Стальные рамные конструкции

Металлические рамы используются для возведения зданий, в которых требуется обеспечить большие свободные площади: торговые, производственные, складские или спортивные помещения. Кроме того, их применяют про строительстве ангаров.

Металлические рамы устанавливают параллельно друг другу вдоль здания. Таким образом, их пролеты подбираются исходя из требуемой ширины помещения. Исключением являются ангары. При их возведении рамные металлические конструкции устанавливаются таким образом, чтобы пролет перекрывал ангар по длине. Использовать рамы экономически целесообразно при величине пролетов до 150 метров включительно.

Среди преимуществ металлических рам следует отметить точность, простоту и высокую скорость производства монтажных работ, повышение жесткости и меньшую металлоемкость по сравнению со стоечно-балочной системой. Меньший вес достигается за счет выгодного перераспределения изгибающих усилий (часть поперечного момента в рамах передается с ригелей на колонны).

К недостаткам металлических рам относят наличие в конструкции сложных жестких узлов, ограничения высоты стоек и чувствительность к температурным воздействиям и осадкам опор.

Помимо устанавливаемых параллельно друг другу металлических рамных конструкций, каркас здания содержит прогоны (передают нагрузку от кровли на ригель), распорки и связи (вертикальные и горизонтальные), обеспечивающие пространственную жесткость и фахверки.

Для определения типа конструкции рамы используются несколько параметров:

 

• Статическая схема;
• Конструктивная форма;
• Тип сечения;
• Число пролетов.

По статической схеме различают бесшарнирные, двухшарнирные и трехшарнирные стальные рамы. Чаще всего используют первые 2 вида. Бесшарнирные более жесткие и менее металлоемкие, но требуют мощных фундаментных опор, способных воспринимать изгибающий момент. Кроме того, они сильнее подвержены перепадам температуры. По конструктивной форме выделяют 4 типа металлических рам: с вертикальными стойками и горизонтальным ригелем, вертикальными стойками и наклонным ригелем, наклонными стойками и ригелем и рамы с ломанным ригелем.

Сечение стальных рам может быть сплошным либо сквозным. Сплошное используется в зданиях с небольшими пролетами. Оно проще и изготовлении, транспортировке и монтаже. Кроме того, металлические рамы, имеющие сплошное сечение, позволяют уменьшить общую высоту здания за счет габаритов ригеля. При необходимости перекрытия значительных расстояний (до 150 м) на заводе размещают заказ на изготовление сквозных (решетчатых) рам. Сечение ригелей и стоек рам может быть постоянным и переменным. Как правило, в рамах переменного сечения, ширина стоек уменьшается к опорам.

Для изготовления рам чаще всего используются двутавры или коробчатое металлическое сечение.

По числу пролетов различают однопролетные и многопролетные рамы. В многопролетных одна из стоек (чаще всего — средняя) более развита и играет роль ядра жесткости.

Для повышения жесткости рамы часто используют металлические затяжки. Они снижают металлоемкость, но уменьшают полезный объем здания и усложняют производство работ по монтажу рам.