зачем нужны вертикальные связи
Необходимость связей по покрытию
Пролёт ферм составляет 10,5м. длина здания 20м. Хотелось сделать простой каркас без лишних элементов, но главный инженер сказал добавить связи согласно рисунку.
 | 1.JPG (144.7 Кб, 1666 просмотров) |
| 2.jpg (208.4 Кб, 1745 просмотров) |
СП 16.13330.2011
15.4.5 В уровне нижних поясов стропильных ферм следует предусматривать поперечные горизонтальные связи в каждом пролете здания у торцов, а также у температурных швов здания.
15.4.6 По верхним поясам стропильных ферм поперечные горизонтальные связи при
покрытии с прогонами следует назначать в любом одноэтажном промышленном здании. Поперечные связевые фермы по верхним и нижним поясам рекомендуется совмещать в
плане.
Верхние пояса стропильных ферм, не примыкающие непосредственно к поперечным
связям, следует раскреплять в плоскости расположения этих связей распорками.
15.4.7 При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов в покрытиях без
прогонов (в которых крупноразмерные железобетонные плиты приварены к верхним поясам
или профилированный лист покрытия прикреплен в каждом гофре) поперечные связи по
верхним поясам ферм следует устраивать только в торцах здания и у температурных швов.
В остальных шагах необходимы распорки у конька и у опор стропильных ферм.
При наличии жесткого диска кровли в уровне верхних поясов следует предусматривать
инвентарные съемные связи для выверки конструкций и обеспечения их устойчивости в
процессе монтажа.
ГС сделайте крестами, точка пересечения на прогоне. Фахверковые колонны обычно разворачивают на 90 град относительно вашего. Делайте со связями.
Вертикальные связи по колоннам
Для обеспечения пространственной жесткости и геометрической неизменяемости всего здания в целом, а также для обеспечения устойчивости колонн из плоскости поперечных рам, устанавливают вертикальные связи между колоннами.
Вертикальные связи между колоннами имеют наиболее существенное значение для создания пространственной жесткости каркаса машзала. Они предназначены для:
– создания продольной жесткости каркаса, необходимой для его нормальной эксплуатации и монтажа;
– обеспечения устойчивости колонн из плоскости поперечных рам;
– восприятия ветровой нагрузки, действующей на торец здания, и сил продольного торможения мостовых кранов и передачи их на фундаменты.
Связи по колоннам размещают в подкрановой части колонн (связи по нижним частям колонн) и в надкрановой части колонн (связи по верхним частям колонн) (рис. 2.4,а).
|
|
|
Рис. 2.4. Размещение связей каркаса машзала:
а) вертикальные связи; б) горизонтальные связи по верхним поясам ферм; в) горизонтальные связи по нижним поясам ферм
В обеспечении пространственной жесткости каркаса главную роль играют вертикальные связи по нижним частям колонн. Они создают вместе с колоннами, связями по верхним частям колонн, подкрановыми балками и фундаментами так называемый жесткий брус. Жесткий пространственный брус – геометрически неизменяем и неподвижен в продольном направлении. К нему как бы шарнирно прикреплены все остальные рамы температурного отсека (рис. 2.5,б).
|
|
|
|
Рис. 2.5. Размещение вертикальных связей по колоннам:
а) связей нет; б) правильное расположение связей;
в); г) неправильное размещение связей
Для обеспечения свободы развития температурных деформаций продольных элементов каркаса (подкрановых балок, прогонов, распорок) жесткий пространственный брус ставят в середине здания или температурного блока (рис. 2.5,б). Если жесткие связевые брусья будут поставлены по краям блока (рис. 2.5,в), то при перепаде температур (лето-зима) будет происходить стесненное развитие температурных деформаций продольных элементов каркаса. Стеснённые температурные деформации вызовут дополнительные напряжения в продольных элементах каркаса, которые должны быть учтены в расчетах.
Если пространственный брус установить только с одного края здания или температурного блока (рис. 2.5,г), то горизонтальное перемещение торцевой колонны на противоположном конце здания будет очень велико и может привести к повреждениям узлов сопряжения элементов. Расстояние от торца здания до оси ближайшей вертикальной связи (жесткого диска), а также между осями вертикальных связей в одном температурном отсеке, не должно превышать величин, указанных в табл. 42 СНиП[1].
Машинные залы электростанций обычно имеют значительную длину. В этом случае жесткий пространственный брус ставят по длине машзала в двух панелях. При принятых в курсовом проекте длинах машзалов жесткий пространственный брус можно расположить в одной панели в середине здания. Расстояние от него до торца здания не должно превышать 60 м.
Вертикальные связи в верхних частях колонн обладают небольшой жесткостью и незначительно препятствуют температурным деформациям каркаса. Поэтому вертикальные связи в верхних частях колонн размещают у торцов здания, у температурных швов и в средней части здания или температурного отсека, там, где располагают связи по нижним частям колонн (рис. 2.4).
Вертикальные связи в верхних частях колонн предназначены:
– для обеспечения удобства монтажа сооружения, который обычно начинается с краёв. Первая и вторая рамы и связи между ними образуют устойчивый элемент, к которому как бы прикрепляют остальные рамы;
– для восприятия ветровой нагрузки, действующей на торец здания. Благодаря этим связям нагрузка передается на подкрановые балки, затем на нижние связи между колоннами и далее на фундамент;
– для создания вместе со связями по нижним частям колонн жесткого пространственного бруса.
Связи по фермам
Связи по фермам предназначены для:
– создания (совестно со связями по колоннам) общей пространственной жесткости и геометрической неизменяемости каркаса;
– обеспечения устойчивости сжатых элементов ферм из плоскости ригеля путём сокращения их расчетной длины;
– восприятия горизонтальных нагрузок на отдельные рамы (поперечного торможения крановых тележек) и перераспределения их на всю систему плоских рам каркаса;
– восприятия и (совестно со связями по колоннам) передачи на фундаменты некоторых горизонтальных нагрузок на конструкции машзала (ветровых, действующих на торец здания);
– обеспечения удобства монтажа ферм.
Связи по фермам подразделяют на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные связи располагают в плоскости верхних и нижних поясов ферм (рис. 2.4,б,в). Горизонтальные связи, расположенные поперёк здания называют поперечными, а вдоль – продольными.
Вертикальные связи располагают между фермами (рис. 2.4,а). Их выполняют в виде самостоятельных монтажных элементов (ферм) и устанавливают совместно с поперечными связями по верхним и нижним поясам ферм. По ширине пролета ставят 3 и более вертикальные связевые фермы. Две, из которых располагают по опорным узлам ферм, а остальные в плоскости вертикальных стоек ферм. Расстояние между вертикальными связями по фермам от 6 до 15 м. Вертикальные связи между фермами служат для устранения деформаций сдвига элементов покрытия в продольном направлении. Поперечные горизонтальные связи в плоскости верхних и нижних поясов ферм (рис. 2.4,б, в) совместно с вертикальными связями между фермами устанавливают по торцам здания и в средней его части, там, где размещены вертикальные связи по колоннам. Они создают жесткие пространственные брусья у торцов здания и в средней его части. Пространственные брусья у торцов здания служат для восприятия ветровой нагрузки, действующей на торцевой фахверк и передачи ее на связи по колоннам, подкрановые балки и далее на фундамент.
Элементы верхнего пояса стропильных ферм сжаты и могут потерять устойчивость из плоскости ферм. Поперечные связи по верхним поясам ферм вместе с распорками закрепляют узлы ферм от перемещения в направлении продольной оси здания и обеспечивают устойчивость верхнего пояса из плоскости ферм. Продольные связевые элементы (распорки) снижают расчетную длину верхнего пояса ферм, если они сами закреплены от смещения жестким пространственным связевым брусом. В беспрогонных покрытиях ребра панелей закрепляют узлы ферм от смещения. В покрытиях по прогонам узлы ферм от смещения закрепляют сами прогоны, если они закреплены в горизонтальной связевой ферме.
Во время монтажа верхние пояса ферм закрепляют распорками в трёх или более точках. Это зависит от гибкости фермы в процессе монтажа. Если гибкость элементов верхнего пояса фермы не превышает 
220, распорки ставят по краям и в середине пролёта (рис. 2.4,б). Если 
220, то распорки ставят чаще. В беспрогонном покрытии это закрепление производят с помощью дополнительных распорок, а в покрытиях с прогонами распорками являются сами прогоны.
|
|
Рис. 2.6. Поперечное смещение рамы от действия
а) при отсутствии продольных связей по нижним поясам ферм;
б) при наличии продольных связей по нижним поясам ферм
Продольные горизонтальные связи по нижним поясам ферм (рис. 2.4,в и рис.2.6.) предназначены для перераспределения горизонтальной поперечной крановой нагрузки от торможения тележки крана. Эта нагрузка действует на отдельную раму и при отсутствии связей вызывает её значительные перемещения (рис. 2.6,а).
Продольные горизонтальные связи вовлекают в пространственную работу соседние рамы, вследствие чего поперечное смещение каркаса значительно уменьшается (рис. 2.6,6).
Продольные связи по нижним поясам ферм размещают в крайних панелях ферм вдоль всего здания. В машинных залах электростанций продольные связи размещают только в первых панелях нижних поясов ферм, прилегающих к колоннам крайнего ряда. С противоположной стороны фермы продольные связи не ставят, т.к. силу поперечного торможения крана воспринимает жесткая деаэраторная этажерка.
В зданиях пролётом 
30 м для закрепления нижнего пояса от продольных перемещений устанавливают распорки в средней части пролета. Эти распорки уменьшают расчетную длину, а, следовательно, и гибкость нижнего пояса ферм.
Нужны ли вертикальные связи по колоннам в раме?
Но выглядит хлипко, с 20 болтами при раздвижке 290 мм.
vladimir1963, эксцентриситет от балок перекрытия и покрытия на колонны по осям А, Б, Ж учли?
Немного странно расположены ВС на чертеже, сбиты с оси колонны. Это задумка такая или особенность отображения?
Прогоны в коньке не думали объединить?
Всё верно сделано, за исключением:
— существующие связи нужно бы оставить как есть, сделать портальными, с неразрезанными распорками на всю длину;
— добавить такой же ряд связей между осями «В-Г» или «Г-Д», чтобы были примерно посередине;
— рёбрышки с базы убрать, можно варить с разделкой;
Вот что ещё: даже при шарнирном стыке главных балок при L=9.0м вряд ли колонна пройдёт по местной устойчивости стенок (вдавится внутрь), не говоря уже о недостаточной гибкости для основных колонн.
Немного повторю за предыдущими, но в общем, неправильно примерно все.
Колонну из трубы логично ставить, добиваясь равноустойчивости в обоих направлениях. И если считается, что связи не нужны в одном направлении, то они не нужны и в другом. Этого при данной схеме можно добиться жесткой базой. Но тогда радиус инерции колонн должен быть не менее 11,5 см ( то, если предельная гибкость впишется в 150). У автора труба 200х8 с i=7,76 см.
Если все таки задумка с жесткой базой в плоскости расположения главных балок, то опять же, не хватает i, да и логичнее был бы двутавр в качестве колонны.
ЗЫ. Если задумать диафрагму из покрытия, то можно не ставить связи в каждом ряду, а базу принять шарнирной в обоих направлениях
Инженер-проектировщик, по совместительству Йожыг-Оборотень
Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий
Строительные конструкции
Чичерин Василий. Блог инженера
Связи стального каркаса. Обзорные сведения
Металлические связи колонн
Связи колонн обеспечивают поперечную устойчивость металлической конструкции здания и его пространственную неизменяемость. Связи колонн и стоек являются вертикальнымиметаллоконструкциями и конструктивно представляют собой распорки или диски, которые формируют систему продольных рам. Назначение жестких дисков – крепление колонн к фундаменту здания. Распорки соединяют колонны в горизонтальной плоскости. Распорки представляют собой продольные балочные элементы, например, межэтажные перекрытия, подкрановые балки.
Внутри связей колонн различают связи верхнего яруса и связи нижнего яруса колонн. Связи верхнего яруса располагают выше подкрановых балок, связи нижнего яруса, соответственно, ниже балок. Основными функциональными назначениями нагрузок двух ярусов являются способность передачи ветровой нагрузка на торец здания с верхнего яруса через поперечные связи нижнего яруса на подкрановые балки. Верхние и нижние связи также способствуют удерживанию конструкции от опрокидывания в процессе монтажа. Связи нижнего яруса к тому же передают нагрузки от продольного торможения кранов на подкрановые балки, что обеспечивает устойчивость подкрановой части колонн. В основном в процессе возведения металлоконструкций здания используются связи нижних ярусов.
Схема вертикальных связей между колоннами
Металлические связи ферм
Для придания пространственной жесткости конструкции здания или сооружения металлические фермы также соединяются связями. Связь ферм представляет собой пространственный блок с прикрепленными к нему смежными стропильными фермами. Смежные фермы по верхним и нижним поясам соединены горизонтальными связями ферм, а по стойкам решетки – вертикальными связями ферм.
Горизонтальные связи ферм по нижним и верхним поясам
Горизонтальные связи ферм бывают также продольными и поперечными.
Нижние пояса ферм соединяются поперечными и продольными горизонтальными связями: первые фиксируют вертикальные связи и растяжки, за счет чего уменьшается уровень вибрации поясов ферм; вторые служат опорами верхних концов стоек продольного фахверка и равномерно распределяют нагрузки на соседние рамы.
Верхние пояса ферм соединяются горизонтальными поперечными связями в виде распорок или прогонов для сохранения запроектированного положения ферм. Поперечные связи объединяют верхние пояса фермы в единую систему и становятся «замыкающей гранью». Распорки как раз предотвращают смещение ферм, а поперечные горизонтальные фермы/связи предотвращают от смещения распорки.
Вертикальные связи ферм необходимы в процессе возведения здания или сооружения. Их как раз и называют зачастую монтажными связями. Вертикальные связи способствуют сохранению устойчивости ферм из-за смещения их центра тяжести выше опор. Вместе с промежуточными фермами они образуют пространственно-жесткий блок с торцов здания. Конструктивно вертикальные связи ферм представляют собой диски, состоящие из распорок и ферм, которые располагаются между стойками стропильных ферм по всей длине здания.
Вертикальные связи колонн и ферм
Конструкции металлических связей стального каркаса
По конструкции металлические связи также бывают:
· перекрестные связи, когда элементы связей пересекаются и соединяются между собой посередине
· угловые связи, которые располагаются несколькими частями в ряд; применяются в основном для строительства малопролетных каркасов
· портальные связи для каркасов П-образного вида (с проемами) имеют большую площадь поверхности
Основным типом соединения металлических связей – это болтовое, так как такой вид крепления максимально эффективен, надежен и удобен в процессе монтажа.
Специалисты Саратовского резервуарного завода спроектируют и изготовят металлические связи из любого профиля в соответствии с механическими требованиями к физико-химическим свойствам материала в зависимости от технико-эксплуатационных условий.
Надежность, устойчивость и жесткость металлического каркаса Вашего здания или сооружения во много зависит от качественного изготовления металлических связей.
Связи по колоннам в промышленных зданиях
Для повышения устойчивости зданий в продольном направлении, кроме того предусматривают систему вертикальных связей между колоннами и в покрытии.
В зданиях без мостовых кранов и с подвесным транспортом межколонные связи ставят только при высоте помещений более 9,6 м.
В целях снижения усилий в элементах каркаса от температурных и других воздействий вертикальные связи располагают в середине температурных блоков в каждом ряду колонн.
Пришаге колонн 6 м применяют крестовые связи, а при шаге 12 и 18 м – портальные.
Рядовые колонны соединяют со связевыми колоннами распорками, размещаемыми по верху колонн, а в зданиях с мостовыми кранами – подкрановыми балками.
Связи выполняют из уголков или швеллеров и крепят к колоннам с помощью косынок на сварке.
Связи по стальным колоннам
Продольную устойчивость каркаса обеспечивают связи :
— надкрановые, распологаемые в крайних шагах температурного отсека;
— подкрановые, располагаемые в среднем шаге температурного отсека.
Для надкрановых связей применяются два типа схем : V – образные и в виде связевых фермочек с параллельными поясами. Последние устанавливаются по средним рядам колонн при крановом габарите до 3,7 м.
При отсутствии проходов надкрановые связи одноплоскостные, расположенные в плоскости продольных осей здания; при наличии проходов двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра – шейки колонны и соединённые решёткой.
Основная схема подкрановых связей – крестовая. По крайним рядам колонн с шагом 6 м при высоте более 8,5 м крестовина сдваивается.
По средним рядам могут применяться портальные связи при необходимости устройства проходов или установки оборудования между колоннами..
Подкрановые связи по двухветвевым колоннам располагаются в плоскости катков крана.
Следовательно, по крайним рядам они одноплоскостные, по средним – двухплоскостные с соединительной решёткой из прокатных уголков.
Подкрановые связи по колоннам постоянного сечения с высотой стенки менее 900 мм одноплоскостные, расположенные в плоскости продольных осей здания.
При высоте стенки двутавра 900 мм связи двухплоскостные, расположенные в плоскостях полок двутавра и соединённые решёткой.
Стальные связи железобетонного каркаса
Межколонные стальные связи располагаются в среднем шаге температурного отсека в бескрановых зданиях при высоте помещений от 10,8 м в пределах надземной высоты колонн; в зданиях с опорными кранами – при любой высоте помещений в пределах высоты подкрановой части колонн.
Стальные связи при шаге крайних колонн 6 метров
Стальные связи при шаге крайних колонн 12 метров
Крестовые связи устанавливают в вытянутых по вертикали прямоугольниках, характерных для шага 6 м.; портальные – в вытянутых по горизантали прямоугольников, характерных для шага 12 м.
Рядовые колонны соединяются со связевыми колонными распорками, проходящими по их верху в бескрановых зданиях, или подкрановыми балками – в зданиях с опорными кранами.