Для восприятия ветровых нагрузок на торец здания и усилий торможения мостовых кранов вертикальные связи устанавливают также между несущими конструкциями покрытий у торцовых стен и температурного шва, а оголовки всех остальных колонн продольного ряда связывают железобетонными распорками, имеющими сечение 150 X150 мм. Эти вертикальные связи в виде диафрагмы представляют собой железобетонные фермы с параллельными поясами и стоечной решеткой, образуемые элементами, имеющими сечение 150x150 мм.

Горизонтальные связи устраивают у торцовых стен для образования пространственного блока из двух несущих конструкций покрытия. Такой пространственный блок воспринимает ветровую нагрузку, действующую на торцовую стену. Крестовые связи из прокатной стали располагают в плоскости нижнего (иногда и верхнего) пояса. Связи по нижнему поясу ригеля рамы образуют так называемую ветровую ферму, опорные давления которой передаются распоркам вертикальных связей и далее - на все колонны и фундаменты температурного блока. Если ограждающими конструкциями покрытия являются сборные железобетонные плиты, соединенные с верхними поясами ферм или балок сваркой закладных деталей, то эти плиты обеспечивают устойчивость сжатого пояса несущих конструкций покрытия и без связей по верхнему поясу. При малой ширине верхнего сжатого пояса ригеля в покрытиях с фонарями может оказаться недостаточной горизонтальная устойчивость верхнего пояса ригеля против изгиба в своей плоскости в пределах ширины фонаря. Горизонтальные связи по верхнему поясу в этом случае устраивают в пределах фонаря в крайних пролетах температурного блока и соединяют их по коньку стальными тяжами или железобетонными распорками, работающими соответственно на растяжение или сжатие.

При эксплуатации, ремонте и реконструкции зданий следует помнить, что нарушение связей может повлечь за собой потерю пространственной жесткости конструкций или каркаса в целом.

Стальной каркас

В современном строительстве стальной каркас допускается только тогда, когда обоснованно доказана его необходимость и технико-экономическая нецелесообразность применения в данном случае сборного железобетонного каркаса. Конструктивная схема стального каркаса не отличается от конструктивной схемы железобетонного.

Колонны выполняют из листовой, профилированной стали (швеллер, двутавр, уголок) или комбинацией тех и других, связанных между собой стальными накладками. Колонна состоит из трех конструктивных частей: оголовка, ствола и базы (башмака), передающего нагрузку от стержня колонны на фундамент.

По конструкции различают колонны сплошные и сквозные (решетчатые). Сплошная колонна состоит из одного или нескольких вертикальных элементов, сваренных между собой по всей высоте колонны.

Сквозная колонна состоит из нескольких отдельных ветвей, соединенных между собой планками (рис. 215).

Для передачи нагрузки от мостовых кранов на колонны постоянного по высоте сечения устраивают консоли, на которые опирают подкрановые балки. При колоннах переменного сечения подкрановые балки опирают на опорные площадки колонн, совмещая ось подкрановой балки с геометрической осью центра тяжести сечения подкрановой ветви колонны.

-D.60

Рис. 215. Конструкция сквозной стальной колонны:

о, б - колонны крайнего и среднего рядов крановых пролетов; в - узел крепления решетки колонны; г - база колонны; / - шатровая ветвь; 2 - крановая ветвь; 3 - решетка; 4 - база (башмак); 5 - стальная подкрановая балка; 6 - тормозное устройство; 7 - фундамент; 8- стропильная ферма

По условиям укладки фундаментных балок верхнюю часть стального башмака рекомендуется располагать на 500-600 мм ниже уровня пола, а соприкасающиеся с грунтом части колонн и башмаки обе-тонировать во избежание коррозии.

Стальные подкрановые балки могут быть сплошными и решетча-тьми (рис. 216). Сплошные балки имеют двутавровое сечение и выполняются из крупных прокатных двутавров или сварными из листовой стали. Балки такого типа имеют значительную высоту (1/5-1/12 часть их пролета), и в целях увеличения жесткости стенка их усиливается ребрами жесткости. Решетчатые подкрановые балки называют подкрановыми фермами. Верхний пояс их делают из прокатного двутавра.

В зданиях с небольшими пролетами (6--12 м) в качестве несущих элементов покрытия могут служить стальные прокатные балки, прут-

• Рис. 216. Стальные подкрановые балки:

о-сечения Салок; в - крановый путь (при Окр»"»-» 15 г); е. .-то же, для

оел1!?%т?пЛм»ГТ1 -"врной шов; 2 - железнодорожный

£!im,H»„M. У й= *-,Р°и с гайками и Пружинными шайбами; <-рельс КР; £-прижим; в-болт; 7-прокат; «-коротыши уголков; 9 - рель в виде ирива репного к балке стального бруска (при Окр-5 г)

Рис. 217. Стальные стропильные фермы: с - унифицированные двух- а односкатные стропильные фермы; б-способы опирания ферм; в - облегченная (прутковая) ферма; / - монтажный стык; 2 -пояса ферм (верхний и нижний); S - раскос решетки; 4 - раскос шпренгеля (для шпрен-гельного варианта ферм); 5 - фасонка; 6 - опорная стойка ферм; 7 - колонна; в - опорный столик

ковые прогоны (рис. 217, в), а при больших пролетах - стальные стропильные фермы различного геометрического очертания (рис. 217, а).

В типовых зданиях со стальным каркасом применяют унифициро-

ванные стальные фермы с размерами панелей, кратными модулю ЗОМ.

Крепление ферм к колоннам каркаса производят анкерными болтами к боковой поверхности колонн или на оголовок колонны. Установка ферм на оголовок колонны позволяет получить большую высоту помещения.

в большепролетных зданиях (более 30 л«) в качестве стального каркаса могут служить стальные арки и рамы.

Пространственная жесткость каркаса в целом и устойчивость несущих стальных конструкций покрытия обеспечивается системой горизонтальных и вертикальных связей.

Горизонтальные связи конструкций покрытия (рис. 218) устраивают в плоскостях поясов ферм в виде решетки, связывающей пояса соседних ферм. Вертикальные связи размещают в плоскостях опорных стоек ферм и посредине пролета, чем достигается правильное расположение ферм в вертикальной плоскости.

Связи по нижним поясам ферм располагают у торцовых стен, деформационного шва, посредине температурного блока и вдоль продольного ряда колонн, чем достигается уменьшение деформаций продольного ряда колонн вследствие распределения горизонтальных поперечных нагрузок от торможения крана и действия ветра на большее количество колонн. Связи по нижнему поясу у торцовых стен образуют опоры для стоек стенового каркаса. .

БВВО

Схема связей по стальным

Рис. 218. фермам:

<2 - поперечный разрез в план; в -схема вертикальных связей; / - продольные горизонтальные связи; 2 - поперечные горизонтальные связи; Я-вертикальные связи; 4 -стропильные фермы

till

Рис. 219. Деревянные балки покрытий:

а - гвоздевая дouaтaя балка с перекрестной стенкой; б - клееная двутаврового (или прямоугольного) сечения; / - стенка балки нз двух слоев досок по 19 мм; 2 - верхний пояс нз досок толщиной 40-50 мм; Я -нижний пояс (40-50 мм); 4 - ребра жесткости; 5 - гвозди; 6 - болты; 7 - накладка

Связи по верхнему поясу ферм, совмещаемые в плане со связями по нижнему поясу, служат для обеспечения необходимой боковой устойчивости верхнего сжатого пояса ферм. Связи выполняют из прокатных профилей стали и крепят к несущим конструкциям покрытия.

Кроме рассмотренных каркасов, выполненных из железобетона или стали, в строительной практике встречаются одноэтажные промышленные здания с деревянным каркасом и здания, у которых несущий остов выполнен из разнородных материалов. Несущий остов может быть с железобетонными колоннами и стальным ригелем (фермами, балками). Каменные колонны бывают с покрытием по деревянным несущим конструкциям (фермам) или балкам (рис. 219).

§ 73. КАРКАСЫ и КОНСТРУКЦИИ ПЕРЕКРЫТИЙ

МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Конструктивные схемы сборных каркасов

в прошлом каркас многоэтажного промышленного здания выполняли из монолитного железобетона и (реже) из стали. В практике современного строительства многоэтажных промышленных зданий преоб- ладают здания с полным каркасом из сборного железобетона.

Крайняя нопонно

Эскиз

В дерхием тате

£200 8Б0О

1ED0 ЗБОО 5000

wm em

? среднем дтаже

3600

6000

в нашем этйшв

8850 11250

13650

Средняя нолонна

Эскиз

<7

в дерхнем В среднем

smawe

B2DD 8600

2600

зеоа

5000

smame

7200 9600

БООО

В нижнем этатс

8850 10250 11250

12650 13650

Ригель

5000; 5300; 8000; 8300; ЗОВ

5500 8500

Плиты

5050; 5500

I ! I I

-73W

5050; 5500

Рис. 220. Схемы каркасов (а) и унифицированные элементы сборного железобетонного каркаса (б):

/ - ригели; 2 -стойка каркаса (колоииы); S - рама каркаса

Как и В гражданском строительстве, в многоэтажных зданиях производственного назначения различают три схемы конструктивного членения сборного железобетонного каркаса на его составные части.

1. Каркас со стыками стоек и ригелей в узлах (рис. 220, а)*

2. Каркас со стыками между стойками и ригелями в наименее напряженных местах ригеля, вследствие чего стойки каркаса делают с консолями, длина которых определяется расчетом.

Стыки между стойками каркаса в обоих случаях располагают по высоте в каждом этаже или через этаж.

3. Каркас из П-образных рам и консольных ригелей-вставок. Стыки между стойками в этом случае располагают по высоте в каждом этаже. *