Усиление рамных каркасов промышленных зданий

При длительной эксплуатации каркасы промышленных зданий от воздействия внешних и внутренних усилий расшатываются и нуждаются в усилении. Практикой установлены следующие основные способы усиления рамных каркасов промышленных зданий:

- увеличение степени статической неопределенности рам;

- повышение жесткости элементов рам;

- увеличение связности системы рам;

- перераспределение усилий в отдельных рамах или в системе в целом.

Повысить жесткость каркаса промышленного здания можно за счет устройства продольных горизонтальных связей в плоскости нижних поясов ферм и вертикальных связей между фермами, которые обеспечивают пространственную работу каркаса здания, объединения отдельные вертикальные рамы в пространственную систему (рис.3.39).

Постановка горизонтальных связей по нижнему поясу ферм создает жесткий диск, воспринимающий все горизонтальные реакции колонн в уровне нижнего пояса ферм и передающий их на конструкции торцевого фахверка. Для этой же цели целесообразно вдоль здания установить горизонтальные распорки между колоннами (рис.3.39, поз.4), а в центре температурного блока - вертикальные связи. Такой способ усиления приводит к разгрузке отдельных рам при воздействии на них крановых нагрузок за счет перераспределения части нагрузок на смежные рамы в уровне нижнего пояса ферм и передачи их на конструкции торцевого фахверка.

Установку продольных вертикальных связей между фермами целесообразно выполнять, когда рамы каркаса испытывают воздействие подвесного транспорта. Эти связи позволяют перераспределить нагрузку от подвесного транспорта на несколько ферм и повышают продольную жесткость каркаса здания.

Одним из способов усиления металлических рам является введение затяжек, которые могут быть расположены в узлах сопряжения ригеля и стоек и на некотором расстоянии ниже ригеля (рис.3.40, а). Размещение затяжек на уровне опорных шарниров нерационально, так как разгрузка средней части ригеля связана с одновременным возрастанием усилий в стойках и узлах рамы.

Рис.3.39. Усиление металлических ферм введением продольных вертикальных (а) и горизонтальных (б) распределительных систем связей

1 – усиливаемая ферма; 2 – продольная дополнительная вертикальная ферма; 3 – горизонтальная дополнительная связевая ферма; 4 – дополнительная горизонтальная распорка