Рамные конструкции покрытий большепролетных зданий. Общие сведения о конструкциях и их работе под нагрузкой.

Типы рам и компоновка каркасов. В перекрытиях зданий боль­ших пролетов обычно применяют двухшарнирные и бесшарнирные рамы (рис. 18.5).

Рамы большепролетных зданий могут быть либо сплошного, как правило, таврового или коробчатого сечения, либо сквозные. При больших пролетах зданий рамы обычно делают сквозного сечения с высотой ригеля, равной 1/12—1/20 пролета.

При больших оптимальных шагах поперечных рам (30—42 м) выгодной по расходу металла становится рамно-блочная система каркаса, когда по­перечные рамы с помощью решеток связываются попарно в пространственные блоки (рис. 18.12).

Мощное крановое оборудование сделало выгодным раздельную компо­новку колонн: шатровая ветвь 2 поддерживает ригели рамы, подкрановые ветви 3 воспринимают вертикальное давление кранов. Ветви между собой соединены листовыми шарнирами б, передающими на раму только горизон­тальную нагрузку от кранов.

Перекрытие между блочными рамами решено по консольной схеме 7, в которой существенное место занимает фонарь. Для подвески стенового ог­раждения между блочными рамами и в торцах здания устанавливаются фахверковые стойки с промежуточными ригелями для передачи ветровой на­грузки от фахверка на поперечные рамы. В целом рамные блоки можно рассматривать как плоские рамы, элементы которых (ригели, колонны) име­ют сложную пространственную структуру.

Особенности расчета и конструирования. В силу уникальности большепролетных зданий выбор окончательного архитектурно-конструктив­ного решения делается на основе вариантного проектирования. На этом этапе допускается принимать упрощенные расчетные схемы конструкций и использовать приближенные методы расчета.

В упрощенном статическом расчете сквозной рамы допускается пред­ставлять ригель и стойки в виде стержней с эквивалентной жесткостью. В уточненном расчете сквозную раму рационально рассчитывать как стержне­вую систему с максимально точным учетом условий сопряжения элементов между собой.

При подсчете нагрузок на раму собственный вес конструкций, крановые и другие технологические нагрузки определяются аналогично обычных пром зданий с учетом всех требований СНиП. Нагрузки от ветра и снега существенно зависят от кон­фигурации здания и его габаритов, которые нередко для большепролетных зданий являются индивидуальными.

Для уточненных расчетов часто приходится делать специальные экспе­риментальные исследования с целью определения этих нагрузок.

Ввиду значительных размеров большепролетных зданий весьма сущест­венными будут усилия и перемещения в каркасе от температурных воздей­ствий. Поэтому, как правило, требуется производить температурный расчет для обеспечения прочности каркаса здания и грамотного проектирования устройств, обеспечивающих температурные перемещения несущих и ограж­дающих конструкций (деформационные швы, подвижные опоры и т.п.).

Расчеты статически неопределимых систем следует сопровождать подбо­ром сечений элементов с последующей корректировкой жесткостей в стати­ческом расчете. При этом дополнительные ограничения по перемещениям конструкций (второе предельное состояние) и предельной гибкости элементов обеспечат сходимость итерационного процесса расчета. Известно, что без этих ограничений статически неопределимые системы вырождаются в ста­тически определимые.

Дата добавления: 2015-09-06