Р ис.11.6. Расположение связей между колоннами в зданиях

а – коротких (или температурных отсеках); б – длинных; 1 – колонны; 2 – распорки;

3 – ось температурного шва; 4 – подкрановые балки; 5 – связевый блок; 6 – температурный блок; 7 – низ ферм; 8 – низ башмака

Вертикальные связи между колонна-ми ставят по всем рядам колонн здания, располагая их между одними и теми же осями.

При проектировании связей по средним рядам колонн в подкрановой части следует учитывать, что по условиям технологии необходимо иметь свободное пространство между колоннами. В этом случае конструируют портальные связи (см. рис. 11.5,в).

Связи, в связевом блоке в пределах высоты ригелей, проектируют в виде самостоятельных ферм (монтажного элемента); в остальных местах ставят распорки.

Особое внимание следует уделять компоновке связей между колоннами в горячих цехах при применении неразрезных подкрановых балок или боль­шом внутреннем шаге колонн.

Поэтому в горячих цехах с неразрезными подкрановыми балками или тяжелыми подкраново-подстропильными фермами предусмат­ривают уменьшение температурных блоков.

Продольные элементы связей в точках крепления к колоннам обеспечивают несмещаемость этих точек из плоскости поперечной рамы (рис. 11.7,а). Эти точки в расчетной схеме колонны (рис. 11.7,б) могут быть приняты шарнирными опорами. При большой высоте нижней части колонны устанавливают дополнительные распорки (рис. 11.7,в), которые закрепляют нижнюю часть колонны по середине ее высоты, тем самым сокращая расчетную длину колонны (рис. 11.7,г).

Р ис. 11.7. Связи между колоннами и расчетные схемы колонн из плоскости рам

Установленные связи, кроме того, воспринимают усилия от ветра, направленного на торец здания, и от продольных воздей­ствий мостовых кранов.

Ветровая нагрузка на торец здания воспринимается стойками торцевого фахверка и частично передается на связи по нижнему поясу ферм. Связи шатра передают силу F_w на связи между колоннами. На рис.11.8 стрелками показана передача силы F_w на фундамент.

Рис. 11.8. Работа связей между колоннами при воздействии

а – ветровой нагрузки на торец здания; б – мостовых кранов

Сечения связей выполняют из уголков, швеллеров, прямоугольных и круглых труб.

При большой длине элементов связи, воспринимающие небольшие усилия, рассчитываются по предельной гибкости, которая для сжатых элементов связей ниже подкрановой балки равна 210 - 60 α (α - отношение фактического усилия в элементе связей к его несущей способности), выше 200. Для растянутых элементов эти значения составляют соответственно 200 и 300.

Связи по покрытию. Связи между фермами, создавая общую пространственную жесткость каркаса, обеспечивают: устойчивость сжатых элементов ригеля из плоскости ферм; перераспределение местных нагрузок (например, крановых), приложенных к одной из рам, на соседние рамы; удобство монтажа; заданную геометрию каркаса; восприятие и передачу на колонны некоторых нагрузок.

Связи покрытия бывают горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные связи располагаются в плоскостях нижнего, верхнего поясов ферм и верхнего пояса фонаря. Горизонтальные связи делятся на поперечные и продольные (рис. 11.9 и 11.10).

Элементы верхнего пояса стропильных ферм сжаты, поэтому необходимо обеспечить их устойчивость из плоскости ферм. Ребра кровельных плит и прогоны могут рассматриваться как опоры, препятствующие смещению верхних узлов из плоскости фермы при условии, что они закреплены от продольных перемещений связями.

Для закрепления плит и прогонов от продольных смещений устраивают поперечные связи по верхним поясам ферм, которые располагают в торцах цеха с тем, чтобы они (вместе с поперечными горизонтальными связями по нижним поясам ферм и вертикальными связями) обеспечивали пространственную жесткость покрытия. При большой длине здания или температурного блока (более 144 м) устанавливаются дополнительные поперечные связевые фермы в центре здания или блока.

Особое внимание обращается на завязку узлов ферм в пределах фонаря, где отсутствует кровельный настил. Поэтому для раскрепления узлов верхнего пояса ферм из их плоскости предусматривают распорки, причем такие распорки в коньковом узле фермы обязательны. Распорки крепят к торцевым связям в плоскости верхних поясов ферм, в процессе монтажа (до установки плит покрытия или прогонов). Гибкость верхнего пояса из плоскости фермы должна быть не более 220. Если это условие не соблюдается, то между коньковой распоркой и распоркой в плоскости колонн ставится дополнительная распорка. Связи по верхнему поясу фонаря проектируются аналогично (см. рис. 11.9).

В зданиях с мостовыми кранами, чтобы обеспечить горизонтальную жесткость каркаса как поперек, так и вдоль здания, с тяжелым и весьма тяжелым режимом работы при любой грузоподъемности обязательна система связей по нижним поясам ферм.