Виды строительных систем

В строительстве из стальных конструкций большинство несущих систем представляют собой стальной каркас. В зависимости от вида стального каркаса различают фахверковые системы и рамные системы.

Фахверковые системы

В фахверковых системах стержни располагаются так, чтобы они образовывали треугольники. Таким образом формируются неизменяемые фахверковые поля (или панели) (рис. 1). Расположение рядом друг с другом фахверковых полей образует фахверковые фермы, с помощью которых можно перекрывать большие пролеты. При этом различают фермы с параллельными поясами, трапецеидальные фермы и треугольные фермы (рис. 2). В зависимости от положения стержней различают верхний или нижний пояс, диагональные стержни — раскосы и вертикальные стержни — стойки. Стержни свариваются или соединяются между собой болтами в узловых точках (рис. 3). Фермы соединяются через опорную плиту со стальными стойками каркаса с помощью болтов.

Рис. 1. Каркас зала в фахверковой системе

Рис. 2. Фахверковые (решетчатые) фермы

Рис. 3. Узловые точки в решетчатых фермах

Стойки через опорные плиты болтами шарнирно соединяются с фундаментами. Если разместить много таких ферм на колоннах одни за другими с определенным шагом, то можно получить как угодно протяженные свободные пространства. С помощью расположения фахверковых полей в направлении поперек и вдоль пролетов, а также в плоскости крыши, можно получить несущий каркас, имеющий жесткость.

Рамные конструкции

Строительные конструкции в рамных системах состоят из стальных профилей, которые в углах жестко связаны друг с другом. При этом получается неизменяемая рама. Опорные части рам (опорные части колонн) могут быть жестко защемлены или шарнирно прикреплены к фундаментам. Среди стержней различают в большинстве случаев стоящие вертикально рамные опоры, которые одновременно служат стойками, и горизонтально или наклонно расположенные ригели рам, которые несут конструкцию перекрытий или покрытия (рис. 4).

Рис. 4. Каркас цеха в рамных конструкциях

Устройство жестких рамных углов достигается с помощью листов жесткости. При этом различают цельносварные углы рам, углы рам с приваренными ригелями, а также закругленные углы рам с верхними плитами и креплением промежуточных элементов жесткости к опорам с помощью болтов. Соединение стыка двух частей ригеля рамы в коньке производится также с помощью верхней плиты и болтовых соединений (рис. 5).

Рис. 5. Узловые пункты рамной системы

Опоры колонн для укрепления на фундаментах и для распределения нагрузки имеют приваренную стальную плиту. Защемленные опорные части колонн могут быть или установлены в фундаменты стаканного типа и залиты бетоном, или быть укреплены за счет заанкеривания.

Заанкеривание состоит из забетонированных в тело фундамента стальных профилей и подвешенных, передвигаемых в пазах, анкерных болтов. При установке рамы опорные плиты соединяются с анкерными болтами с помощью гаек.

После свинчивания пазы в фундаментах заливают бетоном. При шарнирно опертых рамных опорах стальные плиты привинчиваются анкерными болтами к фундаменту (рис. 6).

Рис. 6. Устройство опорной части рамы