Связи шатра (покрытия)

Стропильные фермы обладают большой жесткостью в вертикальной плоскости и очень малой в горизонтальной. Для нормальной работы ферм в системе каркаса необходимо позаботиться о том, чтобы они были надлежащим образом закреплены. Достигается это постановкой горизонтальных и вертикальных связей, образующих вместе со стропильными фермами жесткую пространственную конструкцию.

Горизонтальные связи представляют собой фермы с параллельными поясами. Пояса у них общие с поясами стропильных ферм или один из них (при шаге ферм 12 м) специально запроектирован, решетка в большинстве случаев принимается крестовая, с раскосами из одиночных уголков, способных воспринимать только растягивающие усилия. Горизонтальные связи различают поперечные и продольные.

Связи по верхним поясам ферм. В плоскости верхних поясов ферм применяют только поперечные связи (рис. 1.5, а, б, в). При шаге ферм 6 м их рекомендуется выполнять по рис. 1.5, а; при шаге 12 м — по рис. 1.5, б или 1.5, в. Назначение поперечных связей, расположенных в плоскости верхних поясов стропильных ферм, состоит главным образом в обеспечении устойчивости верхних сжатых поясов стропильных ферм при работе из плоскости ферм. Размещают их на расстоянии примерно 60 м друг от друга. При применении в кровле крупноразмерных железобетонных плит, укладываемых на верхние пояса ферм и привариваемых к ним, это расстояние может быть увеличено. Обычно поперечные связевые фермы устанавливаются у торцов здания и у температурных швов.

Панель связевой фермы обычно принимают равной двум панелям стропильной фермы, развязывая, таким образом, верхние пояса стропильных ферм через узел. Стропильные фермы, расположенные в промежутках между поперечными связевыми фермами, раскрепляют прогонами, распорками, железобетонными плитами или щитами кровли. В беспрогонном решении до укладки всех плит на фермы и приварки их к поясам последние удерживаются только распорками, расстояние между, которыми определяется предельной гибкостью поясов стропильных ферм по формуле

,

где — радиус инерции сечения пояса относительно вертикальной оси;

- предельная гибкость стержня.

Связи по нижним поясам стропильных ферм проектируют как системы поперечных и продольных связевых ферм, располагаемых по контуру цеха или температурного отсека (рис. 1.5, г, д, е).

Поперечные связевые фермы у торцов здания предназначены для восприятия ветровой нагрузки со стороны торца здания, передаваемой стойками торцового фахверка.

Продольные связевые фермы соединяют отдельные плоские рамы каркаса в жесткую пространственную систему, создавая условия для перераспределения местных нагрузок (крановых моментов и сил поперечного торможения кранов).

При беспрогонном решении покрытия, когда кровля запроектирована из крупноразмерных железобетонных плит, пространственная жесткость каркаса резко повышается в результате создания жесткого диска кровли. В таких зданиях при кранах грузоподъемностью до 30 т включительно продольные связи можно не предусматривать. В многопролетных цехах продольные связи по внутренним рядам колонн можно либо вовсе не ставить, либо ставить их только с одной стороны ряда [1, рис. XIV.5, а] или по схеме [1, рис. XIV.5, б].

Горизонтальные связи по фонарю приведены на рис. 1.5, ж, з, и.

Вертикальные связи предназначаются для удержания ферм в проектном (вертикальном) положении. Их устанавливают на опорах и в пролете стропильных ферм. На опорах вертикальные связи устанавливают лишь в случае, когда стропильные фермы имеют опорную стойку. В пролете в большинстве случаев вполне достаточно установить один ряд вертикальных связей по средней (коньковой) стойке. При больших пролетах стропильных ферм (36 м и более) и, особенно, когда нет продольных связей в плоскости нижних поясов ферм, полезно поставить в пролете два, а то и три ряда вертикальных связей.

Наиболее простая схема вертикальных связей (при шаге ферм 6 м) изображена на рис.1.6, а. Однако для монтажа более удобны связи, схема которых представлена на рис. 1.6, б или в. При шаге стропильных ферм 12 м вертикальная связь проектируется в виде фермы с параллельными поясами. Решетка может быть крестовой или треугольной (см. рис. 1.6, г). По длине здания вертикальные связи устанавливаются обычно в местах, где поставлены поперечные горизонтальные связевые фермы, т. е. примерно через 60 м. Промежуточные стропильные фермы закрепляют распорками.

Рис. 1.6 Вертикальные связи шатра: а,б,в – при шаге ферм 6 м; г – при шаге ферм 12 м