Ответ:
Учебник:
Под пространственной жесткостью здания или сооружения понимают его способность сопротивляться воздействию горизонтальных нагрузок, возникающих при торможении мостового крана, давлении ветра, сейсмических и взрывных сил.
Пространственная жесткость каркаса одноэтажного промышленного здания в поперечном направлении обеспечивается расчетом и конструкцией поперечной рамы. Основными факторами, обеспечивающими пространственную жесткость здания в поперечном направлении, являются защемление колонн в фундаментах и необходимая изгибная жесткость колонн, достигаемая увеличением размера ее сечения в поперечном направлении. Постановка связей в этом случае не может быть оправданной, так как они будут препятствовать реализации технологического процесса.
Пространственную жесткость здания в продольном направлении обеспечивать подобным образом нецелесообразно. Выгоднее уменьшить ширину сечения колонн, экономя бетон, а для обеспечения жесткости здания в продольном направлении использовать вертикальные связи из прокатного металла. Данные связевые конструкции устанавливаются между колоннами, расположенными в продольном направлении здания в середине температурного блока (рисунок). Вертикальные стальные связи могут быть крестовые при шаге колонн 6 м или портальные - при шаге колонн 12 м.
Данные связи устанавливаются на высоту от нулевой отметки до низа подкрановых конструкций балок и привариваются к закладным деталям колонн. При таком конструктивном решении продольной рамы необходимость её расчета отпадает. Выполняется лишь расчет связей на действие горизонтальных нагрузок. В бескрановых зданиях небольшой высоты (Н 9,6 м) вертикальные связи по колонная не устанавливают.
Помимо обеспечения пространственной жесткости здания в целом должна быть обеспечена пространственная жесткость и устойчивость ригелей покрытия и фахверковых колонн.
Действующая на торец здания горизонтальная ветровая нагрузка (W) передается от стеновых панелей через стойки фахверка на плиты покрытия. Сопряжение между плитами покрытия и колоннами осуществляется через ригели (балки, фермы, арки), обладающие малой жесткостью из своей плоскости. В связи с этим при отсутствии связей горизонтальная сила, приложенная к покрытию, может вызвать чрезмерные перемещения ригелей (рисунок)
Кроме этого, горизонтальная сила от продольного торможения крана () может вызвать значительные деформации отдельной колонны при отсутствии включения в работу смежных колонн каркаса здания.
Для исключения возможности данных деформаций в торцах температурных блоков между ригелями по линии колонн устанавливают вертикальные связевые фермы из стального прокатного материала, обеспечивающего передачу усилия с покрытия на колонны здания. Также, в продольном направлении по верху колонны связываются распорками, которые выполняются из прокатного металла (рисунок выше).
При небольшое высоте ригелей на опорах (h 800мм) и наличии жесткого опорного ребра, способного воспринять горизонтальные силы, допускается вертикальные связевые фермы между ригелями покрытия не устанавливать. Однако в этом случае сварные швы в сопряжении ригеля с колонной должны расчитываться из условия восприятия изгибающего момента .
Лекции Бедова:
Общие принципы обеспечения пространственной жесткости каркаса ОПЗ и МПЗ:
1. В уровне покрытия необходимо создать жесткий диск;
2. Необходимо исключить перемещения диска в продольном и поперечном направлениях.
Для создания диска необходимо:
а) Приварить панели покрытия к стропильным конструкциям не менее чем в 3 точках;
б) Швы между панелями заделать раствором , чтобы обеспечить их совместную работу.
Для исключения перемещений диска:
а) Правильно присоединить его к колоннам (в оголовках колонн, в опорных узлах стропильных конструкций и в плитах имеются закладные детали, которые при монтаже свариваются)
Для создания единого температурного блока, работающего как пространственная система необходимо устройство вертикальных и горизонтальных связей.
Вертикальные устанавливаются в середине температурного блока и в крайних отсеках фонарей при их наличии.