II.5.1 Температурные блоки

Общие размеры здания, в принципе, диктуются технологической схемой производства и могут быть весьма солидными. Чтобы снизить влияние естественных или искусственных (технологических колебаний температуры не несущих каркасов здания оно члениться на блоки температурными швами (отсюда и термин – ‘‘температурные блоки’’) (1, табл. 42). Очевидно, что в отапливаемых зданиях колебания температур меньше, чем в неотапливаемых, поэтому предельно допустимые размеры блоков в них больше. Поперечные рамы (а точнее конструкции их образующие – колонны, ригели) в своей плоскости развиты заметно больше, чем в перпендикулярном направлении (из плоскости) поэтому температурные блоки имеют выраженные ширину – меньший размер и длину –больший размер. Они также зависят от климатического района строительства. Если жесткости колонн в обеих главных плоскостях одинаковы, температурные блоки могут быть квадратными в плане.

II.5.2. Связи температурного блока

Связи, в общем, необходимы для придания каркасу блока (а с ним и здания) жесткости во всех направлениях, а также для раскрепления элементов поперечных рам с целью снижения их расчетных длин. Попутно они воспринимают отдельные нагрузки и обеспечивают пространственную работу. В отечественной практике подавляющее распространение имеют крестовые связи – экономичные, жесткие и надежные, т.к. работают и проектируются в основном как растянутые (исключения составляют в особых случаях связи в подкрановых частях колонн), реже применяются расковые связи, работающие и проектируемые как сжатые. В блоке можно выделить две основные группы связей – связи колонн (с них и следует начинать компоновку) и связи шатра.

Связи колонн удобно компоновать, начиная с нижних, подкрановых. Это пространственные (или иначе, двухслойные) связи, т.к. они устанавливаются в двух плоскостях – по наружной грани (левой, для крайних сквозных колонн – шатровой ветви) и по оси подкрановых блоков (правой, подкрановой ветви) рис. 14.1. По длине блока размещают одну или две нижние связи, исходя из сопоставления его фактического размера – L и норм (1, табл. 42), ограничивающих расстояние от торца до оси первой связи – А и промежуток между осями связей – Б: если 2АL достаточно одной связи, если 2АL необходимы две связи, располагаемые в средней части блока с наибольшими возможным промежутком. Если нормы расстояний А и Б выдержаны, то температурные деформации оказываются столь существенно ограниченными, что их влиянием можно пренебречь и не учитывать в расчетах. Если превышена норма А, то наибольшее температурное влияние будет в колоннах торцевых рам (вплоть до изгиба их из плоскости рамы); если превышена норма Б, то наибольшее температурное влияние будет в горизонтальных элементах, находящихся между связями – распорках, подкрановых конструкциях и т.п. (в них возникнут сжимающие силы, опасность потери общей устойчивости).

При монтаже с торца используются временные нижние связи – 2 (с обязательным демонтажем). Для уменьшения расчетных длин подкрановых частей колонн из плоскости рам (его необходимость уточняется по ходу проектирования колонн) применяют дополнительные горизонтальные распорки – 3.

В надкрановых частях колонн устанавливают верхние связи – 4, размещая их в торцах и над нижними.

Связи колонн воспринимают нагрузки, действующие вдоль блока – от торцевого ветра, торможения кранов и т.п., поэтому они не должны быть слишком крутыми, 50⁰. Эта рекомендация предполагает некоторое творчество при назначении схем связи, выборе их очертания, с возможными вариантами по рис. 15а…в. В многопролетных (два и более) блоках нижние связи в средних рядах часто делают портальными, рис. 15г.

Рис. 15

Связи шатра объединяют три совместно работающие подсистемы – связи нижних поясов, верхних поясов и вертикальные. На рис. 16а показан фрагмент связей нижних поясов. Они включают:

5 – поперечные связи – размещаются над верхними связями колонн

6 – продольные связи – в крайних панелях поясов ферм вдоль всего блока

в однопролетном блоке обоих рядов колонн, в многопролетном блоке через ряд; их ширина обычно 6м. Здесь же находятся распорки 7 и тяжи 8. на рис. 16б показан фрагмент связей верхних поясов. Они включают 9 – поперечные связи – размещаются над связями 5. здесь же находятся распорки 7. объединяют эти две подсистемы вертикальные связи 10 (показаны пунктиром), совместно с распорками 7 и тяжами 8 – подлине цеха связи 10 помещаются в ячейках со связями 5,9 (поперечными), по пролету – с шагом не более 12 м. При наличии в покрытии ж-б плит допускается связи 9 не применять, тогда шаг связей 10 должен быть 6 м, при этом связи 7,8 устанавливаются как обычно – с шагом 12 м и в местах изломов поясов (на рис. 16б по коньку трапециидальных ригелей).

Назначение связей шатра:

5 – воспринимают ветровые нагрузки на торец блока (от стоек фахверка);

6 – способствуют перераспределению местных (крановых) нагрузок между соседними поперечными рамами, раскрепляют нижние пояса ригелей и колонн в горизонтальном направлении (из их плоскостей);

5+6 – образуют весьма жесткий замкнутый контур (диск) вместе со связями колонн препятствующих крутильным перемещениям шатра в его плоскости;

7,8 – раскрепляют промежуточные колонны и ригели (не соединенные с поперечными связями);

10 – объединяют 5 и 9 для совместного восприятия ветровых нагрузок, вместе с 7,8 обеспечивают общую устойчивость ригелей на монтаже (гибкость их верхних поясов из плоскости не должна превышать 220 (1, табл. 19 п.3) при необходимости для ее снижения используют дополнительные распорки 7) и неизменяемость шатра по длине блока.

Как и в связях колонн очертания связей шатра зависят от соотношения размеров сторон заполняя его ими проема. Например, на рис. 17 показаны варианты связей при шаге рам 12 м: а – полураскосный (раскосы могут воспринимать сжатие); б – со связевыми фермами. На рис. 18 показаны варианты схем вертикальных связей 10 (крепятся они к стойкам ригелей обычно крестового сечения из двух уголков).

Контрольные вопросы

1. От чего и как зависят размеры температурных блоков

2. Можно ли нарушать нормируемые размеры температурных блоков, последствия

3. Связи колонн – правила постановки, назначение, виды схем

4. Связи шатра нижние – то же

5. Связи шатра верхние – то же

6. Связи шатра вертикальные – то же