Призначення та розстановка зв’язків по колонах
Основне призначення зв'язків - об'єднувати плоскі елементи у просторову систему, здатну сприймати навантаження діючі будинок у будь-якому напрямі.
По-друге, зв'язки служать, щоб забезпечувати стійкість стислих і стисло-вигнутих стрижнів верхніх поясів ферм, колон та ін. Небезпека втрати стійкості таких елементів пояснюється тим, що стрижні металевого каркаса мають великі довжини і невеликі компактні поперечні розміри. Зв'язки розкріплюють стислі елементи у проміжних точках, зменшуючи розрахункові довжини елементів у бік цих розкріплень.
Розрізняють такі основні види зв'язків, що застосовуються у металевому каркасі промислової будівлі
1)поперечні зв'язки між верхніми поясами ферм (наскрізні ригелі рам надалі називатимуться «фермами»)
2) вертикальні зв'язки між фермами
3)подовжні та поперечні зв'язки, розташовані в площині нижніх поясів ферм
4) вертикальні зв'язки між колонами
Розглянемо детальніше вертикальні зв'язки між колонами.
Розрізняють верхній ярус вертикальних зв'язків між колонами (зв'язки, розташовані вище підкранових балок) та нижній ярус - нижче балок.
Вузол зв'язків по нижньому поясу із прямокутних гнуто-зварних профілів
Схема вертикальних зв'язків між колонами
Зв'язки верхнього ярусу мають наступне призначення:а) зусилля від вітру, спрямованого в торець будівлі, передаються на зв'язку верхнього ярусу з торцевих поперечних зв'язків, розташованих у площині нижніх поясів, а потім, по розтягнутим підкосам, ці зусилля передаються на підкранові балки", б) зв'язку верхнього ярусу забезпечують -стійкість колон "з площини" рам. Таким чином, розрахункова довжина надкранової частиниколони (рис.20, пунктир) з площини рами дорівнює висоті цієї частини колони; в) разом про нижній ярус зв'язків при монтажі утримують кріплені анкерами колони від перекидання.
Вертикальні зв'язки нижнього ярусуНа зв'язку нижнього ярусу покладається функції: а) передавати вітрові зусилля від зв'язків верхнього ярусу та від поздовжнього гальмування кранів (рис.20); б) забезпечувати стійкість підкранової частини колонії з площини рами;
в) служити як монтажні зв'язки при встановленні колон. У будинках великої висоти зв'язку нижнього ярусу мають додаткову розпірку між колонами.
Її призначення-зменшити розрахункову довжину підкранової частини колони з площини рами. До цього компоновочного прийому вдаються в тому випадку, якщо при розрахунку перевірки стійкості колони «з площини» не дає задовільних результатів внаслідок великої гнучкості колони (з площини рами).
Схеми вертикальних зв'язків можуть бути різними залежно від кроку колон, від необхідності використання отвору між колонами тощо
Схеми вертикальних зв'язків нижнього ярусу: а) додаткова розпірка зменшення розрахункової довжини колони з площини рами; б) варіанти зв'язків між колонами
Прикріплювати зв'язки нижнього ярусу до підкранових балок у прольоті не слід, оскільки під час руху крана може виникнути стиск розкосів зв'язків, а отже, їх вимкнення. Зв'язки верхнього ярусу можуть прикріплюватися до гальмівних балок болтами з овальними отворами у вертикальному напрямку.
Конструкції вертикальних зв'язків при кроці колон 6м
Вертикальні зв'язки між колонами при кроці колон 12м: С-овальні отвори у вузлі, що допускають прогини підкранової балки без навантаження зв'язків верхнього ярусу; t-гальмівна балка.
У вертикальній площині верхній ярус зв'язків зазвичай розташовується по осі надкранової частини колони, а нижні зв'язки повинні бути подвійними і їх слід розташовувати в площинах як зовнішньої, так і внутрішньої гілок підкранової частини колони. Якщо є фахверк, то зв'язки встановлюються у площині фахверка та стикуються зі стійкою фахверку в середньому вузлі. По довжині будівлі зв'язку нижнього ярусу розміщуються в середині температурного блоку, але в жодному разі не до кінця. Розміщення зв'язків у середині будівлі забезпечує вільну деформацію поздовжніх елементів при коливаннях температури (подовження або скорочення підкранових балок, поздовжніх зв'язків та ін.).
Середній вузол вертикальних зв'язків. Г-кріплення зв'язків до стійки фахверка f на монтажному зварюванні; Д-на високоміцних болтах, Q-ребра жорсткості, 4-4 - розрахунковий переріз фасонки. Болти розраховуються на осьове зусилля у діагоналі зв'язків та момент від ексцентриситету «а»
У більшості видів зв'язків важко точно визначити величини зусиль, які вони сприйматимуть. Тому перерізи елементів зв'язків, як правило, підбираються за граничною гнучкістю [1]. Для елементів, про які заздалегідь відомо, що вони будуть стискати, рекомендується приймати граничну гнучкість 200.
За відомими зусиллями розраховується вертикальні зв'язки між колонами, а також поперечні зв'язки по нижньому поясу ригеля і поздовжні горизонтальні зв'язки (у разі обліку просторової роботи каркасу).