Для  студентов архитектурных специальностей

Металлические конструкции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Важная особенность таких конструкций — возможность опирания их в любых точках пересечения ребер, расположенных как по контуру системы, так и внутри контура с образованием консольных свесов ( 201).

Расположение колонн в плане и расстояния между ними назначают в зависимости от конфигурации пространственного каркаса покрытия в плане и функционального назначения здания. При этом руководствуются следующими принципами: выполнения всех функциональных требований здания и сооружения; получения экономичного решения конструкции по расходу материалов и трудоемкости; соблюдения требований экономичного монтажа. Наибольший эффект от применения таких конструкций получают при квадратной (1:1) или близкой к квадратной (1 :1,2^ сетке колонн, обеспечивающих равнонапряженность пространственной системы в двух направлениях.

Контурное расположение опор рационально в зданиях зального типа для получения значительного свободного от опор пространства. Перемещением опор на контуре можно регулировать напряженное состояние всей конструкции. Целесообразен вариант без угловых опор ( 201 а, поз. 2), так как в этом случае угловые консоли разгружают не только опорную линию, но и основное поле конструкции.

С точки зрения свободной планировки опирание конструкции на четыре точки по углам ячейки является идеальным ( 201, а, поз. 3). Однако по расходу материала такое опирание неоправдано, так как контурные ребра испытывают большие усилия. Такое опирание без дополнительного усиления можно допустить при сравнительно небольших сетках колонн (до 12—18 м).

При больших сетках опоры размещают внутри контура конструкции с образованием консольных свесов, благодаря разгружающему влиянию которых удается значительно перераспределить усилия в элементах, выравнивая их в пролете, между опорами и над опорами.

Минимальный расход металла в отдельно стоящих секциях может быть получен применением вариантов с внутриконтурным расположением опор и с образованием по периметру конструкции консольных свесов с вылетом консолей 1\ 7з—lU основного пролета

Для неразрезных пространственных конструкций целесообразно регулярное расположение опор по сетке 18Х XI8, 24X24 м ( 201,в), а при большей сетке колонн с образованием консольного вылета — по периметру U, составляющего 74—7s основного пролета / ( 201, в, поз. 9).

При перекрытии вытянутых планов с соотношением сторон более 1 :2 рекомендуется членить конструкцию на участки, близкие к квадрату, и по линии стыка устанавливать опоры или подстропильные конструкции ( 201,г, поз. 11). В качестве подстропильных конструкций могут быть использованы балки, фермы или рамы, арочные конструкции с надстройками, ванты.

Подстропильные конструкции в зависимости от их типа, назначения здания и других факторов располагают по отношению к пространственной конструкции в одном уровне с ней, сверху или снизу ( 202 а—д). С точки зрения чистоты потолка и уменьшения отапливаемого объема здания наиболее целесообразно расположение пространственной конструкции заподлицо с нижним поясом подстропильной. В перекрестно-стержневых конструкциях такую ферму выполняют в виде трапециевидной или треугольной надстройки из модульных стержней и используют, как правило, в качестве фонаря ( 202, е, ж).

Широко применяют варианты комбинирования пространственной перекрестной конструкции с вантами, в результате образуется подвесная конструкция ( 203). Увеличенную сетку колонн можно получить при подвеске конструкции в отдельных точках (рис 203, а—в) или путем ее подвески к висячей ванте ( 203, г—е). В пер-. вых трех схемах угол наклона вант к горизонтали должен быть не менее 30°.

Наименьшую длину тросов получают при расположении их по ортогональным осям прямоугольника. При диагональном расположении несущих тросов повышается расход материала на тросы за счет увеличения их длины, однако конструкция становится легче и экономичнее. Такое решение также наиболее благоприятно и при подвееке к перекрытию транспортного оборудования.

Одноэтажные каркасы с пространственными перекрестными конструкциями проектируют в виде отдельных  секций размером до 54x54 м или комбинаций из них, как правило, по обычной схеме — с опорными колоннами, защемленными в фундаментах и шарнирно сопряженными с пространственной решеткой конструкции покрытия.

Конструкция может опираться непосредственно иа узлы нижнего или верхнего пояса, выступающие опорные капители в виде стержневых пирамид или специальные опорные капители в виде крестовин ( 204). Опорные узловые элементы крепят к оголовку колонны на сварке или на болтах.

В многопролетных неразрезных перекрестных конструкциях покрытий, а также в большепролетных зальных сооружениях, где по периметру проектируют опорные стойки с шагом 6—12 м, следует устраивать вертикальные связи, которые позволяют предусмотреть шарнирное сопряжение колонн с конструкцией покрытия и фундаментами, дающее дополнительную экономию стали.