Рамы с защемлен. в фундаменте стойками и шарнирными соединениями с ригелем.

Двухшарнирные рамы состоят из вертикальных стоек, закрепляе­мых жестко к фундаментам, и ригелей в виде балок, ферм и арок с за­тяжками. Решетчатые стойки чаще всего применяют в зданиях, оборудован­ных кранами грузоподъемностью не более 5 т.

В жестких опорных узлах к стойкам прикрепляют вертикальные накладки или прокладки.

В зданиях сельскохозяйственного назначения

Крепление стойки с помощью анкеров и планок

4-стойка 5 –анкер 6 –хомут 7-траверса

Крепление балки к стойке через продольный прогон

 

1-балка 2 –продольный

брус

3-крепление

 

 

47. Ребристые купола радиального типа.

В зданиях, круглых или многоугольных в плане, для покрытий при­меняют ребристые и ребристо-кольцевые купола. Они состоят из рас­положенных радиально плоских прямолинейных или криволинейных ребер в виде полуарок, верхними концами упирающихся в верхнее круглое или многоугольное кольцо, а нижними — на фундаменты ли­бо нижнее кольцо, уложенное на колонны или стены.

При больших диаметрах здания арки применяют, как правило, кру­говые, а при малых — прямолинейные, круговые и стрельчатые. Фор­ма поверхности купола зависит от плана здания и очертания арок. По аркам укладывают плиты покрытия трапециевидной формы или про­гоны с дощатым настилом.

В ребристых куполах ограждающие конструкции (плиты и прогоны) имеют большое количество типоразмеров вследствие изменения рас­стояний между арками от нижнего до верхнего кольца. Для упрощения изготовления и монтажа куполов небольших пролетов с прямолиней­ными полуарками их могут выполнять в виде отдельных трапециевид­ных блоков. Каждый блок состоит из двух меридиональных и не­скольких кольцевых ребер, а также ограждения из ребристых фанер­ных плит (рис. 11.10). Кольцевые ребра принимают прямоугольного поперечного сечения, высота которого не меньше половины высоты сечения меридиональных. Пространство между основными ребрами блока заполняют ребристыми фанерными плитами, у которых сквоз­ные ребра располагаются по кольцу.

Высоту плит подбирают так, чтобы верхняя фанерная обшивка на­клеивалась на их ребра и меридиональные ребра блока. Крепят фане­ру на клею с последующим прессованием (если позволяют габариты пресса) или гвоздями.

Вентиляция плит предусматривается в меридиональном направле­нии, для чего в кольцевых ребрах делают прорези. Выход воздуха — у начала фонаря, по типу рис. 4.4, и. Для обеспечения пространствен­ной жесткости блока зазоры между плитами рекомендуется заполнять полимербетоном марки ФАЭД.

Крепление к нижнему и верхнему кольцам осуществляют сталь­ными элементами, как в обычных ребристых куполах. Если кольца деревянные клееные, крепление осуществляют с помощью вклеенных стальных стержней.

Ребристый купол при расчете на вертикальную симметричную от­носительно оси купола нагрузку расчленяют на отдельные плоские ар­ки. Каждая воспринимает нагрузку с приходящейся на нее грузовой площади в виде треугольника (от веса покрытия и снега), а также тех­нологических сосредоточенных нагрузок.

Наибольшие ординаты эпюр нагрузки (см. рис. 11.9):

Рис. 11.9. Схемы ребристых купо­лов: а — покрытие по прогонам; б — то же, по плитам; в — расчетная схема арки; 1— ребра арки; 2 — кольцевые про­гоны; 3 — дощатый настил; 4 — ниж­нее кольцо; 5 — верхнее кольцо; 6 — плиты покрытия; 7 — поперечные скат­ные связи; 8 — грузовая площадь на­грузок на расчетное ребро.

Постоянной: g=(g_с.в.+g₀B)s/D,

Снеговой: р=р₀ncB, где g_с.в-нагрузка от веса полуарки, g₀-нагрузка от 1м² покрытия, р_0,n,c-по нормам, В-расстояние между осями арок по нижнему кольцу, s-длина дуги арки.

При действии на купол несимметричных вертикальных нагрузок и горизонтальных ветровых арка, получающая от нагрузки наибольшее горизонтальное смещение, испытывает отпор соседних арок, располо­женных к ней под углом. Предполагается, что горизонтальные сечения купола смещаются в горизонтальном направлении относительно друг друга без поперечных деформаций; упругий отпор считают приложен­ным в ключе арки.

 

 

В деревянных ребристых куполах расчет ведут без учета упругого отпора соседних арок. В этом случае (с запасом прочности) арки рас­считывают на все виды нагрузок как обычные плоские системы по схе­ме, приведенной на рис. 11.9, в, с учетом указаний § 7.1, 7.2.

Конструктивный расчет арок и узлов опирания выполняют так же, как и в обычных арках (§ 7.2). Кроме того, рассчитывают нижнее железобетонное кольцо по СНиП 2.03.01-84, а верхнее стальное про­веряют на устойчивость:

N_кр=(4π/m)²EI_y/a²≥N=H/(2cosα),

где т — число сторон правильного многоугольника;

I_y — момент инерции сечения кольца относительно вертикальной оси; а — длина стороны многоугольника; Н — распор арки; α — по­ловина внутреннего угла между сторонами многоугольника.

Кружально-сетчатые своды.

Кружально-сетчатые пространственные конструкции образуются из отдельных прямолинейных стандартных элементов-косяков, распо­лагающихся по двум пересекающимся направлениям цилиндрической поверхности свода, и образуют ломаные винтовые линии.

В зданиях, прямоугольных в плане, покрытия имеют цилиндриче­скую поверхность (рис. 11.2, а), а многоугольных в плане — состоят из отдельных секторов, являющихся частью цилиндрического свода (рис. 11.2, в),

При пролетах размером до 20 м косяки изготовляют из цельных до­сок, а при больших пролетах — клееными дощатыми или фанерными. Соединяют цельные косяки в узлах с помощью шипов и гнезд (система С. И. Песельника) и на болтах (система Цольбау). Составные косяки соединяют на шипах (предложение Г. Г. Карлсена и Б. А. Освенского) или с помощью болтов с бесшарнирными узлами (предложение Б. А. Освенского).

Возможно также крепление косяков между собой вклеенными сталь­ными стержнями. При пересечении их под прямым углом образуется прямоугольная сетка (см. рис. 11.2, а), а под острым (35...50°) — ром­бическая (см. рис. 11.2, б, в). При узловых соединениях на болтах при­меняют только ромбическую сетку.

Кружально-сетчатые своды собирают из стандартных элементов, изготовляемых в заводских условиях и транспортируемых к месту строительства в пакетах (рис. 11.3). Собирают своды на передвижных инвентарных подмостях. При небольших пролетах и значительной длине здания их расчленяют на отдельные блоки, которые собирают на земле, а затем целиком поднимают и устанавливают на стены или колонны здания.

Косяки, примыкающие к настенному брусу, уло­женному на продольные стены, концами упирают в специальные гнез­да, вырезанные в брусе, и прикрепляют гвоздями (см. рис. 11.3, а, б, г).

 

В торцах здания устанавливают двух- или трехслойные кружальные арки, к которым косяки закрепляют гвоздями (см. рис. 11.3, д).

Распор свода воспринимают фундаменты или стальные затяжки, расположенные по его длине на расстоянии 1,5...3 м, кратном шагу уз­лов косяков. В коньке стрельчатых сводов устанавливают продольный брус, к которому крепят косяки.

По верхней поверхности свода укладывают дощатый продольный настил или плиты, которые надежно прикрепляют к косякам, посколь­ку они воспринимают продольные усилия, передающиеся торцовым стенам. Каждую доску настила крепят к косяку, а каждый косяк — к настенному и коньковому брусу в стрельчатых сводах или к торцовой арке (не менее чем двумя гвоздями). Плиты прикрепляют к косякам стальными крепежными деталями.

Кружально-сетчатые сомкнутые своды на многоугольном плане об­разуют многогранный купол (см. рис. 11.2, в), состоящий из одинако­вых секторов, являющихся частью ромбического свода. Смежные секторы примыкают к ребрам, назы­ваемым гуртами. Для применения по всей площади сектора стандарт­ных косяков гурты выполняют в плане эллиптической формы. При f/d≤ 5 очертание гурта можно принять по окружности.

Нижнее распорное многоугольное кольцо чаще всего выполняют железобетонным и к нему крепят настенные брусья секторов свода. Верхнее кольцо — из кружал или клееное. Конструкция сетки и де­тали ее примыкания к обрамляющим сектор элементам аналогичны цилиндрическому кружально-сетчатому своду — пространственной, многократно статически неопределимой системе.

Точный статический расчет можно выполнять с применением ЭВМ. Чаще используют приближенный метод расчета, точность которого

достаточная для строительных конструкций, оправдана проектной и эксплуатационной практикой.

При расчете по приближенному методу в своде нормально его оси выделяют расчетную полосу шириной с (см. рис. 11.2, а, б), принима­емую в зависимости от пролета свода от 0,7 до 1,5 м.

Далее рассматривают плоскую арку пролетом l, высотой f и шири­ной с, для которой выполняют вначале геометрический, а затем стати­ческий и конструктивный расчеты.

Расчет свода. Свод рассчитывают как плоскую двух- или трехшарнирную арку (кругового или стрельчатого очертания) шириной с. Рас­четные усилия М и N определяют от постоянных и временных рас­четных нагрузок при наиболее невыгодном загружении арки.

Для двухшарнирных арок распор определяют по формулам: при равномерно-распределенной нагрузке по всему пролету H = кgl, а при односторонней на половине пролета Н = кgl/2.

В каждом узле свода изгибающий момент воспринимается только сквозным косяком, а нормальная сжимающая сила сквозным и двумя набегающими (см. рис. 11.3, в). Наиболее нагруженный сквозной косяк рассчитывают как внецентренно сжатый элемент по формуле

σ= N/(2F _нтsin a)+ M_D/(k_фW _нтsin a )≤R_c.

где N — расчетное нормальное усилие в сечении с наибольшим изгиба­ющим моментом; M_D = М/ζ, F _нти W _нт— соответственно площадь и момент сопротивления нетто поперечного сечения косяка в середине его длины; k_ф — коэффициент, учитывающий пространственную работу свода, определяемый в зависимости от длины дуги свода s и расстояния между кружальными арками В (см. рис. 11.2, а, б);

В узлах сво­да проверяют боковые грани сквозного косяка на смятие (под углом к волокнам) торцами «набегающих» косяков:

σ = N/(2 sin aF_k⁰sin2а≤R_cма,

где F_k⁰ — площадь опирания набегающего косяка F_k⁰=b_k(h₁-h_k/4) (см. рис. 11.3, е, и);

R_cма — расчетное сопротивление древесины под углом а_х (см. рис. 1.1).

Рассчитывают прикрепление продольного настила или плит покры­тия к торцовым или промежуточным аркам на усилие в примыкающих к ним косякам по формуле

N_p = N ctga

где N — усилие, действующее на участке 𝚫s.

Торцевые арки фронтонов рассчитывают на действие равномерно распределенной нагрузки (на единицу длины горизонтальной проек­ции фронтона), равной

q_ф = qB/2(1-2/3К_ф),

где q — симметричная или односторонняя нагрузка на единицу длины горизонтальной проекции свода; В — длина свода или расстояние меж­ду промежуточными арками, принимаемая не более 2,5s.

Затяжки свода проектируют из круглой стали и рассчитывают на растяжение от усилия распора. Настенные брусья рассчитывают на из­гиб от действия вертикальной (при опирании брусьев на колонны) и го­ризонтальной реакций опор; кружально-сетчатые сомкнутые своды — по указаниям [25].

Тонкостенные купола.

В купольном покрытии, основанном на пересекающихся в вер­шине купола трехшарнирных арках, расположенные между арка­ми прогоны не участвуют в общей работе купола как простран­ственной системы, а передают лишь нагрузку на арки. Для при­дания покрытию купола общей жесткости рекомендуется в кон­струкцию крыши вводить косой дощатый настил.

Примеры решений таких куполов приведены на рис. 161 и 162. На рис. 161, а, д показана схема конструкции купола с арками из сегментных ферм; на рис. 161,6—конструкция при­мыкания арок к верхнему и нижнему опорным кольцам; на рис. 1б1, в дан общий вид в плане верхнего кольца, а на рис. 161,3 — вентиляционный фонарь.

На рис. 162 видны основные детали конструкции купола, обра­зованного из серповидных арок: а —общий вид серповидной арки купола и схема решетки полуарки, б, в — схема конструк­ции верхнего шарнира и примыкание к нему полуарок, г — схема конструкции опорного шарнира. Из последних двух схем видно,

что крайние панели полуарок возле верхнего и опорного шарниров между ветвями поясов для придания в этих местах конструк­ции большей жесткости заполнены двойной дощатой перекрест­ной стенкой.

Расчет, изготовление и монтаж арок купола ведутся так же, как и для обычных трехшарнирных арок.

Купола-оболочки состоят из кольцевых и перекрестных доща­тых настилов, прибитых к меридиональным аркам из гнутых до­сок. Такой купол называется тонкостенным..

На рис. 163 показан пример конструкции тонкостенного ку­пола, который состоит из меридиональных арочек прямоугольного профиля /, кольцевого настила 2, верхнего кольца кружальной системы 3, косого настила с переменным направлением раскосов для каждой пары полуарок 4, второго кольцевого настила, сме­щенного на половину ширины досок первого кольцевого на­стила 5. На том же рисунке: а — схема купола, б — план всех настилов с кровлей и прогонами, в — сечение арочки и д— сече­ние верхнего кольца кружальной системы с примыканием к нему арочек.

49.Быстровозводимые каркасно-тентовые здания могут быть использованы для хранения оборудования, техники, а также защиты продукции от неблагоприятных климатических условий.

Установка и демонтаж данного вида конструкций оперативно производится вне зависимости от сезона. Отличные решения для бизнеса в местах, где запрещено капитальное строительство или есть необходимость в краткосрочном или сезонном использовании складских сооружений.

Быстровозводимые каркаснотентовые здания представляют собой особые однопролетные сооружения из легких сборноразборных металлических каркасов. Здания не имеют внутренних стоек, чем обеспечивается большая свободная площадь.

Мобильные здания и сооружения такого типа можно использовать как склады, терминалы, производственные сооружения, ангары и т.д.

Конструктивное решение.

Конструкция представляет собой систему плоских ферм, шарнирно опертых на опорную раму. Несущие стойки выполнены из профильной трубы 80 х 40 х 3 мм, пространственная жёсткость обеспечена связями. Тентовое покрытие выполнено из ПВХ ткани плотностью 600 г/см2. Все монтажные соединения на болтах.

Размеры зданий.

Стандартный размер (Ш х Д) 18 х 24 м с возможностью расширения по ширине до 24 метров через 3 метра и по длине до бесконечности. В торцах здания имеются распашные ворота размером 3600 х 3200 мм.

Фундамент.

Несущая конструкция выполнена из структурных элементов, что позволило равномерно распределить всю нагрузку от здания вдоль стоек.

Данный тип конструкций не требует устройства специальных фундаментов и возводится на подготовленной площадке.

Освещение.

Освещение в данных зданиях возможно как естественное, так и искусственное. Естественное освещение исходит из светлого (белого) покрытия крыши потолка. Искусственное можно развесить по торцам.

Компактность сборки, разборки, перевозки.

Все конструкции здания имеют систему плоских ферм, которые легко укладываются в палету. Кроме того, все промежуточные элементы как стоек, так и ферм — одинаковые.

Сборка.

Сборка элементов здания производится на болтах на земле по 2 секции. Далее секция поднимается краном и закрепляется с одной стороны к фундаменту, а с другой — связями к соседним секциям.

50.Опорная часть состоит из слоев резины, разделенных стальными привулканизированными пластинами. Резиновое покрытие прикреплено вокруг этого изделия. Для резиновых слоев используются натуральная резина или хлоропреновая резина. Натуральная резина не так чувствительна к переменам температур и обладает небольшим расширением при деформации при постоянной нагрузке (низкая ползучесть).

Хлоропрен высоко устойчив против озона, старения, ультрафиолета и химических воздействий. Привулканизированные стальные пластины изготавливаются из Fe360 или Fe510.

Эластомерные опорные части обеспечивают отличное экономичное решение для применений, где имеют место продольные и поперечные перемещения конструкций и углы поворота от небольших до средних. Они обеспечивают вибрационную изоляцию и легко устанавливаются.

Они могут быть проложены вдоль диафрагмы в форме ленты для поддержки многочисленных балок. Простые подкладки изготавливаются в стандартных размерах и на заказ. Ламинированные типы обеспечивают надежную поддержку для больших конструкций, а также могут быть модифицированы в скользящие виды.

Резиновые опорные части позволяют небольшие сдвиги. Максимально разрешенный сдвиг 70% от высоты резины при сборке. Если горизонтальное смещение должно быть больше, скользящие опорные части должны использоваться. На верху или внизу скользящей опорной части помещен слой фторопласта, привулканизированный к опорной части, или слой фторопласта, помещенный в углубление в утолщенной стальной пластине, которая в свою очередь привулканизирована к опорной части. В совокупности с гладкой пластиной из нержавеющей стали, коэффициент трения которой равен приблизительно 0.50.

Во всех случаях эластомерные опорные части Ekspan должны быть установлены на цементный или эпоксидный раствор достаточной толщины (5мм – 20мм) для удаления неровностей поверхности строительного бетона или стальных элементов, контактирующих с опорной частью.

Во время строительства и при определенных переменных нагрузках опорная часть может быть подвержена комбинации высокой поперечной нагрузки с низкой вертикальной нагрузкой, которые могут увеличить скольжение. В таких случаях, опорная часть должна быть правильно расположена по отношению к надстройке и основанию.

Этого можно достигнуть путем расположения опорной части в углубление 6мм. Вы должны помнить, что глубина углубления уменьшает рабочую высоту опорной части, что влияет на способность к поперечным сдвигам.