При небольших (12...24 м) пролетах может оказаться целесообразным устройство сплошного ригеля, оптимальная высота которого составляет 1/15...1/20 пролета, в то время как оптимальная высота сквозного ригеля равна 1/8 пролета. Связанное с меньшей высотой ригеля снижение высоты покрытия обеспечивает уменьшение расходов на стеновое ограждение, сокращение эксплуатационных затрат на отопление неиспользуемого объема здания. Кроме того, сплошные ригели более технологичны: собираются из малого числа элементов, приспособлены для поточного изготовления, сварки автоматами и т.п. Они лучше сопротивляются коррозии, вследствие отсутствия зазоров, и более удобны для окраски в процессе эксплуатации. В США и Канаде до 40% всех промышленных зданий построено с применением стальных сплошностенчатых рам.
Недостатками сплошных ригелей по сравнению со сквозными являются более высокая металлоемкость и относительно меньшая жесткость вследствие малой высоты сечения. Элементы рам проектируют из широкополочных или сварных двутавров.
На рис. 1.35 показаны некоторые схемы рам фирмы "Батлер" - крупнейшего производителя зданий комплектной поставки. Эта фирма выпускает рамы пролетами 12...24 м, шаг рам 6; 7,5; 9 м. Их изготовляют как из прокатных, так и из сварных двутавров переменного сечения из сталей повышенной прочности (Ry = 350...450 МПа). Монтажные соединения выполняют на фланцах и высокопрочных болтах.
В нашей стране организовано серийное производство аналогичных рам типа "Канск", которые имеют от одного до пяти пролетов длиной 18, 24 м, с шагом рам - 6 и 12 м. Рамы выполняют из низколегированной стали. Стойки рам запроектированы из широкополочных двутавров, ригели - из сварных двутавров. Высота ригеля составляет 1/19...1/26 пролета. Стенку ригеля толщиной 4...8 мм укрепляют поперечными ребрами жесткости.
49
Рис. 1.35. Схемы рам системы "Батлер" (размеры даны в м)
Наиболее ответственным узлом рамы является узел сопряжения ригеля с колонной, который работает в условиях сложного напряженного состояния. Некоторые варианты технических решений такого узла показаны на рис. 1.36.
Часто стойки и ригели рам принимают замкнутого коробчатого сечения. Примером таких конструкций могут служить рамы системы "Плауэн" и отечественные рамы "Орск" (рис. 1.37). Рамы "Орск" имеют пролеты 18 и 24 м, высоту 7 и 8 м. Тип сечения принят одинаковым для стоек и ригелей, при этом высота сечения стойки составляет 1/12 высоты рамы, а высота сечения ригеля - 1/35 пролета. Для обеспечения местной устойчивости стенки устраивают два продольных рифа и приваривают с внутренней стороны поперечные ребра жесткости.
Рис. 1.36. Узлы сопряжения ригеля с колонной
50
Рис. 1.37. Поперечная рама типа "Орск"
В ряде регионов организовано мелкосерийное производство рам с перфорированными и гофрированными стенками, а также рам переменной жесткости. Последние могут быть изготовлены из широкополочных двутавров путем их предварительной разрезки вдоль по косой линии и последующей сварки.
Удачная эстетическая форма и относительно высокая коррозионная стойкость сплошностенчатых рам позволяет выносить их целиком или частично за пределы здания, не загромождая его внутренний объем.
51
