構造内の接続。 コーティングのタイ メタルウィンドタイの描画

横要素 - フレームは壁、カバー、天井からの荷重を吸収します（ 高層ビル）、雪、クレーン、外壁や天窓に作用する風、カーテンウォールからの荷重。 フレームの長手方向の要素は、クレーン構造、垂木トラス、柱とトラスの接続部、母屋 (または鋼製屋根パネルのリブ) です。

フレームの主な要素はフレームです。 それらは、柱と、梁やトラス、長いデッキなどのカバーの耐荷重構造で構成されています。これらの要素は、金属の埋め込み部品、アンカーボルト、溶接を使用して節点でヒンジで接続されています。 フレームは工場で製造された標準的な要素から組み立てられます。 他のフレーム要素には、基礎、ストラップ、クレーンの梁と垂木構造があります。 フレームの安定性を確保し、建物壁面や灯籠にかかる風による荷重やクレーンからの荷重を吸収します。

平屋の工業用建物のフレームのコンポーネント

例としては、天井クレーンを備えた単スパンの建物です（図1）。

フレームは次の主な要素で構成されます。

1. 建物に沿って西側の階段にある柱。 柱の主な目的は、クレーンの梁と屋根を支えることです。
2. カバーの耐荷重構造（垂木*梁またはトラス）。柱の上に直接置かれ（ピッチが柱のピッチと一致する場合）、柱と一緒にフレームの横フレームを形成します。
3. カバーの耐荷重構造のピッチが柱のピッチと一致しない場合（たとえば、6 m と 12 m）、長手方向の面に配置された垂木下の構造（梁またはトラスの形でも）は、フレームに導入され、中間をサポート 耐荷重構造コーティングはカラムの間にあります (図 1、b)。
4. 一部の（まれな）ケースでは、母屋がフレームに組み込まれ、コーティングの耐荷重構造の上に置かれ、1.5 または 3 m の距離に配置されます。
5. 天井クレーンの柱と耐荷重トラックで支持されるクレーンビーム。 天井クレーンまたは床クレーンを備えた建物では、クレーン ビームは必要ありません。
6. 柱基礎の上に載って建物の外壁を支える基礎梁。
7. 柱の上に固定され、個々の層を支えるストラップビーム 外壁（高さ全体にわたって基礎梁の上に載っていない場合）。
8. 外壁の平面内でフレームの主柱間の距離が 12 m 以上である場合、および建物の端に補助柱（木骨構造）が設置され、建物の建設を容易にします。壁。

米。 1. 平屋1スパンの建物の躯体（図）：

a - 柱の間隔とコーティングの耐荷重構造が同じであること。 b - 柱の間隔が等しくなく、コーティングの耐荷重構造がある。 1 - 列。 2 - コーティングの耐荷重構造。 3 - 垂木構造。 4 -- 実行します。 5 - クレーンビーム。 6 - 基礎梁。 7 - ストラップビーム。 c - 柱の縦方向の接続。 9 - コーティングの長手方向の垂直接続。 10 - 横方向 横のつながりコーティング; 11 - コーティングの長手方向の水平接続。

鉄骨フレームでは、束縛梁もハーフティンバーに分類されます（図2、a）。 フレーム全体は、クレーン、風、その他の荷重の影響下でも確実かつ安定して動作する必要があります。

米。 2 ハーフティンバーリングのスキーム

a - 縦壁半木材、b - 端部半木材、1 - 主柱、2 - 半木材柱、3 - 半木材横棒、4 - 屋根トラス

垂直荷重 P から 天井クレーン(図 3)、クレーンのビームを通って大きな偏心を持つ柱に伝達され、それが配置されている柱に偏心圧縮を引き起こします。 現時点でクレーン橋。

米。 3. 天井クレーン図

1 - クレーンの寸法、2 - トロリー、3 - クレーンブリッジ、4 - フック、5 - クレーンホイール。 6 - クレーンレール; 7 - クレーンビーム。 8 - 列

天井クレーン トロリーがクレーン ブリッジに沿って (スパンを横切って) 移動するときにブレーキをかけると、同じ支柱に作用する水平横方向のブレーキ力 T1 が発生します。

天井クレーンがスパンに沿って移動する際の全体としての制動により、列の列に沿って作用する長手方向の制動力 T2 が生成されます。 天井クレーンの吊り上げ能力は 650 トン以上に達し、フレームに伝達される荷重は非常に大きくなります。 吊り下げられたクレーンは、カバーの耐荷重構造から吊り下げられたトラックに沿って移動し、トラックを通して荷重を支柱に伝達します。

さまざまな風向の風荷重がフレームに横方向と縦方向の両方に作用する可能性があります。

設置中の個々のフレーム要素の安定性と、フレームにさまざまな荷重が加わったときのジョイントの空間動作を確保するために、フレームに接続が導入されます。

平屋建て建物の主な架台接続の種類

1. 縦方向の接続クレーンの縦方向の制動時や風の縦方向の作用時に、縦方向の安定性とジョイント作業を確保するための支柱は、フレームの長さの端または中央に取り付けられます。

長手方向面における残りの柱の安定性は、水平長手方向フレーム要素 (クレーン ビーム、ストラップ ビーム、または特殊なスペーサー) を使用して支柱に固定することによって達成されます。

このタイプの接続では、次のような問題が発生する可能性があります。 異なるスキーム設計された建物の要件に応じて。 最も単純なものは相互接続です (図 4、a)。 機器の設置に干渉したり、通路の隙間に食い込む場合（図4、b）は、ポータル接続に置き換えられます。

高さの低いクレーンのない建物では、このような接続は必要ありません。 すべての場合において、横方向のカラムの動作は、この方向の大きな寸法によって保証されます。 断面そしてそれらを基礎にしっかりと固定します。

図4． 柱に沿った垂直接続のスキーム。 1 - 柱、2 - カバー、3 - 接続、4 - 通路

2. コーティングの縦方向の垂直接続、安定性を提供します 垂直位置柱を覆う耐荷重構造（トラス）は、柱への取り付けがヒンジ式であるとみなされるため、フレームの端に配置されます。 残りのトラスの安定性は、水平支柱を使用してブレース付きトラスに取り付けることで実現されます。

3. 横方向の水平接続、トラスの上部圧縮弦の安定性を確保します。 縦曲げ、フレームの端に位置し、2 つの隣接するトラスの上弦を結合して、水平面内で剛な単一の構造にすることによって形成されます。 残りのトラスの上弦材の安定性は、スペーサー（または囲い込み要素）を使用して、上弦材の平面内でブレース付きトラスに残りのトラスを取り付けることによって達成されます。

4. コーティングの縦方向の水平接続、トラスの下弦のレベルで外壁に沿って配置されます。

3 種類のコーティング接続はすべて、垂直面内でのみ剛性のあるコーティングの個々の平らな耐荷重要素を単一の不変の空間構造に結合し、クレーンや風荷重からの局所的な水平荷重を吸収し、フレーム柱間で分散することを目的としています。

平屋建ての工業用建物のフレームは、プレキャスト鉄筋コンクリートで建てられることがほとんどです。 鋼構造物鉄筋コンクリートの使用が不適切となる、特に大きな荷重、スパン、またはその他の条件が存在する場合にのみ許可されます。 鉄筋コンクリート構造における鋼の消費量は、鋼構造の場合よりも少なくなります。柱の場合 - 2.5〜3倍。 コーティング農場では - 2〜2.5倍。 1 つのフロアにある工業用建物の種類。

ただし、同じ用途でも鉄骨造と鉄筋コンクリート造では価格が若干異なり、現在では躯体は鉄骨造が主流となっています。

上で説明した複雑な接続は、鉄骨フレームに最も完全かつ明確な形で見られ、その個々の要素の剛性は特に低くなります。 鉄筋コンクリートフレームの要素が大きくなるほど、剛性も高くなります。 そのため、鉄筋コンクリート造では、 個々の種接続が欠落している可能性があります。 たとえば、ランタンがなく、耐荷重構造、梁の形のカバー、および大きなパネルのスラブで作られた床を備えた建物では、カバー内で接続は行われません。

モノリシック鉄筋コンクリートフレーム (国内では非常にまれです) では、節点でのフレーム要素の強固な接続と要素の質量が大きいため、あらゆる種類の接続が不要になります。

接続は、ほとんどの場合、圧延プロファイルからの金属で作られています。 鉄筋コンクリートフレームには、主にスペーサーの形での鉄筋コンクリート接続もあります。

マルチスパンの建物のフレームは、主にカバーとクレーンビームを支える内部の中間柱の存在によってシングルスパンの建物のフレームと異なります。 柱の内側の列に沿った基礎梁は、サポートのみを目的として設置されています。 内壁、そしてストラップ付きのもの - 高さが大きい場合。 接続は単一スパンの建物と同じ原則に従って設計されています。

季節的な温度変動により、フレーム構造は熱変形を経験します。フレームが長く、温度差が大きい場合、これは非常に重大な影響を与える可能性があります。 たとえば、フレームの長さが 100 m、線膨張係数 α = 0.00001、温度差が 50° (夏は +20°、冬は -30°) の場合、つまり屋外にある構造物の場合、変形量は 100 0 .00001 50 = 0.05 m - 5 cm です。

水平フレーム要素の自由な変形は、基礎にしっかりと取り付けられた柱によって防止されます。

このため、構造物に大きな応力が発生するのを避けるため、フレームの地上部は伸縮継手により独立したブロックに分割されています。

建物の長さと幅に沿ったフレームの伸縮継手間の距離は、気候による温度変動によってフレーム要素に生じる力を無視できるように選択されます。
フレームの伸縮継手間の距離を制限する さまざまな素材 SNiP により 30 m の範囲内に設置 (オープンモノリシック) 鉄筋コンクリート構造物) 最大 150 m (暖房付き建物の鉄骨フレーム)。

平面が建物のスパンに対して垂直である伸縮継手は横方向と呼ばれ、2 つの隣接するスパンを分離する継手は縦方向と呼ばれます。

伸縮継手の設計はさまざまです。 横方向の継ぎ目は常に一対の柱を設置することによって行われ、縦方向の継ぎ目は一対の柱（図5、a）と可動支持体（図5、b）の両方を設置することによって行われ、隣接する温度のコーティング構造の独立した変形を保証します。ブロック。 伸縮継手によってブロックに分割されたフレームでは、独立したフレームと同様に、各ブロックに接続が設置されます。

図5。 縦伸縮継手のオプション

a - 2つの支柱付き、b - 可動サポート付き、1 - ビーム、2 - テーブル、3 - 支柱、4 - ローラー

フレームには、作業プラットフォームの耐荷重構造も含まれます。これらの構造は、建物の主要な容積内に必要となる場合があります (建物の主要構造に接続されている場合)。

作業プラットフォームの構造は、柱とその上に置かれる床で構成されます。 技術的要件に応じて、作業プラットフォームを 1 つまたは複数のレベルに配置できます (図 6)。

米。 6. 多層作業プラットフォーム。

したがって、平屋および多階建ての工業用建物の建設中、原則としてフレームシステムが耐荷重システムとして使用されます。 このフレームは、工業用建物の合理的なレイアウトを最適に構成することを可能にし（支柱のない大スパンのスペースを確保するため）、稼働中に工業用建物が受ける重大な動的および静的荷重を吸収するのに最適です。

ビデオ - 段階的な組み立て金属構造物

金属構造の空間安定性を確保するために、特別な 鋼要素- 列間の垂直接続。 金属構造物を提供する生産団体「レムストロイマッシュ」 自作さまざまな製造業や建設業向け。

同社の品揃えには次のものが含まれます。

• ロッド。
• 梁。
• 農場。
• フレームおよびその他の接続システム。

金属構造物の接続の主な目的

軽量構造要素の助けを借りて、ユニークな特性を持つ空間システムが形成されます。

• 曲げ剛性と横方向のねじり剛性。
• 風荷重と慣性の影響に対する耐性。

組み立てられると、接続システムはリストされた機能を実行し、耐衝撃性を向上させます。 外部の影響。 金属構造の風接続により、完成した構造に操作中のセイルの安定性がさらに高まります。 建物、柱、橋梁、トラスなどの空間剛性と安定性は、水平面内に上下弦の形で設置される接続によって確保されています。

同時に、垂直金属構造の特別な接続 - ダイアフラム - が端部とスパン間のスペースに取り付けられます。 結果として得られる接続システムにより、完成した構造に必要な空間剛性が得られます。


スパンの横接続
a - 主要な接続ポイントの設計。 b - クロスリンク図

金属構造物の接続の種類

製品は製造方法と組み立て方法が異なります。

• 溶接製品。
• 組み立て式（ボルト、ネジ）。
• リベット留め。
• 組み合わせたもの。

接続金属構造の製造に使用される材料は鉄と鉄です。 ステンレス鋼。 ユニークなおかげで 技術仕様、ステンレス鋼製品は腐食に対する追加の処理を必要としません。

垂直接続図:
横切って; B 2段クロス、C - 斜め傾斜、D - 多段斜め傾斜

接続例

列間の接続。

支柱間の接続システムにより、操作中および設置中にフレームとその構造の幾何学的不変性が保証されます。 支持力縦方向の安定性だけでなく、横フレームの平面からの柱の安定性も向上します。

生まれるつながり ハードドライブ、縦方向要素の熱変形により柱が移動する可能性を考慮して、建物または温度室の中央に配置されます。

建物の端に接続部 (ハードドライブ) を設置すると、すべての長手方向要素 (クレーン構造、垂木トラス、支柱) に大きな熱力 F t が発生します。

建物または温度ブロックの長さが 120 m を超える場合、通常は柱の間に 2 系統のタイブロックが設置されます。

限界寸法垂直リンク間 (メートル単位)

括弧内の寸法は、設計屋外温度 t= –40° ¸ –65 °С で運用されている建物に対して示されています。

ほとんど 簡単な回路クロスブレースは、最大 12 m の柱間隔に使用されます。したがって、ブレースの傾斜角度は、間隔が狭くても柱の高さが高い場合、2 つのクロス ブレースが下部の高さに沿って取り付けられます。カラム。

同じ場合、スペーサーを使用してフレームの平面から柱を追加的に切り離す設計が行われることもあります。

垂直接続は建物のすべての列に沿って設置されます。 中央の列の列のピッチが広く、ベイからベイへの製品の移動を妨げないように、ポータルおよびセミポータル方式の接続が設計されています。

柱間の垂直接続は、建物の端に作用する風 W 1 および W 2、およびクレーンの長手方向の制動 T pr からの力を受けます。

クロス接続とポータル接続の要素は緊張状態で機能します。 圧縮ロッドは柔軟性が高いため、作業から除外され、計算には考慮されません。 クレーンビームのレベルより下にある引張タイ要素の柔軟性は、通常の建物の場合は 300、「特別な」クレーン動作モードの建物の場合は 200 を超えてはなりません。 クレーンビーム上の接続用 - それぞれ 400 と 300。

カバレッジ接続。

屋根 (テント) 構造に沿った接続またはトラス間の接続により、フレーム全体の空間剛性が確保され、平面から外れたトラスの圧縮弦の安定性、フレームの 1 つにかかる局所的なクレーン荷重の隣接するフレームへの再配分が保証されます。フレーム。 設置の容易さ。 指定されたフレームジオメトリ。 一部の荷重を感知して柱に伝達します。

カバレッジ接続は次の場所にあります。

1) 上弦の平面内 屋根トラス– それらの間の縦方向の要素。

2) トラスの下弦の平面内 - 横および縦方向のブレース付きトラス、および場合によっては横ブレース付きトラス間の縦方向のブレース。

3）トラス間の垂直接続。

4) ランタンによるコミュニケーション。

トラスの上弦の平面での接続。

トラスの上弦の要素は圧縮されているため、トラスの平面からの安定性を確保する必要があります。

鉄筋コンクリートの屋根スラブと母屋は、屋根の平面にある接続部によって長手方向の動きに対して固定されている限り、上部の節点がトラスの平面から外に出るのを防ぐ支持体と考えることができます。 このようなタイ（横トラス）をワークショップの端に配置して、下弦に沿った横トラスおよびトラス間の垂直タイとともに、コーティングの剛性を確保する空間ブロックを作成することをお勧めします。

で 長い長さ建物または温度ブロック、中間の横ブレーストラスが設置され、それらの間の距離は60 mを超えてはなりません。

ランタン内のトラスの上弦の平面からの安定性を確保するため、 屋根ふき、特別なスペーサーが提供され、リッジアセンブリにはトラスが必要です。 設置プロセス中 (被覆スラブまたは母屋を設置する前)、トラスの平面からの上弦材の柔軟性は 220 以下である必要があります。したがって、棟スペーサーがこの条件を満たさない場合は、追加のスペーサーが配置されます。トラスサポート上のスペーサーとの間（柱の平面内）。

トラスの下弦の平面での接続

天井クレーンを備えた建物では、建物全体と建物に沿ったフレームの水平剛性を確保する必要があります。

天井クレーンを操作すると、作業場のフレームに横方向および縦方向の変形を引き起こす力が発生します。

フレームの横剛性が不足すると、移動中にクレーンが引っかかり、正常な動作に支障をきたすことがあります。 過度のフレーム振動により、 不利な条件クレーンの操作と周囲の構造物の安全のために。 したがって、高さの高い単一スパンの建物 (H>18 m)、天井クレーン Q>100 kN を備えた建物、任意の耐荷重を備えた重運転モードおよび超重運転モードのクレーンを備えた建物では、下弦に沿った接続システムが必要になります。トラスは必要です。

天井クレーンからの水平力 F は、1 つの平らなフレームまたは 2 つまたは 3 つの隣接する平らなフレームに横方向に作用します。

縦方向のブレース付きトラスにより、フラット フレーム システムが確実に連動し、その結果、 横方向の変形集中力の作用によるフレームの変形が大幅に軽減されます。

エンドフレーム支柱は、風荷重 F W を横ブレーストラスの節点に伝達します。

天井クレーンの動的衝撃によるトラスの下弦の振動を避けるために、フレーム平面から伸びた下弦の部分の柔軟性は制限されています: 荷重サイクル数が 2 × 10 のクレーンの場合6 以上 - 値 250、その他の建物の場合 - 値 400。 下部ベルトの伸びた部分の長さを短くするには、ベルトに下部ベルトを横方向に固定するストレッチャーが装備されている場合があります。

農場間の垂直のつながり。

これらのタイはトラスを互いに接続し、転倒を防ぎます。 それらは、原則として、トラスの下弦および上弦に沿って接続が確立される軸に取り付けられ、それらと一緒に剛性のブロックを形成します。

吊り下げ輸送を伴う建物では、垂直接続は、カバー構造に直接かかるクレーン荷重のトラス間での再配分に貢献します。 このような場合、トラスと同様に電動クレーンが取り付けられます。トラス間の垂直方向の接続に大きな吊り上げ能力を持つ梁が、建物の全長に沿って連続的に吊り下げ面に配置されています。

接続の構造図は主にトラスのピッチに依存します。

トラスの上弦に沿って結びます

トラスの下弦に沿って結びます

トラスピッチ6 mの水平接続の場合は、ブレースが張力下でのみ機能する十字格子を使用できます（図a）。

で 最近三角格子のタイトラスが主に使用されます（図b）。 ここでブレースは引張と圧縮の両方で機能するため、パイプまたはブレースから設計することをお勧めします。 曲がったプロファイル金属の消費量を 30 ～ 40% 削減できます。

トラスのピッチが 12 m である場合、タイの対角要素は、張力だけで機能するものであっても、重すぎることがわかります。 したがって、ブレースシステムは、最長の要素が12 m以下になるように設計されており、対角線はこの要素によって支えられます（図c、d）。

トラスの上弦材に沿って格子状のブレースを配置しなくても、縦ブレースを確実に固定することができますが、母屋を通して使用することはできません。 この場合、剛性ブロックには、カバー要素 (母屋、パネル)、トラス、および多くの場合配置される垂直ブレースが含まれます (図 e)。 このソリューションは現在標準です。 テント（カバー）の接続要素は、原則として柔軟性に基づいて計算されます。 究極の柔軟性これらの接続の圧縮要素の場合 - 200、伸張要素の場合 - 400、(サイクル数が 2 × 10 6 以上のクレーンの場合 - 300)。

壁フェンスを支持し、風荷重を吸収する役割を果たす構造要素のシステム ハーフティンバーと呼ばれる。

ハーフティンバー構造は、荷重がかかる壁だけでなく、内壁や間仕切りにも設置されます。

自立壁を備えたものと同様に、 パネル壁パネルの長さが柱の間隔と等しいため、木骨造りの構造は必要ありません。

外柱ピッチ12m、 壁パネル長さ6mの中間木柱が設置されています。

建物の縦壁の平面に設置されるハーフティンバーは縦ハーフティンバーと呼ばれます。 建物の端の壁の平面に設置されるハーフティンバーはエンドハーフティンバーと呼ばれます。

端のハーフティンバーは、6 または 12 メートルごとに設置された垂直柱で構成されており、水平方向の柱の上端は、トラスの下弦のレベルで横ブレース付きトラス上にあります。

一時的な荷重によるトラスのたわみを妨げないように、木骨柱の支持は、幅 150 ～ 200 mm の薄いシート t = (8 ～ 10 mm) であるシート ヒンジを使用して実行されます。トラスのたわみを妨げずに垂直方向に曲がります。 水平方向に力を伝達します。 木組みの柱にはクロスバーが取り付けられています。 窓の開口部; ラックの高さが高い場合、スペーサーは端壁の平面に配置され、自由長が短くなります。

レンガやコンクリートブロックで作られた壁は自立するように設計されています。 全体重がかかり、風による横荷重のみが壁によって柱または木組みの柱に伝達されます。

大きなパネルの鉄筋コンクリートスラブで作られた壁は、柱または半木の柱のテーブル（高さ3〜5スラブごとに1つのテーブル）に設置（吊り下げ）されます。 この場合、木骨造りの柱は偏心圧縮で機能します。