Jak projektuje się złącza dylatacyjne w budynkach fabrycznych konstrukcji stalowych?

Podczas budowy budynków fabrycznych o konstrukcji stalowej spotykamy się z problemami związanymi z ustawieniem dylatacji. Jak zatem je ustawić?

Ogólnie rzecz biorąc, gdy zmienia się temperatura, konstrukcja stalowa budynku fabrycznego również podlega naprężeniom termicznym i odkształceniom termicznym. Wielkość naprężenia termicznego jest związana ze sztywnością słupów, podniesieniem wierzchołka szyny belki dźwigarowej i odkształceniem termicznym. Jeżeli długość i szerokość budynku fabryki konstrukcji stalowej będzie zbyt duża, górna konstrukcja ramy podłużnej lub poprzecznej ulegnie znacznemu odkształceniu w wyniku rozszerzania i kurczenia się pod wpływem zmiany temperatury, podczas gdy fundament pozostanie nieruchomy w swoim pierwotnym położeniu. To odkształcenie spowoduje ogromne siły wewnętrzne w komponentach, takich jak słupy i belki, a w poważnych przypadkach może prowadzić do pęknięć lub uszkodzeń komponentów. Dlatego konieczne jest ustawienie kompensatorów temperaturowych, aby podzielić budynek fabryki konstrukcji stalowych na sekcje temperaturowe, które nie wpływają na siebie podczas rozszerzania i kurczenia, zmniejszając w ten sposób wielkość rozszerzania i kurczenia się w każdej sekcji oraz zmniejszając naprężenia termiczne powstające w konstrukcji w wyniku zmian temperatury.

Powszechną praktyką w przypadku kompensatorów temperaturowych jest całkowite oddzielenie górnych elementów konstrukcji od sąsiednich sekcji, zaczynając od górnej powierzchni fundamentu lub gruntu. Podwójne rzędy słupów ustawia się w miejscu dylatacji poprzecznej, a odległość między sąsiednimi ramami wynosi zazwyczaj 1 metr, aby zapewnić, że odstęp między podstawami słupów dwóch sąsiednich słupów ramy jest większy lub równy 50 mm. Wymiary przekroju-kolumn w budynkach fabrycznych o ciężkiej konstrukcji stalowej są zazwyczaj większe, dlatego odległość między osiami należy zwiększyć do 1,5 do 2 metrów; jednocześnie, ze względu na standaryzację elementów, oś dylatacji i oś pozycjonowania powinny pokrywać się. Wszystkie elementy wzdłużne, takie jak płatwie, belki podsuwnicowe, płyty dachowe i belki ram ściennych powinny być podparte z sąsiednich przęseł po obu stronach, przy czym długość wsporników z każdej strony jest nieco mniejsza niż połowa odległości środkowej, tak aby pomiędzy końcami wspornikowych elementów po obu stronach powstała niezbędna szczelina dylatacyjna.

 

Ponadto w niektórych przypadkach rozmieszczenie urządzeń nie pozwala na zmniejszenie rozstawu słupów na dylatacji. W takim przypadku można zachować pierwotną odległość środkową ramy poprzecznej, a odległość środkową można wykorzystać jako dodatkową odległość wstawienia. W przypadku stosowania podwójnych rzędów słupów podłużnych i ram do dylatacji wzdłużnych należy zachować niezbędną odległość wstawienia pomiędzy osiami dwóch rzędów słupów podłużnych, zgodnie z wymaganiami konstrukcyjnymi dylatacji. Jednakże podwójne rzędy słupów podłużnych i ram podłużnych wymagają więcej stali, a połączenia będą bardzo długie, dlatego w projekcie należy unikać stosowania dylatacji wzdłużnych. Chociaż zastosowanie podwójnych rzędów słupów i całkowite oddzielenie elementów po obu stronach dylatacji w budynkach fabrycznych konstrukcji stalowych zapewnia niezawodne rozszerzanie i kurczenie się, metoda ta zużywa dużą ilość stali. Dlatego też na dylatacji można zastosować także pojedynczy rząd słupów. Tymczasem w belkach podsuwnicowych, płatwiach, belkach ramy ściennej i innych elementach wzdłużnych oraz słupach po jednej stronie poprzecznego złącza dylatacyjnego należy zastosować szczelinowe otwory na śruby lub połączenia rolkowe, aby umożliwić swobodne odkształcanie się konstrukcji po obu stronach złącza w kierunku wzdłużnym bez wzajemnych ograniczeń. Na dylatacji wzdłużnej wiązary dachowe i słupy po jednej stronie złącza powinny mieć zawiasy z blachy stalowej, szczelinowe otwory na śruby lub połączenia rolkowe, aby umożliwić swobodne odkształcanie się konstrukcji po obu stronach złącza w kierunku poprzecznym.

Po przeczytaniu tego szczegółowego wyjaśnienia powinieneś teraz zrozumieć, jak ustawić kompensatory temperaturowe.