; б - узлы безраскосной фермы при необходимости увеличения жесткости и несущей способности; в - безраскосная ферма под большие нагрузки (сварная из листовой и широкополосной стали); г - ферма с нисходящими раскосами; д - ферма с треугольной решеткой; е-м - типы сечений ферм; н-р - варианты узлов ферм |