Лекция 11 каркасы. Промзданий 11 Общие положения
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
11.3.3. Связевые и рамно-связевые каркасы Связевый тип каркаса состоит из связевой плоской или пространственной конструкции и колонн, шарнирно присоединенных к ней ригелями. Связевая конструкция представляет собой вертикальную диафрагму, образованную колоннами, ригелями и связями - диагональными элементами (рис. 12.35). Функции обеспечения жесткости распределены в связевом каркасе неравномерно: при действии горизонтальных нагрузок практически вся жесткость сосредоточена в связевой конструкции, работающей по схеме защемленной в фундаменте консоли. Колонны при условии шарнирного их присоединения к связевой конструкции настолько слабо сопротивляются горизонтальным перемещениям, что их вкладом в жесткость каркаса можно пренебречь. Эти колонны сжаты от вертикальных нагрузок перекрытий, наружных стен и перегородок. Колонны, входящие в состав связевой конструкции, воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки, работая в качестве ее поясов. Ригели несут непосредственно действующие на них вертикальные нагрузки и испытывают небольшие продольные усилия от горизонтальных нагрузок.  Рис. 12.35. Принципиальная схема расположения связевых конструкций - вертикальных диафрагм жесткости Связевый тип каркаса работает на горизонтальные нагрузки эффективнее рамного, так как в работе участвуют диагональные элементы (связи). Бóльшая часть колонн освобождена от внутренних усилий изгиба и требует меньшего расхода стали. Поэтому в связевом каркасе проще унифицировать элементы и узлы, не входящие в связевую конструкцию. Связевым каркасам соответствует свободное (шарнирное) крепление балок к колоннам (рис. 12.36). По сравнению с другими свободное крепление на болтах нормальной точности проще в изготовлении и монтаже, не требует высокой точности изготовления, обеспечивает податливость узла и практически свободный поворот балки относительно колонны. Основные усилия для расчета крепления - поперечная сила в опорном сечении балки (Q) и продольная сила (N), возникающая в балке при работе связевой системы. Для удобства монтажа и частичной передачи поперечных сил в большинстве случаев предусматриваются опорные столики в виде уголков, кронштейнов, толстых листов стали.  Рис. 12.36. Свободное (шарнирное) болтовое крепление балок к колоннам: а - с помощью соединительных уголков и уголковых столиков; б - через опорное ребро фланцевого типа; в - через приваренную к колонне пластину с опиранием на столик; г - с помощью пропущенного через колонну стального листа и боковых накладок Основные типы вертикальных связей и их компоновки для стальных каркасов показаны на рис. 12.37 - начиная от самой жесткой конструкции (крестовидная связь) и заканчивая наименее жесткой конструкцией (неполные подкосы). Выбор типа связей определяется не только требуемой жесткостью, но и необходимыми размерами оконных и дверных проемов в местах установки связей - на рис. 12.37 проемы показаны пунктиром.  Рис. 12.37. Типы вертикальных связей и схемы их компоновки Поясами вертикальных связевых ферм являются, как правило, колонны, стойками - балки перекрытий. В качестве раскосов и подкосов чаще всего применяют самостоятельные элементы связей, поскольку использовать для этого др. наклонно расположенные элементы (косоуры лестниц, балки пандусов и т.п.) удается очень редко. При действии горизонтальной (ветровой) нагрузки в зависимости от ее направления в раскосах (подкосах) возникают усилия либо сжатия, либо растяжения. Для того, чтобы раскосы были всегда растянуты, применяют крестовидную решетку связей, в которой всегда один из раскосов растянут, а другой остается ненапряженным. Крепление раскосов в большинстве случаев выполняется на болтах (рис. 12.38). Узкие вертикальные связевые фермы могут быть сварены на заводе и доставлены на строительство в готовом виде. Во всех случаях оси раскосов должны проходить через точки пересечения осей колонн и ригелей. Примыкание с эксцентриситетом связано с возникновением изгибающих моментов в стержнях решетки.  Рис. 12.38. Крепление элементов вертикальных связей на болтах: а, б - к приваренной узловой фасонке; в - к фасонке на болтах; г - соединение фланцевого типа Различие форм зданий в плане предполагает разнообразие возможных компоновок связевых каркасов (рис. 12.39), которые характеризуются следующими особенностями: - расположением диафрагм и ядер жесткости: внутри здания, в зоне контура здания, комбинированным, симметричным, несимметричным; - количеством диафрагм и ядер жесткости (обычно не менее трех диафрагм или двух ядер); - формой ядер жесткости: незамкнутые (открытые) - Г-, П-, Т-, Z-образные; замкнутые - прямоугольной, треугольной и других форм.  Рис. 12.39. Компоновочные схемы связевых каркасов |