Обсуждаются различные типы каркасных систем для зданий из конструкционной стали, такие как каркас, несущие стены и длиннопролетные каркасные системы, их применение и конфигурация.
Каркасная система из конструкционной стали
Каркас из конструкционной стали
Типы каркасных систем из конструкционной стали для зданий
Ниже приведены различные типы каркасных систем из конструкционной стали:
- Скелетный стальной каркас
- Несущий стальной каркас для стен
- Длиннопролетный стальной каркас
Скелетная стальная каркасная система
Скелетный стальной каркас состоит из стальных балок и колонн, которые соединяются с помощью соответствующих соединений. Стальные балки по периметру конструкции называются распорными балками, на которые устанавливаются каменные стены.
Типичные виды плоскости скелетного каркаса показаны на рисунке 3, а построенный скелетный стальной каркас показан на рисунке 4. Стальные колонны, первичные и вторичные стальные балки показаны на рисунках.
Вид в плане скелетного каркаса
Скелетный стальной каркас
Существуют различные типы и конфигурации стальных соединений, которые используются для соединения стальных балок с колоннами в скелетной каркасной конструкции, например, болтовые и сварные соединения.
На рисунке 5 показаны различные типы болтовых соединений, включая гибкую концевую пластину, ребристую пластину и двойной угловой зажим.
Различные схемы болтовых соединений, используемые для соединения балок с колоннами
Следует знать, что все гравитационные нагрузки в скелетной каркасной конструкции поддерживаются балками и колоннами. Расстояние между колоннами может быть установлено в соответствии с функциями и требованиями конструкции.
Поэтому не существует ограничений, ограничивающих площадь пола и крыши здания. С помощью скелетного каркаса можно возводить многоэтажные конструкции.
Стеновая несущая стальная каркасная система
В стеновой несущей стальной каркасной конструкции стена здания, будь то внутренняя или наружная, используется для того, чтобы нести конец структурных элементов, которые поддерживают нагрузки на пол или крышу.
Несущие стены должны быть достаточно прочными, чтобы не только выдерживать вертикальные нагрузки, но и сопротивляться любым горизонтальным нагрузкам.
Несущие стены подходят для строительства малоэтажных зданий. Это связано с тем, что размер несущей стены должен быть значительно увеличен, чтобы выдержать значительные нагрузки, возникающие в случае многоэтажных зданий.
Эта проблема может быть решена в определенной степени, если применяются железобетонные стены.
Существует несколько случаев, в которых можно использовать систему несущих стен. Например, одноэтажный дом, в котором стальные балки используются для восприятия нагрузок на стены и перекрытия, а концы стальных балок размещаются на стенах фундамента, как показано на рисунке 6.
Еще одним применением системы несущих стен является использование стальных балок, известных как перемычки, над стеновыми проемами, такими как двери и окна.
Конец стальной балки, воспринимающий нагрузку на перекрытие, устанавливается на стенах, промежуточная опора (цилиндрическая стальная колонна) применяется для поддержки балки, так как пролет большой.
Использование стальной балки для поддержки кладочных перемычек
Длиннопролетное стальное обрамление
Длиннопролетное стальное обрамление рассматривается в тех случаях, когда требуется большой пролет, и такой длинный пролет не может быть реализован с помощью стальных балок и колонн.
Варианты длиннопролетного стального каркаса можно разделить на различные типы, например, балки, фермы, жесткие рамы, арки и консольные подвесные пролеты.
Эти классы длиннопролетных стальных каркасов вместе с их применением и различными конфигурациями представлены в таблице-1.
Таблица-1: Типы длиннопролетных стальных рам, их применение и различные конфигурации
Типы длиннопролетных рамных систем
Условие применения
Различные типы или конфигурации данного класса длиннопролетных рамных систем
Балки
Выбирается для случая, когда глубина элемента ограничена на большой свободной площади в нижних этажах. Балка должна воспринимать нагрузки от вышележащих этажей по всей очищенной площади.
Роликовые балки, клепаные балки, сварные балки, тяжелые балки, гибридные балки и балки, состоящие из двух скрепленных балок.
Ферма, рисунок 10
Это экономичный способ преодоления больших расстояний при условии отсутствия ограничений по глубине. Фермы лучше других вариантов контролируют прогибы благодаря лучшей жесткости.
Пратт, Уоррен, Финк, ножницы, тетива и Вирендел.
Арки, рисунок 11
Используются для несущих стен и крыши с открытыми или сплошными полотняными арками.
Арки без шарниров, двухшарнирные арки и трехшарнирные арки
Жесткие рамы, рисунок 12
Используется для перекрытия больших расстояний. эстетически привлекательна, поэтому применяется при строительстве церквей, спортивных залов, аудиторий, боулингов и торговых центров.
Однопролетная жесткая рама, сварная жесткая рама.
Различные типы ферм, используемых в строительстве стальных конструкций
Типы арок, используемых для строительства стальных конструкций
Однопролетная жесткая рама
Читать далее:
Различные стальные прокатные профили – формы, размеры и свойства для строительства
Методы проектирования стальных конструкций
Стальные трубчатые колонны с бетонным заполнением
Консольная рама и соединение с сопротивлением моменту
- Проектирование кровельных ферм.
- Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
- Типы арочных конструкций по форме, материалу изготовления, качеству исполнения.
- Высотные сооружения.
- Консольные балки и фермы – применение и преимущества.
- Все, что вы должны знать о консольных балках.
- Строительство фундаментов, колонн, балок и перекрытий стальных каркасных конструкций.