Металлоконструкции в архитектуре » Конструкции, активные по вектору. Связи
Применение вертикальных диафрагм и монолитных ядер жесткости позволяет в целом повысить жесткость каркаса и уменьшить количество необходимых связей, надежно закрепляя здание от перекоса. Такое решение особенно выгодно в многоэтажных зданиях, где отсутствие связей увеличивает функциональность внутреннего пространства и архитектурную привлекательность в целом.
Кроме основной конструкции, несущие системы требуют элементов, которые обеспечивают ее функционирование согласно задуманной концепции.
Классификация связей
Стержневые каркасы с точки зрения расчетной схемы должны обладать геометрической неизменяемостью и работать совместно как единая система на всех этапах жизненного цикла. В регулярных системах этого можно достичь в основном двумя способами – созданием жестких узлов или постановкой связей. Соответственно, в зависимости от применяемого способа обеспечения неизменяемости, каркасы разделяют на закрепленные и не закрепленные от перекоса.
Что вы знаете о спешке при строительстве связи
По конструктивной схеме выделяют жесткие и гибкие связи. Не закрепленный от горизонтального смещения каркас является геометрически изменяемой, нестабильной системой. Жесткие связи способны воспринимать сжимающие усилия, транслируя нежелательное силовое воздействие в опору, а гибкие – работают только на растяжение.
Жесткие связи формируют из прокатных элементов: труб, квадратных замкнутых профилей, спаренных уголков или швеллеров. Гибкие связи выполняют из круглой стали или канатов с обязательным предварительным натяжением. Относительно направления восприятия и распределения нагрузок, в каркасах быстровозводимых зданий, организующих ортогональные функциональные объемы, выделяют горизонтальные и вертикальные связи. Они, в свою очередь, могут иметь различную геометрию, сечения элементов и принципы работы.
Основы проектирования связей
В каркасах, закрепленных от перекоса, связи являются второстепенными элементами, и их сечения, как правило, принимают исходя из соображений предельной гибкости элементов. В то же время, в зависимости от принятой конструктивной схемы, в связях могут возникать значительные продольные усилия, выявляемые при пространственном расчете быстровозводимых зданий. Тогда сечения связей подбирают исходя из условий прочности или устойчивости.
Вертикальные связи придают жесткость при действии горизонтальных усилий вертикальным элементам здания, которые соединяют перекрытия или заземляют основной силовой поток. Для сохранения функциональности внутреннего объема вертикальные связи стремятся располагать в плоскости фасадов или в глухих внутренних стенах.
Оси связей должны проходить через центральные оси основных вертикальных элементов – стоек и колонн, однако этому может помешать расположение ограждающих конструкций наружных стен. В таких случаях ограждение смещают вовнутрь или наружу от оси колонн, либо увязывают со связевой системой. В основном связи крепятся шарнирно на обычных болтах и центрируются в узлах элементов основного несущего каркаса. По типу геометрии различают диагональные, треугольные, крестовые, портальные и ромбические связи.
Гибкие связи применение в высокоэтажном строительстве
Диагональные связи являются наиболее простыми и недорогими по обустройству, однако дают несимметричное закрепление и должны быть обязательно жесткими. С архитектурной точки зрения диагональные связи нивелируют возможность обустройства просветов, но дают наименьшую визуальную затеняемость в оконных проемах.
Треугольные связи имеют те же характеристики, но дают немного большую связность элементов и более лояльны к обустройству просветов.
Крестовые связи являются наиболее распространенным типом, так как дают максимальную жесткость и достаточно просты в обустройстве, однако стены с крестовыми связями обычно являются глухими.
Портальные и ромбические связи дают максимальную возможность для организации проходов, однако обеспечить с помощью них каркасу такую жесткость, как придают крестовые связи, крайне сложно.
Размещение связей в здании при проектировании зависит от его размеров, конфигурации несущей системы, архитектурных возможностей и направления действия горизонтальных нагрузок, которые должны быть восприняты. Прежде всего, связи всегда ставят в торцевых блоках здания, так как они непосредственно взаимодействуют с горизонтальным силовым потоком от ветра.
Шаг связей между торцами принимают не более 50 м. В каждом температурном и деформационным блоке предусматривается своя отдельная система связей.
Горизонтальные связи обеспечивают образование в зданиях жестких дисков, которые распределяют внешние силовые воздействия между элементами, препятствуют скручиванию каркаса, выходу из плоскости элементов и уменьшают моментные усилия.
Применение железобетонных плит настилов в перекрытиях из стальных элементов позволяет создавать жесткие диски и минимизировать потребность в горизонтальных связях. Следует учитывать, что железобетонные плиты с толщиной менее 200 мм, равно как металлические профилированные настилы и ограждающие панели, не создают достаточной жесткости и не могут полностью заменить горизонтальные связи. Прогоны кровли и второстепенные балки перекрытий могут считаться связями только при соединении в одном уровне с основными несущими конструкциями и при соосности с потоком передаваемых горизонтальных усилий, на которые должны быть рассчитаны.
Связи как конструктивный инструмент архитектурной формы
Наиболее выраженное визуальное представление работы связей возможно в отношении диагональных связей. Помимо конструкционной функции, наружные связи зачастую используют для придания быстровозводимому зданию экспрессивного вида. Связи, предусмотренные для достижения комплексного эффекта, могут представлять собой более чем необходимый минимум для конструкционных целей. Пример применения наружных крестовых связей для обеспечения жесткости внешних несущих конструкций фасада показан на рис.
В данном случае были использованы гибкие предварительно напрягаемые канаты, а размещение в каждом отсеке связано с формой фасада и противодействием ветровым пульсациям.
В офисном центре «Леонардо » связи несущих элементов фасадной системы специально выполнены открытыми, притягивая взор и акцентируя современный вид здания.
Восьмиэтажное здание исследовательского центра Arcelor Mittal в Люксембурге для увеличения жесткости каркаса имеет вертикальную связевую ферму, выполненную из двутавровых профилей. Конструкция визуально открыта во внутреннем пространстве атриума и вместе с несущими конструкциями наружных панорамных лифтов создает особую внутреннюю среду, подчеркивающую предназначение и функцию здания. Массивный размер профилей также был принят во внимание при пожарно-техническом анализе данного здания.
Источник: mtmrt.ru
Связи в производственных зданиях
В каждом температурном блоке здания следует предусматривать самостоятельную систему связей.
Связи – это важные элементы стального каркаса, которые необходимы для: Обеспечения неизменяемости пространственной системы каркаса и устойчивости его сжатых элементов; Восприятия и передачи на фундаменты некоторых нагрузок (ветровых, горизонтальных от кранов); Обеспечения совместной работы поперечных рам при местных нагрузках (крановых); Создание жесткости каркаса, необходимой для обеспечения нормальных условий эксплуатации; Обеспечения условий высококачественного и удобного монтажа.
Связи подразделяются на связи между колонами и связи между фермами. Связи между колоннами и обеспечивают геометрическую неизменяемость каркаса и его несущую способность в продольном направлении, а также устойчивость колонн из плоскости поперечных рам. Для этого необходим хотя бы вертикальный жесткий диск по длине температурного блока, и система продольных элементов, прикрепляющих колонны, не входящие в жесткий диск.
Жесткий диск состоит из 2х колонн, подкрановой балки, горизонтальной распорки и решетки. Решетка чаще проектируется крестовой, элементы которой работают на растяжение при любом направлении сил, передаваемых на диск, и треугольной, элементы которой работают на растяжение и сжатие. Вертикальные связи ставят в середине температурного блока, т.к. если поставить диски по торцам, то во всех продольных элементах возникают значительные температурные усилия.
Верхние вертикальные связи располагаются в торцевых панелях, а также в панелях, примыкающих к температурным швам, т.к. это повышает продольную жесткость верхней части каркаса. Ветровая нагрузка на торец здания воспринимается стойками торцевого фахверка и частично передается на связи по нижнему поясу ферм.
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. Элементы верхнего пояса стропильных ферм сжаты, поэтому необходимо обеспечить их устойчивость из плоскости ферм. Ребра кровельных плит и прогонов 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 устраиваются поперечные связи по верхним поясам ферм, которые целесообразно располагать в торцах цеха, с тем чтобы они обеспечивали пространственную жесткость покрытия. В зданиях с мостовыми кранами необходимо обеспечить горизонтальную жесткость каркаса как поперек, так и вдоль здания. Это достигается постановкой системы связей по нижним поясам ферм.
Источник: studopedia.ru
Связи в строительных конструкциях
Связи в строительных конструкциях – соединительные элементы, обеспечивающие устойчивость основных (несущих) конструкций каркаса и пространственную жёсткость сооружения в целом. Связи обеспечивают также перераспределение нагрузок, приложенных к отдельным конструкциям, на соседние конструкции или на всё сооружение.
[Новый политехнический словарь, Москва, Научное издательство, 2000г.]
Рубрика термина: Конструкции прочие
Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград . Под редакцией Ложкина В.П. . 2015-2016 .
Полезное
Смотреть что такое «Связи в строительных конструкциях» в других словарях:
СВЯЗИ — в строительных конструкциях элементы каркаса здания (сооружения), обеспечивающие его пространственную жесткость, а также устойчивость основных (несущих) конструкций. Система связи обычно состоит из стержневых конструкций (ферм, порталов) и… … Большой Энциклопедический словарь
связи — (в строительных конструкциях), элементы каркаса здания (сооружения), обеспечивающие его пространственную жёсткость, а также устойчивость основных (несущих) конструкций. Система связей обычно состоит из стержневых конструкций (ферм, порталов) и… … Энциклопедический словарь
Связи — в строительных конструкциях, соединительные элементы, обеспечивающие устойчивость основных (несущих) конструкций Каркаса и пространственную жёсткость сооружения в целом. С. обеспечивают также перераспределение нагрузок, приложенных к… … Большая советская энциклопедия
СВЯЗИ — в строительных конструкциях соединит. элементы, обеспечивающие устойчивость осн. конструкций каркаса и пространств. жёсткость сооружения в целом. С. обеспечивают также перераспределение нагрузок, при лож. к отд. конструкциям, на соседние… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Конструкции прочие — Термины рубрики: Конструкции прочие Временная перегородка Геодезическая съёмка отклонений строительных конструкций Консольные системы … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
помещение — 3.17 помещение [камера] (room): Замкнутое пространство вне кабины, где генерируется шум. Источник: ГОСТ 31299 2005: Шум машин. Определение звукоизоляции кабин. Испытания в лаборатории и на месте установки … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Строительные материалы — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
Промышленность — (Industry) История промышленности Основные отрасли промышленности в мире Содержание Содержание Раздел 1. История развития . Раздел 2. Классификация промышленности. Раздел 3. промышленности. Подраздел 1. Электроэнергетика. Подраздел 2. Топливная… … Энциклопедия инвестора
Характеристики — К.4. Характеристики Применяют следующие дополнительные характеристики: К.4.3.1.2. Номинальное напряжение изоляции Минимальное значение номинального напряжения изоляции должно быть 250 В. К.4.3.2.1. Условный тепловой ток на открытом воздухе… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Соединения (строит.) — Соединения в строительных конструкциях служат для осуществления необходимой связи конструктивных элементов между собой, обеспечения надёжности строительной конструкции, её работы как единого целого в соответствии с требованиями эксплуатации и… … Большая советская энциклопедия
Источник: construction_materials.academic.ru