Металлический каркас одноэтажного промышленного здания

схеме;
Значительные нагрузки на конструкции здания;
Взрыво- и пожароопасность производства, требующая быстрой эвакуации.

Одноэтажные промышленные здания (ОПЗ) – весьма распространённый тип сооружений из металла.

По виду подъёмно-транспортного оборудования, используемого в технологическом процессе производства, различают промышленные здания
Бескрановые;
С подвесным кранами;
С опорными мостовыми кранами.

и продольных конструкций.

Прогоны

основные колонны

связи

стропильные фермы

фахверковые колонны

светоаэрационные фонари не применяются уже более 20 лет.

блока (отсека).

Предельные размеры температурных блоков, м

24; 30; 36 м);
Шаг колонн – расстояние между поперечными разбивочными осями (6; 12; 18 м);
Высота цеха – расстояние от пола до низа стропильных конструкций (ферм);
Привязка колонн – указание их положения относительно разбивочных осей;
Деформационные швы бывают температурными и осадочными.

грузка может быть вертикальной и горизонтальной.
Продольная горизонтальная крановая нагрузка вызвана торможением моста крана, а поперечная (Т) – торможением тележки крана.

эффективность применения стальных конструкций повышается.
Стальные каркасы рационально применять:
При высоте цеха 18 м и более;
При грузоподъёмности кранов 50 т и более;
При шаге колонн 12 м и более.
Смешанные каркасы (железобетонные колонны и стальные фермы) рационально применять:
При пролёте 30 м и более;
При использовании подвесных кранов;
При строительстве неотапливаемых зданий с лёгкой кровлей.
В железобетонных каркасах некоторые элементы (подкрановые балки, связи, элементы фахверка) рационально выполнять стальными (кроме подкрановых балок пролётом 6 и 12 м под краны лёгкого и среднего режимов работы грузоподъёмностью не более 32 т).

рамы.
Жёсткость и геометрическая неизменяемость каркаса ОПЗ в поперечном направлении обеспечивается жёсткой заделкой колонн в фундаменты, а в продольном – установкой системы вертикальных связей.

Жёсткие узлы

Шарнирные узлы + связи

Рамная

Связевая

Рамно-связевая

Каркасные несущие системы

шарнирным

В однопролётной раме более целесообразно жёсткое сопряжение, так как оно уменьшает горизонтальные перемещения каркаса

Чем больше в раме жёстких узлов, тем более равномерно распределяются усилия

Только шарнирное сопряжение

Шарнирное или жёсткое сопряжение

☺

реакцию

Шарнирное

Примыкание сбоку

Жёсткое

Передаёт вертикальную опорную реакцию и изгибающий момент

F = M / h

h

α

F

M

поясам ферм

Размещение связей по нижним поясам ферм

Нижние вертикальные связи между колоннами;
Верхние вертикальные связи между колоннами;
То же, в торце температурного блока;
Вертикальные связи между фермами;
Распорки;
Поперечные горизонтальные связи по верхним поясам ферм;
Продольные горизонтальные связи по нижним поясам ферм;
Поперечные горизонтальные связи по нижним поясам ферм.

(установлены связи)

Стеснённые температурные деформации могут стать причиной потери устойчивости продольных элементов

Нерациональная установка связей приводит к недопустимому горизонтальному перемещению крайней колонны

Образование геометрически неизменяемых систем

верхнего пояса из плоскости ферм путём закрепления узлов фермы от перемещения в направлении продольной оси здания.
Продольные ряды связей-распорок закрепляются от перемещений с помощью поперечных горизонтальных связевых ферм в торцах температурных блоков.

Поперечные связи отсутствуют

Прогон не закреплён в узле

Крепление прогона в узле

Расчётная длина верхнего пояса фермы из плоскости фермы

Распорки (прогоны или рёбра кровельных панелей)

Изменение расчётной длины элементов верхнего пояса фермы в зависимости от конструктивного решения поперечных связей

ферм предназначены для перераспределения горизонтальной поперечной крановой нагрузки, тем самым они обеспечивают пространственную работу каркаса.

Крановая нагрузка действует на отдельную раму, вызывая её значительные перемещения

Связи вовлекают в пространственную работу соседние рамы, и поперечное смещение существенно уменьшается

служат для восприятия ветровой нагрузки, действующей на торец здания.

План здания

Продольный разрез

Передача ветровой нагрузки на фундамент

Передача усилий от торможения мостовых кранов на фундамент

1 – стеновые панели;
2 – фахверковые колонны.

так и на сжатие.
В крестовой решетке раскосы работают только на растяжение, что позволяет устраивать их гибкими.
Оптимальный угол наклона связей составляет 45°.
Сечение связей выполняется из уголков (одиночных или парных).

ли здесь лишних связей

Почему все связи имеют крестовую решётку, а связь 6 - нет?

поперечную раму каркаса;
Статический расчёт поперечной рамы;
Расчёт и конструирование колонны;
Расчёт и конструирование стропильной фермы;
Расчёт и конструирование подкрановой балки.

Расчётно-конструктивная часть

Размещение связей каркаса и конструкция колонны

Конструктивное решение стропильной фермы

Графическая часть – два листа формата А1

данные: