Большепролетные здания с плоскими рамными стальными каркасами

По сравнению с балочными большепролетными системами рамные большепролетные каркасы более экономичны по расходу стали и обладают большей поперечной жесткостью. Это объясняется уменьшением изгибающего момента в средней части ригеля от разгружающего действия опорных моментов. Однако (ничего «даром» не бывает) появляются рамные моменты в стойках, но при сравнительно небольшой высоте стоек (колонн) рам по сравнению с пролетом существенного утяжеления рамы в целом не происходит.

Большепролетные рамы классифицируют на двухшарнирные и бесшарнирные. Последние более чувствительны к изменениям температуры и осадкам фундаментов из-за более высокой статической неопределимости. Двухшарнирные большепролетные рамы поэтому более распространены. В них можно эффективно применять преднапряжение затяжками, расположенными ниже нулевой отметки в специальных коробах. Вместо затяжек в двухшарнирных рамах можно использовать для разгрузки искусственные приемы. На рис. 4.1 и 4.2 [3] приведены принципиальные схемы большепролетных рам со сквозными ригелями и колоннами. А на рис. 4.3 и 4.4 из  [3] показаны конструктивные (искусственные) приемы для разгрузки ригеля рамы.

В последние годы большепролетные рамы стали применять со сплошностенчатыми ригелями и колоннами непрерывного переменного сечения. Они более технологичны в изготовлении, более надежны в эксплуатации, обладают меньшими габаритами сечения, что приводит также к уменьшению высоты отапливаемого здания и упрощает транспортировку марок на строительную площадку для монтажа каркаса здания.

На рис. 4.5 из [3] приведен пример большепролетной рамы с ригелем сквозного сечения, в котором нижний выполнен в виде подкраново-подстропильной балки, образуя общую стропильно-подкрановую ферму.

На рис. 4.6 из [27] приведен пример большепролетной рамы из сплошных стержней непрерывного переменного сечения в спортивном комплексе «ОЛИМП» Свердловской области, по проекту фирмы       «ВЕНТАЛЛ». Внутри поперечной рамы функционально применена центрально сжатая стойка с шарнирными узлами крепления к ригелю рамы вверху и к фундаменту внизу. Шаг рам 9.0 м. Длина зала 162.0 м.

Рис. 4.1. Двухшарнирная большепролетная рама со сквозными ригелями и колоннами с единой базой: 1 – ригель; 2 – колонны; 3 - фундаменты; 0.000 – отметка чистого пола; f ₀ – начальный строительный подъем

 Рис. 4.2. Бесшарнирная большепролетная рама со сквозными ригелями и колоннами с раздельными базами: 1 – ригель; 2 – колонны; 3 - фундаменты; 0.000 – отметка чистого пола; f ₀ – начальный строительный подъем

Рис. 4.3. Конструктивный прием разгрузки ригеля рамы от подвешенной наружной стены к верхней части стойки рамы: 1 – ригель рамы;    2 – колонна рамы; 3 – фундаменты под раму; 4 – наружная стена; 5 - кровля с прогонами;       е – эксцентриситет передачи веса с навесной стены на колонну рамы; М – разгружающий момент; N – собственный вес подвешенной системы

       Рис. 4.4. Конструктивный прием разгрузки рамы с помощью опорной консоли, установленной с эксцентриситетом «е» по отношению к давлению нормальной силы «N»

Рис. 4.5. Большепролетная рама с ригелями сквозного сечения в каркасе судостроительного эллинга: 1 – стропильно-подкрановая ферма (СПФ); 2 – продольные фермы; ППБ – подкраново-подстропильная балка

Рис. 4.6. Поперечная большепролетная рама из сплошных стержней переменного сечения в спортивном комплексе «ОЛИМП» Свердловской области:      1 – поперечная рама; 2 – центрально-сжатая стойка; 3 - шарниры; 4 – монтажные стыки; 5 – заводской стык

Рис. 4.7. Поперечная большепролетная рама из одного пролета – 48 м из сплошных стержней непрерывного переменного сечения в производственном здании ремонтно-экипировочного депо в г. Москве. Шаг рам 10 м; длина производственного корпуса – 51,8 м

На рис. 4.7 из [27] приведен пример однопролетной рамы (48 м) из  сплошных стержней непрерывного переменного сечения в производственном здании ремонтно-экипировочного депо в г.Москве, по проекту фирмы «ВЕНТАЛЛ». Длина производственного корпуса 51.8 м, шаг рам 10 м.