Названия и функции отдельных частей стальной конструкции:
I. Основание
Опорный элемент в основании здания, контактирующий с фундаментом, нижняя расширенная часть конструкции, непосредственно контактирующая с фундаментом для передачи нагрузки. Его функция заключается в передаче нагрузки верхней части здания на фундамент. Поэтому фундамент должен быть прочным, стабильным и надежным. Часть конструктивных элементов под землей, служащая для передачи нагрузки надземной конструкции на фундамент.
II. Закладные детали
Как правило, при строительстве или закладке фундамента для последующей установки конструкций или оборудования заранее, при закладке фундамента, устанавливается часть основания оборудования, анкерные болты или вспомогательные стальные конструкции и т.д., чтобы после завершения работ по фундаменту можно было легко закрепить оборудование на закладных плитах или деталях, что очень распространено в строительстве.
III. Колонны
Вертикальные стержни в строительных конструкциях, которые в основном воспринимают сжатие, а иногда и изгиб, для поддержки балок, ферм, перекрытий и т.д. По форме сечения подразделяются на квадратные, круглые, трубчатые, прямоугольные, двутавровые, Н-образные, Т-образные, L-образные, крестообразные, двутавровые, решетчатые колонны; колонны являются чрезвычайно важной частью конструкции, разрушение колонны приведет к повреждению и обрушению всей конструкции.
Фристоящие колонны - это колонны, воспринимающие нагрузку от надземной части здания, конструктивные колонны - это колонны, повышающие устойчивость конструкции стены здания, ветровые колонны фронтона, как следует из названия, в основном служат для противодействия ветровой нагрузке, а также для противодействия вибрациям и повышения устойчивости, поскольку фронтоны имеют слишком высокую высоту для однослойной стены, используются для повышения устойчивости и противодействия ветровой/сейсмической нагрузке во избежание потери устойчивости фронтоном. Рамные и свободностоящие колонны являются сжимаемыми конструктивными колоннами, несущими нагрузку; рамные колонны используются в рамных конструкциях или частично рамных конструкциях, соединяясь друг с другом через ригели и непрерывные балки.
IV. Межстоечные связи
1. Функция межстоечных связей: обеспечение общей устойчивости и продольной жесткости каркаса здания; служат боковой опорой колонн для определения расчетной длины колонны в плоскости вне рамы; восприятие передаваемых зданием продольных горизонтальных нагрузок, главным образом ветровой нагрузки.
Принципы проектирования: при использовании гибких связей из крестообразно расположенной круглой стали принцип заключается в необходимости натяжения круглой стали (степень натяжения круглой стали определяется наличием некоторой жесткости вне плоскости), чтобы она действительно могла передавать продольные горизонтальные усилия, конечно, если она не натянута, это повлияет на общую жесткость и устойчивость конструкции; количество связей в одном конструктивном элементе определяется продольными горизонтальными силами, диаметром арматуры и принципами размещения; размер круглой стали определяется нагрузкой, воспринимаемой связью, необходимо отметить, что нормативные документы не ограничивают отношение длины к диаметру натянутой круглой стали (нет необходимости проверять отношение длины к диаметру, достаточно только удовлетворить условию прочности на растяжение).
V. Балка - это элемент, опирающийся на опоры, воспринимающий внешние нагрузки, в основном поперечные и сдвиговые усилия, и испытывающий преимущественно изгиб.
1. По функциональному назначению различают несущие балки, такие как фундаментные балки, рамные балки (рамные балки (KL) - это балки, опирающиеся на рамные колонны (KZ) с двух сторон, или балки, опирающиеся на стены с двух сторон, но с отношением пролета к высоте не менее 5 м) и др., которые вместе с колоннами и несущими стенами образуют пространственную конструктивную систему; конструктивные балки, такие как ригели, перемычки, связующие балки и т.д., выполняют конструктивные функции по предотвращению образования трещин, сейсмостойкости и устойчивости. (Связующая балка - это балка, связывающая конструктивные элементы, ее назначение заключается в повышении целостности конструкции. Связующая балка в основном предназначена для соединения отдельных рамных конструкций с целью увеличения поперечной или продольной жесткости здания; связующая балка воспринимает собственную нагрузку, а также нагрузку от перегородок сверху, но не воспринимает другие нагрузки.)
2. В зависимости от формы сечения балки подразделяются на: балки прямоугольного сечения, балки Т-образного сечения, балки крестообразного сечения, балки двутаврового сечения, балки П-образного сечения, балки квадратного сечения, балки нестандартного сечения.
3. В зависимости от расположения в здании балки подразделяются на: стропильные балки, балки перекрытий, подземные рамные балки, фундаментные балки. (Стропильные балки - это основные конструктивные элементы в кровельной конструкции, воспринимающие давление от стропил и кровельного покрытия.)
VI. Стропильные балки:
Главные стропильные балки крепятся к колоннам и балкам кровельной и наружной конструкции, а второстепенные стропильные балки используются для соединения кровельного и наружного покрытия с основной конструкцией. В современных стальных конструкциях зданий широко используются профили из стали С/Z-образного сечения, Z-образные стали в качестве стропил, обладающие лучшей несущей способностью, внутренние опорные элементы стальной конструкции, главные стропильные балки крепятся к колоннам и балкам кровельной и наружной конструкции, а второстепенные стропильные балки используются для соединения кровельного и наружного покрытия с основной конструкцией.
VII. Опоры стропил:
Установка опор стропил на концах просто поддерживаемых стропил или в местах перекрытия непрерывных стропил эффективно предотвращает наклон или скручивание стропил в опорах. Опоры стропил обычно изготавливаются из уголков или стальных пластин, высота вертикальной пластины составляет около 3/4 высоты, и они соединяются со стропилами болтами.
VIII. Тяги:
Повышение устойчивости стропил. Тяги обычно изготавливаются из круглой стали, диаметр которой не должен быть меньше 10 мм. Установка тяг зависит от пролета стропил: при пролете стропил 4–6 м тяги следует устанавливать в середине пролета стропил, а при пролете более 6 м – на расстоянии одной трети пролета стропил от каждой опоры. В верхней части стены следует устанавливать наклонные тяги для передачи усилия на несущие колонны или колонны рамы; если вертикальная нагрузка на стену надежно передается на землю или подпорные балки, тяги устанавливать не требуется. Тяги должны соединяться с жесткими стропилами. Тяги обычно устанавливаются в пределах 1/3 высоты стенки от верхнего пояса стропил.
IX. Угловые связи
Угловые связи – это опорные стержни, расположенные в углах стен, между балками и колоннами, балками и стропилами, колоннами и стропилами. Настенные угловые связи называются настенными угловыми связями, а кровельные – кровельными угловыми связями.
Функция:
[1]: Для обеспечения внеплоскостной устойчивости элементов и уменьшения внеплоскостной расчетной длины элементов. При необходимости установки точек боковой опоры для внутренних поясов балок и колонн можно использовать стропила или настенные балки, соединенные с внешними поясами, для установки угловых связей. Угловые связи обычно изготавливаются из одиночных уголков и проектируются как центрально сжатые элементы.
[2]: Для предотвращения потери устойчивости сжатых поясов (нижний пояс балки и внутренний пояс колонны) и повышения их устойчивости устанавливаются подкосы. "Установка подкосов предназначена для обеспечения локальной устойчивости сжатой части нижнего пояса балки. Локальная устойчивость верхнего пояса балки обеспечивается связанными с ним стропильными балками (причина: верхний пояс балки находится в растянутой зоне, проблемы общей устойчивости нет. Однако в некоторой степени существует потенциальная проблема локальной устойчивости; однако, как правило, поперечная сила, возникающая из-за локальной потери устойчивости, очень мала. Поэтому стропильные балки, как связанные с ним элементы, могут гарантировать устойчивость пояса).
Десять. Крановые балки
Балки, предназначенные специально для установки внутри цехов кранов, называются крановыми балками, обычно устанавливаются в верхней части цехов
Крановые балки являются основанием для кранов, на крановых балках находятся крановые пути, и кран движется по этим путям вдоль крановых балок. Поперечное сечение балок может быть коробчатым, сварным; есть и простые, из сварных профилей, обычно железобетонные или стальные.
Одиннадцать. Фермы
Плоские или пространственные конструкции, состоящие из прямых стержней, обычно имеющие треугольные элементы. Под действием нагрузки стержни фермы в основном испытывают осевое растяжение или сжатие, что позволяет максимально использовать прочность материала, при больших пролетах они могут экономить материал по сравнению с балками сплошного сечения, уменьшать собственный вес и увеличивать жесткость. Поэтому они подходят для несущих конструкций и высотных сооружений больших пролетов.
Достаточная прочность — отсутствие разрушения или пластической деформации; достаточная жесткость — отсутствие чрезмерных упругих деформаций; достаточная устойчивость — отсутствие обрушения из-за внезапного изменения формы равновесия; хорошие динамические характеристики — сейсмостойкость, ветростойкость. Требования к проектированию ферм: наличие соответствующих стержней; наличие качественных соединительных элементов, включая заклепки, штифты и сварные швы.
Двенадцать. Кровля
Кровля обычно включает в себя водонепроницаемый слой, кровельные панели, балки, инженерные коммуникации, потолки и т. д., кровельные панели являются не только несущими конструкциями, но и границей, разделяющей верхний уровень пространства и внешнее пространство.
Кровля — это верхняя часть ограждающей конструкции здания, которая должна удовлетворять соответствующим требованиям эксплуатации и обеспечивать подходящую внутреннюю среду здания.
Функции и требования к кровле: кровля является верхним покрытием здания, состоящим из кровли и несущей конструкции. Защитная функция кровли заключается в предотвращении воздействия дождя, снега, ветра и песка, а также солнечной радиации. С другой стороны, она также должна выдерживать нагрузки сверху, включая снеговые и ветровые нагрузки, собственный вес кровли и возможный вес конструкций и людей, и передавать их на стены. Поэтому требования к кровле заключаются в прочности и долговечности, малом собственном весе, водонепроницаемости, огнестойкости, тепло- и звукоизоляции. Также требуется простота конструкции, удобство монтажа и сочетание с общим видом здания, а также хороший внешний вид.