23. Фахверк. Его назначение и конструктивное решение. Ригель ветровой

Ригель - фахверк - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Ригель - фахверк

Cтраница 1

Ригели фахверка могут быть стальными ( из швеллеров) или железобетонными таврового сечения. [1]

Ригели фахверка разделяются на несущие, воспринимающие нагрузки от стен и ветра, и ветровые, воспринимающие только ветровую нагрузку. [3]

Ригели фахверка рассчитывают на косой изгиб. Прочность ригелей с нагрузками, приложенными вне плоскости главных осей, проверяется с учетом кручения. Для ригелей стен из волнистых асбестоцементных или металлических листов в плоскости стены применяют, как правило, развязку тяжами ( см. рис. 12.2), поэтому их рассчитывают в вертикальной плоскости как двухпролетные балки. [5]

Размещение ригелей фахверка определяется материалом и типом стеновых конструкций, а также расположением проемов. [7]

Подкрановые балки, ригели фахверков, балки площадок, перекрытий и другие продольные элементы используются обычно в качестве распорок, входящих в систему связей продольного каркаса. [9]

Панели навешивают на ригели стального фахверка, а швы заполняют смоленой паклей, гернитовыми прокладками и герметизируют. [11]

Различают два типа ригелей фахверка - несущие, воспринимающие нагрузку от веса стены и горизонтальные воздействия ( ветер, сейсмические силы) и ветровые ригели, воспринимающие только горизонтальные нагрузки. [12]

При этом продольные конструкции ( подкрановые балки, ригели фахверка, связи стропильных ферм или специально установленные для раскрепления колонн распорки) обеспечит линейную неподвижность колонн из плоскостей рам только в том случае, если они сами будут закреплены от смещений вдоль здания с помощью связей между колоннами. [13]

Согласно СНиП 2.01.07 - 85 прогибы стоек и ригелей фахверка не должны превышать 1 / 200 пролета элемента. Материал конструкций фахверка назначается в зависимости от степени ответственности и условий работы элемента с учетом климатического района строительства. [14]

Страницы: 1 2

www.ngpedia.ru

23. Фахверк. Его назначение и конструктивное решение

Фахверком называется система конструктивных элементов, служащих для поддержания стенового ограждения и восприятия (с последующей передачей на фундаменты и другие конструкции) ветровой нагрузки.

Фахверк устраивается для наружных стен (вдоль здания и торцевых), а также для внутренних стен и перегородок (рис. 11.23).

При самонесущих стенах, а также при панельных стенах с длиной панелей, равной шагу колонн, необходимости в конструкциях фахверка нет.

Если длина панелей меньше шага колонн, устанавливаются стойки фахверка, и панели опираются на столики колонн и этих стоек (рис. 11.23,а). Сечения стоек фахверка — прокатные обычные и широкополочные, а также сварные двутавры, сплошные составные из швеллеров и сквозные из швеллеров (прокатных или гнутых) (рис. 11.23,3). Стойки опираются на фундамент и с помощью листового шарнира, передающего горизонтальные усилия, но не стесняющего вертикальные перемещения ферм, — на связи по нижним поясам ферм (рис. 11.23,0). Если по высоте есть горизонтальные площадки, то стойки опираются в горизонтальном направлении и на них. При стенах из малоразмерных элементов (волнистые асбестоцементные, стальные, алюминиевые листы) кроме стоек предусматриваются ригели (рис. 11.23,6), к которым и крепятся стеновые листы. Ригели воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки (от веса стенового ограждения и ветровой нагрузки), и поэтому проектируются достаточно жесткими в обеих плоскостях. Сечения их составляются из уголков, листов, швеллеров, гнутых профилей (рис. 11.23,е).

В торцах здания обязательно устанавливаются стойки (рис. 11.23,0), а при малоразмерных листах ограждения и над большими проемами — ригели. В высоких цехах для обеспечения устойчивости стоек фахверка в плоскости стены ставятся распорки, которые крепятся к вертикальным связям.

Фахверк внутренних стен устраивается аналогично. Если внутренние стены кирпичные, то стойки и ригели фахверка располагаются в пределах толщины стены (рис. 11.23,г).

Стойки фахверка работают на внецентренное сжатие от эксцентрично приложенного веса стенового ограждения и ветровой нагрузки. Расчетная схема — это стойка с опорами внизу и в местах крепления к горизонтальным площадкам и связям (рис. И.24,а). Опорная горизонтальная реакция FW передается на связи по нижним поясам ферм (см. рис. 11.12).

Ригели фахверка работают как балки на косой изгиб (рис. 11.24,6). Вертикальная нагрузка собирается с участка, равного расстоянию между ригелями (рис. 11.24,0). Для стен из блоков следует учесть, что образуются своды (рис. 11.24,г) и если Лз=0,75/, то при определении пролетного момента следует принимать нагрузку с высоты, равной 0,6/. Опорные реакции ригели при этом определяются от полной высоты h кладки над ригелем.

Рис. 11.23. Схемы конструкций фахверка и сечения его элементов. 1 – колонны; 2 – стойки фахверка; 3 – стеновые панели; 4 – ригели фахверка; 5 – стеновые листы; 6 – листовой шарнир; 7 – связи по нижнему поясу фермы; 8 – горизонтальная распорка связей; 9 – вертикальные связи фахверка; 10 – надворотный ригель; 11 – кирпичная стена.

studfiles.net

2.2.5. Элементы каркаса.

Несущие элементы каркаса показаны на рис. 7.3. Основу рамно-связевого каркаса составляют поперечные рамы, которые размещают вдоль здания друг за другом обычно с одинаковым расстоянием, называемым шагом рам. На ригели рам опирают прогоны, по которым укладывают профилированный настил или другие несущие конструкции кровли. При беспрогонном решении покрытия пролет между рамами перекрывают крупноразмерными панелями, совмещающими в себе несущие и ограждающие функции. Стеновые панели крепят к горизонтальным ригелям (на рисунке не показаны), которые, в свою очередь, прикрепляют к стойкам рам и к стойкам фахверка.

Рис. 7.3. Элементы каркаса одноэтажного однопролетного здания

Поперечные рамы воспринимают и передают на фундаменты все вертикальные нагрузки и горизонтальные нагрузки, действующие в их плоскостях. Вертикальные постоянные нагрузки (от собственного веса гидроизоляционного ковра, утеплителя, профилированного настила, прогонов) и временные нагрузки от веса снегового покрова, отложений производственной пыли передаются на прогоны, а затем трансформируются в сосредоточенные силы Р с передачей их на ригели рам.

Горизонтальная ветровая нагрузка с наветренной стороны здания qw передается от стеновых панелей на стойки рам; с подветренной стороны действует аналогичная нагрузка меньшей интенсивности (на рисунке не показана). В производственных зданиях, оборудованных мостовыми кранами, кроме того, в зоне работы крана на поперечные рамы будут передаваться вертикальные нагрузки от веса крана с грузом и горизонтальные инерционные силы, возникающие при разгоне и торможении тележки крана с грузом (силы поперечного торможения).

Ветровая нагрузка на торец здания передается на стойки торцового фахверка. В местах сопряжения этих стоек с ригелем рамы действуют сосредоточенные силы W, численно равные опорным реакциям стоек в верхних узлах. Для восприятия этих сил устраивают ветровую ферму путем объединения ригелей соседних рам с помощью диагональных связей.

Суммарную горизонтальную силу от ветра Fw, собранную с ветровой фермы и численно равную ее опорной реакции, следует передать на фундаменты. Наиболее просто вы можете сделать это с помощью вертикальных связей между колоннами в концевых отсеках, показанных на рисунке пунктирными линиями. Однако эти связи будут сдерживать температурные перемещения и в продольных элементах каркаса появятся дополнительные температурные напряжения. Лучше не используйте такое решение: оно возможно при небольших размерах температурных блоков, при условии что дополнительные напряжения будут учтены расчетом. Для исключения температурных напряжений вертикальные связи между колоннами лучше разместить в середине температурного блока, а силу Fw передать на эти связи с помощью распорки вертикальных связей, устойчивость которой следует проверить расчетом.

В промышленных зданиях, оборудованных мостовыми опорными кранами, силу Fw можно передать на связи между колоннами и далее на фундаменты с помощью подкрановой балки. Для этого следует предусмотреть ветровую вертикальную связь, с помощью которой сила Fw будет передана от ветровой фермы к подкрановой балке. Не забудьте, что в этом случае на вертикальные связи между колоннами кроме ветровой нагрузки будет передаваться также нагрузка от продольного торможения кранов.

Покрытие каркасов устраивают с применением прогонов или без них. В первом случае по стропильным фермам устанавливают прогоны обычно с шагом 1,5 или 3 м, на которые укладывают мелкоразмерные кровельные плиты или сплошной настил. Во втором случае непосредственно на стропильные фермы укладывают крупноразмерные панели шириной 1. .3 м и длиной 6 или 12 м. Возможна укладка непосредственно по фермам 79-миллиметрового профилированного настила при сокращении шага ферм до 4 м или использование более высокого 114-миллиметрового настила при шаге ферм 6 м.

Схема покрытия по прогонам показана на рис. 7.4. Нагрузка q от собственного веса прогонов, ограждающих конструкций и от веса снега воспринимается прогонами и далее передается ими на стропильные фермы в виде сосредоточенных сил Р. При опирании стропильных ферм на колонны (рис. 7.4, а) последние будут загружены силами S от опорных реакций двух стропильных ферм. При наличии подстропильных ферм (рис. 7.4, б) силы N, нагружающие колонны, будут равны сумме опорных реакций стропильной и подстропильных ферм, примыкающих к колонне.

Рис. 7.4. Схема покрытия по прогонам

Основным видом подъемно-транспортного оборудования, обслуживающего технологический процесс, являются мостовые опорные и подвесные краны.

Подкрановые конструкции (7.9)обеспечивают передвижение кранов, воспринимают и передают на каркас здания крановые нагрузки. Кроме того, являясь элементами каркаса, подкрановые конструкции обеспечивают горизонтальную развязку колонн из плоскости рамы, передачу на вертикальные связи между колоннами продольных усилий от торможения кранов, ветровых нагрузок на торцы здания, сейсмических и других воздействий.

7.9. Подкрановые конструкции

Подкрановые конструкции – это комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на каркас здания нагрузки от мостовых или подвесных кранов.

В общем случае подкрановые конструкции состоят из подкрановых балок, тормозных конструкций, проходных площадок с ограждением, горизонтальных и вертикальных ферм, поперечных связей.

Подкрановые конструкции под мостовые опорные краны (рис. 7.5) состоят из:

– подкрановых балок или ферм 1, воспринимающих вертикальные нагрузки от кранов;

– тормозных балок (ферм) 2, воспринимающих поперечные горизонтальные воздействия;

– узлов крепления подкрановых конструкций, передающих крановые воздействия на колонны;

– крановых рельсов 3 с элементами их крепления;

– связей 4, обеспечивающих жесткость и неизменяемость подкрановых конструкций и упоров.

Рис. 7.6. Краны и подкрановые конструкции:

а —схема крановых нагрузок; б — состав подкрановых конструкцию!; / — подкрановая балка; 2 — тормозной лист; 3 — крановый рельс; 4 — связи

Фахверк (7.10)устраивается для наружных стен (вдоль здания и торцевых), а также для внутренних стен и перегородок (рис. 7.7).

7.10. Фахверк

Фахверк – система конструктивных элементов, служащих для поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузки с последующей передачей на фундаменты и другие конструкции. Фахверк бывает торцевой и боковой (при шагах колонн более 6 м). В состав фахверка входят: стойки, ригели, связевая система.

Если длина панелей меньше шага колонн, устанавливаются стойки фахверка и панели опираются на столики колонн и этих стоек (рис. 7.7, а). Сечения стоек фахверка — прокатные обычные и широкополочные, а также сварные двутавры, сплошные составные из швеллеров и сквозные из швеллеров (прокатных или гнутых) (рис. 7.7, д). Стойки опираются на фундамент и с помощью листового шарнира, передающего горизонтальные усилия, но не стесняющего вертикальные перемещения ферм, — на связи по нижним поясам ферм (рис. 7.7, в). Если по высоте есть горизонтальные площадки, то стойки опираются в горизонтальном направлении и на них. При стенах из малоразмерных элементов (волнистые асбестоцементные, стальные, алюминиевые листы) кроме стоек предусматриваются ригели (рис. 7.7, б), к которым и крепятся стеновые листы. Ригели воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки (от массы стенового ограждения и ветровой нагрузки), поэтому проектируются достаточно жесткими в обеих плоскостях. Сечения их составляются из уголков, листов, швеллеров, гнутых профилей (рис. 7.7, е).

Рис. 7.7. Схемы конструкций фахверка и сечения его элементов:

а — продольный фахверк с крупноразмерными стеновыми панелями; б — то же, с мелкоразмерными панелями; в — торцевой фахверк; г — фахверк внутренних стен; д — сечения фахверковых стоек; е — сечения ригелей фахверка; 1 — колонны; 2 — стойки фахверка; 3 — стеновые панели; 4 — ригели фахверка; 5 — стеновые листы; 6 — листовой шарнир; 7 — связи по нижнему поясу ферм; 8 — горизонтальная распорка связей; 9 — вертикальные связи фахверка; 10— надворотный ригель; 11 — кирпичная стена

studfiles.net

Установка ригеля в стену финского дома

Многие спрашивают, смотря на финские дома - а как обеспечивается равномерная передача нагрузки с верхней обвязки на стойки? Ведь нет ни второй обвязки, ни хидера, ни сдвоенных стоек, как в канадских дома. Ответ прост - ригель!

Ригель под верхней обвязкой стены является обязательной деталью "финского дома" и несет на себе несколько функцию распределения точечной нагрузки с обвязки равномерно по стойкам и незначительное увеличение диагональной жесткости стены.

За счет такого изящного решения каркас "финского дома" существенно легче каркаса "канадского дома" (не говоря уж про каркасно-брусовой) и позволяет минимизировать количество "мостов холода", что вполне даже актуально для холодного климата и экономии на отоплении. При этом строить каркасный дом с использованием ригеля нисколько не сложнее - время и усилия затраченные на врезку ригеля даже несколько ниже, чем требуется для оформление проемов по "КОДу".

Есть несколько правил для установки ригеля в стену каркасного дома:

толщина ригеля не должна превышать треть ширины стойки каркаса, но должна быть не менее 40 мм;
ширина ригеля, обычно, рассчитывается отдельно, но не должна быть меньше 150 мм для одноэтажного дома или второго этажа двухэтажного и 200 мм для первого этажа двухэтажного;
в случае, если ширина проема превышает две стойки (более 120 мм), необходима установка двойного ригеля - снаружи и с внутренней стороны стены;
ригель и укосина должны быть расположены на разных сторонах стены;
размещение ригеля с внутренней стороны дает лУчший теплотехнический расчет утепления стены;
с точки зрения распределения нагрузки ригель последнего этажа лучше размещать со стороны опирания стропил или ферм на стену - если упор идет ближе к наружному краю, то с наружной стороны, если к внутреннему - то с внутренней;
ригель идет от края до края стены, при этом края ригеля должны опираться на стойки;
в случае, если ригель состоит из нескольких элементов (например, в случае длинной стены), то края элементов ригеля должны опираться на стойку и, в идеале, скрепляться металлической пластиной; если между стоек, то края скрепляются доской, фанерой, ОСП или металлической пластиной - на всю ширину ригеля; и не забудьте во избежании воздушных мешков подрезать утеплитель по краям скрепляющего материала (кроме металлической пластины)!
при наличии ригеля вторая верхняя обвязка не обязательна - достаточно скрепить стены металлическими пластинами;
ригель на последнем этаже можно размещать только со стороны упора стропильных ног, так как со стороны фронтонов нагрузка распределяется относительно равномерно.

Кстати, если вы размещаете ригель на внутренней стороне, то для простоты его установки лучше заранее, до сбора каркаса стены, сделать выпилы в верхних частях стоек под размер ригеля. Качественнее и быстрее это будет сделать с помощью шаблона.

Лично я считаю, что вариант каркасного дома с ригелем не только проще, чем "классический" конструктив стены, но и более практичен - меньше расхода материала и лучшие теплоизоляционные свойства.

smart-framer.ru