Ферма металлоконструкция: Изготовление металлоконструкций ферм — цены от производителя с завода

Металлические фермы — заказать изготовление и монтаж у завода металлоконструкции Арес по низким ценам

Изготовление и монтаж сварных металлических ферм

Стальные строительные конструкции, которые образуют металлические трубы, соединённые в узлах, называют металлические фермы. Они работают на изгиб, рассчитаны на сильную нагрузку. Их применяют в каркасах, перекрытиях, опорах и пролётах промышленных зданий, складских и торговых помещений, стадионов, мостов, прожекторных мачт.
Наша компания специализируется на производстве высококачественных изделий из стали. Ассортимент нашей продукции включает фермы:

• для крыши;
• для навеса;
• фермы перекрытия;
• подстропильные.

Преимущества сварных ферм

Основное преимущество — свобода проектирования на основе требований к выдерживаемой ими нагрузке, желаемой форме конструкции. Кроме этого, можно выделить положительные стороны их использования:

• небольшой вес, так как трубы внутри полые;
• устойчивость к деформациям;
• быстрый монтаж и возможность самостоятельной сборки;
• цена. При изготовлении используется меньше металла, чем для балок;
• износостойкость и долговечность.

Технология монтажа стропильных ферм

Усиливают прочность кровли стропильные конструкции, изготавливаемые из профильной трубы. Часто встречаются сварные фермы из уголка, швеллера или тавра, но они тяжелее.

Треугольная металлическая ферма является наиболее лёгкой конструкцией, её тоже применяют для покрытия зданий и сооружений.
Монтаж стропильных ферм включает несколько этапов. Их связывают между собой спаренными уголками. Длинные конструкции укрепляют для противодействия нагрузке соединительными или накладными пластинами, парными швеллерами. Готовый каркас сооружения покрывается защитой от коррозии.

Вы решили заказать производство и установку металлических ферм? Интересуют условия сотрудничества? Обращайтесь к нашим менеджерам, которые расскажут о транспортировке, подготовке и монтаже металлоконструкций.

Фермы металлические

Металлические фермы — конструкции из стальных стержней, которые соединены в узлы. В строительной механике этим термином называется стержневая система, геометрия которой не изменяется при замене жестких узлов шарнирами. При отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки в деталях фермы возникают только усилия растяжения–сжатия.

Металлическая ферма состоит из двух элементов: пояса и решетки.

Поясом называют металлоконструкции, образующие контур консрукции. Решетка состоит из стоек и раскосов, которые присоединяются к поясам при помощи сварки.

Слово «ферма» произошло от латинского firmus (прочный). Главное преимущество стальных ферм — надежность конструкции, которая превышает по этому показателю любую другую, выполненную целиком из металла. При этом они весят меньше, а при изготовлении на них расходуется не так много металла. Это позволяет снизить трудозатраты и экономить на транспортировке.  Современные конструкции выдерживают огромные нагрузки, поэтому часто используются как опоры или перекрытия.

Сооружения применяются везде, где необходим огромный запас прочности конструкции, но при этом нежелателен ее большой вес.

Сфера применения:

• перекрытия промышленных зданий;
• покрытия жилых сооружений;
• пролетные строения мостов;
• грузовые краны;
• наружные рекламные конструкции;
• кровли торгово-развлекательных или спортивных комплексов.

Металлические фермы бывают двух видов:

• пространственные;
• плоские.

В первом случае они образуют ось, которая способна выдержать разносторонние нагрузки. Каждая грань этой оси является плоской фермой — элементы которой расположены в одной плоскости, благодаря чему могут выдерживать значительные нагрузки, направленные только с одной стороны.

Конструкционно сооружения могут подразделяться на множество видов: по форме пояса, по размерам пролетов, схемой статики, по способу соединения в узлах. Статические могут быть арочными, балочными, вантовыми или рамными. Другой популярной формой являются арочные конструкции. По форме поясов выделяют полигональные, треугольные, сегментные, трапециевидные фермы и фермы с параллельными поясами.

Наиболее распространены при строительстве комбинированные, которые незаменимы при сооружении конструкций с подвижными нагрузками.

В конструкции из металлических ферм нет изгибов, поэтому ими можно перекрывать пролеты более 70 м.

По самой распространенной классификации фермы делятся на следующие виды:

• Консольные. Используются для строительства навесных конструкций.
• Арочные. Требуют меньше стали при изготовлении, но увеличивает объем помещения. Поэтому поверхность ограждаемых конструкций становится больше по площади.
• Вантовые. Элементы этого типа рассчитаны только на растяжение.
• Разрезные. Чаще всего используются при возведении зданий с большими пролетами.
• Неразрезные. Используется для перекрытия нескольких пролетов и обладают усиленной жесткостью
• Фермы промышленных зданий — стропильные и подстропильные. Стропильные применяются при строительстве зданий с шириной пролетов от 24 м и мостовых кранов грузоподъемностью более 20 т. Подстропильные используются в качестве опоры основных несущих конструкций и перекрытий, при шаге колонн, который превышает шаг балок и строительных ферм.

Конструкции делятся на:

• легкие — пролетом до 50 м и рассчитанные на узловые усилия не выше 4000 кН;
• тяжелые — пролетом свыше 50 м и рассчитанными на большие нагрузки.

Легкие являются одностенчатой решеткой с одним рядом фасонок, а также поясами различного сечения. При изготовлении сооружений этого типа используются уголки, швеллеры, тавры, бесшовные трубы различной конфигурации.  Изготавливаются из профильных уголков, образующих тавр, являются наиболее распространенными. В их основе находятся листовые фасонки, которые заведены между уголками. Уголки привариваются фланговыми шлангами.

Основой трубчатых конструкций являются горячекатаные трубы и трубы, произведенные методом электросварки. Электросварные трубы являются экономически выгодными при конструировании сжатых элементов. Самым целесообразным видом стыкового сопряжения считается такое, при котором трубы непосредственно примыкают друг к другу с обваркой по контуру. Если выполнить фигурную резку невозможно, концы труб обычно сплющивают, а затем приваривают к поясам.

Фермы из гнутых профилей замкнутого или открытого сечения имеют узлы более простой конструкции.

Технология производства

• Изготовление осуществляется в несколько этапов. На первом этапе разрабатываются чертежи КМД.
• Этап резки включает в себя резку профильного и листового металла на станках с ЧПУ. 
• Сборка готовых элементов ферм осуществляется в несколько этапов на прихватках. Сборка всей стропильной конструкции производится на одном рабочем месте.  
• На следующем этапе производится окончательная сварка конструкции. Для этого используются источники постоянного тока. Способ сварки — полуавтоматический. После того, как все сварочные работы завершены, каждый шов необходимо тщательно зачистить от брызг и наплывов.
• Антикоррозийная обработка — завершающий этап производства стальных ферм на Челябинском заводе металлоконструкций. Конструкции обрабатываются в дробеструйной камере, затем покрываются антикоррозийными красителями — грунтом и финишным (если требуется). 

Оформить заказ металлоконструкций в Челябинске, Златоусте, Копейске, Троицке вы можете на сайте компании. Узнать условия сотрудничества, рассчитать стоимость заказа вы можете, позвонив по телефону: +7 (351) 253-28-21.

Фермы металлические из профильной трубы на заказ

Применяются во время строительства зданий и сооружений различного назначения, различаются по линейным размерам, инженерным особенностям конструкции и физическим характеристикам профиля.

Виды используемых труб и конструктивные элементы металлических ферм

Металлические фермы изготавливаются из профильных труб, технические параметры и сортамент отвечают требованиям ГОСТ 8645-68 (прямоугольные) и ГОСТ 8639-82 (квадратные) и ГОСТ 8642-68 (овальные). Прокат делается из конструкционных углеродистых сталей обыкновенного качества. Технология допускает использование прокатных станов горячего и холодного изготовления. При необходимости возможно применение низколегированных марок сталей – улучшаются физические характеристики изделий.

В зависимости от инженерных решений фермы бывают:

• портальными;
• двухшарнирными портальными:
• портальными с защемлением;
• арочными;
• фермами-балками;
• шедовыми.

 

С учетом вида фермы перекрытия могут быть односкатными и двухскатными.

Преимущества конструкций

Благодаря схеме нагруженных и ненагруженных элементов фермы из металлической трубы обладают рядом преимуществ перед другими используемыми типами устройства кровель и стропильных систем.

1. Самые большие показатели несущих характеристик в расчете на единицу веса. Обеспечиваются за счет физических свойств легкого тонкостенного профиля и оптимального распределения нагрузок по каркасу, стойкам и раскосам. Во время расчетов изменяются расстояния и углы наклона элементов для уменьшения нагрузок на изгиб и кручение, расчет металлической фермы выполняется по максимально возможным нагрузкам, возникающим во время эксплуатации.
2. Быстрота монтажа. Большинство ферм поставляется на строительные площадки в собранном виде, во время строительства выполняются только монтажные работы.
3. Минимальная стоимость. За счет оптимальных инженерных конструкционных схем удается заметно снизить расход дорогостоящего металла. Кроме того, небольшая масса стропильной системы понижает нагрузки на фундаменты, во время строительства зданий есть возможность пользоваться дешевыми столбчатыми или мелкоуглубленными ленточными вариантами.
4. Технологичность. Для изготовления конструкций нет надобности использовать сложное оборудование. Все операции выполняются обыкновенными гибочными станками и резаками. Соединение отдельных элементов в единую конструкцию выполняется сваркой (неразборный вариант) или болтовыми соединениями (разборный вариант). При необходимости есть возможность быстро заменить отдельные конструкции, потерявшиеся первоначальные несущие характеристики или усилить фермы за счет установки дополнительных стоек или раскосов.
5. Длительный срок эксплуатации. При условии соблюдения нанесение антикоррозионных покрытий фермы могут эксплуатироваться не менее пятидесяти лет. Наша компания покупает прокат только у известных производителей, каждая партия имеет сертификат соответствия качества действующим государственным стандартам и отраслевым нормам.

Здания и конструкции из металлических ферм быстро монтируются, на полный цикл в зависимости от размеров, сложности и готовности строительной площадки требуется 1–3 месяца. При необходимости такие конструкции демонтируются и переносятся на другое место. При этом фермы из профильной трубы разборного типа не теряют первоначальных свойств и не требуют предварительной предмонтажной подготовки к повторному использованию.
Сферы использования ферм

1. Промышленные здания. Почти не существует ограничений по размерам, в случае необходимости проектируются дополнительные вертикальные опорные стойки или сложная крыша. Могут применяться как временные производственные помещения на период строительства капитальных, в дальнейшем демонтируются или перепрофилируются.
2. Сельскохозяйственные помещения. С их помощью строятся ангары для хранения зерна или иных сельхозпродуктов, навесы для техники, животноводческие и птицеводческие помещения.
3. Спортивные и концертные залы. При необходимости предусматривается обустройство теплых перекрытий – обеспечивается в помещениях благоприятный микроклимат.
4. В мелком бизнесе. Торговые площадки, магазины, авторемонтные мастерские, склад временного хранения небольших партий товаров и т. д.
5. В индивидуальном строительстве. Накрытия над бассейнами и спортивными площадками, элементы зимних садов, веранд и иных пристроек.

Алгоритм расчетов

Фермы рассчитываются с четом линейных размеров, особенностей конструкции, ветровых и снеговых нагрузок. Перед тем как рассчитать ферму, нужно изучить состав технического задания, в котором указывается:

1. Нагрузки. Имеются в виду постоянные и временные. К постоянным относится вес самих ферм и кровли. К переменным относятся ветровые, снежные и вес строительных рабочих, пребывающих на фермах во время монтажа. Ветровые и снежные нагрузки подбираются по справочникам в зависимости от климатической зоны расположения сооружения. Во время расчетов в обязательном порядке применяется коэффициент запаса прочности, зависящий от важности сооружения. Чем выше снеговые нагрузки, тем больше предусматривается уклон скатов. Проектирование металлических ферм осуществляется с учетом всех возможных нагрузок, возникающих во время эксплуатации.
2.  Способ соединения отдельных элементов. Заказчик указывает, какие именно ему требуются фермы: неразборные или разборные. В зависимости от полученных данных наши специалисты рассчитают узлы на болтовых соединениях или сварочных швах. Большие по размерам фермы могут иметь комбинированное соединение. Часть элементов приваривается к рамам, а сами рамы между собой соединяются болтами.
3. Технологическая готовность. Типовая ферма должна поставляться на строительную площадку в полностью собранном виде, допускается частичная сборка перед монтажными работами.

Расчеты выполняются по каждому элементу и узлу, могут выполняться только специалистами с высшим техническим образованием и компаниями, имеющими государственную лицензию на право проведения таких работ. Они знают, как рассчитать ферму с учетом требования, сделать ее безопасной в эксплуатации и гарантировать устойчивость при пиковых нагрузках. После изучения технических требований специалисты действуют в такой очередности:

1. Подбирают оптимальную схему фермы, определяют контуры несущих поясов. На этом же этапе учитываются фактические постоянные и временные нагрузки. Во время работ применяются данные таблиц СНиПов и требования государственных стандартов к несущим конструкциям. Если высота снега существенная, то предусматривается двускатная ферма. Конкретный тип фундамента влияет на выбор схемы, данные должны согласовываться с назначением помещения и имеющейся проектно-сметной документацией.
2. Выбор линейных размеров и конфигурации ферм. Длина и высота ферм и номенклатура проката подбирается по требованиям обеспечения несущих характеристик с минимальным количеством металла. При этом во время расчетов используются значения нагрузок, возникающих в каждом узле. Сила и направления нагрузок может изменяться в зависимости от условий работы, конструкция устойчива в любых условиях.
3. Расчет специальных элементов. Если пролет фермы из металлической трубы имеет нестандартные значения, то по каждому элементу делаются отдельные расчеты.
4. Если пролет металлической фермы превышает 36 метров, то необходимо отдельно рассчитывать предельный подъем (обратный выгиб конструкции) для увеличения выдерживаемых нагрузок.

Стропильные фермы рассчитываются статическим методом по способу простых сечений, рассекающих по три связи, которые не пересекаются в одной точке и не являются параллельными. В результате должны стать известными опорные реакции всех усилий в стержнях фермы из профильной трубы. Все внешние нагрузки действуют лишь в узлах, весом материала можно пренебрегать в связи с незначительными показателями по отношению к воспринимаемым нагрузкам. Имеется в виду, что на каждый стержень фермы по концам действуют только две силы вдоль оси, элементы работают только на сжатие или растяжение.

Стержни рассчитываются по способу простых сечений, способу простых проекций и способу моментной точки. В первом варианте на чертеже узел заменяется направлениями действующих усилий. Они связаны между собой и с внешними нагрузками посредством элементарных уравнений равновесия. Во втором варианте стропильные фермы рассекаются на несколько частей, равновесие каждой рассматривается по отдельности. Воздействие отброшенной части на оставшуюся отображается усилиями в стержнях. При расчете по методу моментной точки составляется уравнение равновесия конструкции в виде суммы всех моментов, действующих в данной точке. Расчет металлической фермы для искомого усилия – точка пересечения двух попавших в сечение усилий.

С учетом стандартных данных стропильные фермы имеют число стержней на три меньше, чем удвоенное количество узлов (K=2n-3). Для гарантирования геометрической устойчивости необходимо, чтобы количество связей было достаточным и они правильно размещались по длине. При этом каждый отдельный узел должен иметь две степени свободы и перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях. Если этого не предусматривается, то такие треугольные фермы называются жестким диском и рассчитываются по иной методике. Примером треугольной фермы является ферма Полонсо.

Цель статического расчета – нахождение усилий и реакций в стержнях. Составляются уравнения равновесия по каждому узлу и определяется сила и направления противодействия.

Аналитический расчет фермы из профильной трубы делает по методу вырезания узлов. Принимается за исходные данные, что если вся ферма Полонсо находится в равновесии, то в таком же состоянии пребывает и каждый ее узел. Достоинства аналитического расчета фермы – простота и универсальность. Недостаток – стропильные фермы сложно контролировать по каждому узлу, возможно нарастание количества ошибок.

Во время расчетов фермы классифицируются по типу решеток, количеству поясов, типу опираний концов фермы из профильной трубы на вертикальные опоры здания, способу формирования возникающих усилий в стержнях, уровню езды, назначению и т. д. Большое разнообразие конструктивных решений затрудняет проведение полной и однозначной классификации. В связи с этим стропильные фермы разделяются по нескольким наиболее важным признакам.

После определения действующих усилий во всех узлах подбирается сортамент проката по его техническим параметрам. Коэффициент запаса прочности учитывает назначение сооружения и ответственность конструкции. За пример берется ферма Полонсо, для более сложных случаев выбирается свой прототип. Типовые данные имеет ферма пролетом 25 метров, все что длиннее, подлежит индивидуальным расчетам.

Арочная ферма предварительно разбивается на отдельные участки, по ним делается расчет. Общая конструкция рассчитывается как сумма всех действующих нагрузок и противодействий по каждому узлу. Такие расчеты более сложные и требуют увеличенного времени.

Как мы изготавливаем фермы

После завершения расчетов документация передается технологам сборочного цеха для разработки рабочих чертежей и составления поэтапного плана изготовления. Технологи учитывают производственные возможности и характеристики имеющегося оборудования. Одновременно составляется спецификация и прописывается очередность работ. На основании технической документации выполняется изготовление металлических ферм.

Заготовки для каждой фермы могут изготавливаться индивидуально или в массовом количестве в зависимости от особенностей, которые имеют стропильные фермы и величины заказа. Наличие высокоточных станков позволяет получать готовые к использованию заготовки – значительно уменьшается расход материалов, снижается себестоимость производства и отпускная цена продукции. При необходимости может делаться выборочная проверка прочности наиболее ответственных узлов, при обнаружении отклонений от документации принимается комплекс технических мероприятий по их устранению.

Изготовление металлических ферм и сборка отдельных элементов в единую конструкцию производится на основании технологической схемы, на каждом этапе выполняется контроль качества. Сварные швы наносятся новым оборудованием профессиональными специалистами, за счет этого их прочность достигает 85% прочности основного металла. В некоторых случаях металлические фермы из квадратных труб собираются на специально изготовленном шаблоне – исключаются отклонение от размеров, увеличивается производительность труда. Кроме того, такие фермы полностью готовы к финишному монтажу без необходимости подгонки размеров.

Заключительный этап – защита металлических поверхностей от коррозионных процессов. Для покрытий мы применяем современные устойчивые краски, имеющие повышенный коэффициент адгезии к металлу, высокую механическую прочность и пластичность. Такие характеристики исключают появления на поверхности покрытий микротрещин, служащих местом проникновения влаги.

При желании потребителей на каждую партию выдается спецификация, стропильные фермы имеют обозначения разъемных деталей. Дается краткое описание рекомендованной технологии сборки конструкции.
Как оформить заказДля подачи заявки и технических требований на проектирование металлических ферм нужно связаться с ответственным представителем нашей компании. Он дает первичные консультации по оформлению договора, уточняет исходные данные, количество и сроки исполнения заказ. Только после согласования всех нюансов и заключения договора сотрудники компании приступают к непосредственному выполнению работ.

Большой опыт, профессиональные кадры и современная производственная база позволяют нам гарантировать не только качество, но и своевременность выполнения всех пунктов договора. Доставка продукции в зависимости от пожеланий может осуществляться самовывозом или транспортом компании.

У вас есть вопросы? Хотите узнать стоимость? Укажите свой номер телефона, и мы свяжемся с вами в течение 5 минут.

Фермы и металлоконструкции | | СТРОЙЦИРК

Описание товара

Мы производим стандартные стальные фермы: плоские, треугольного сечения, квадратного сечения и т.д.

Размеры:
• сечением до 200 х 200 мм;
• сечением до 360 х 360 мм;
• любого другого сечения в соответствии с расчетами и требованиями по габаритам и нагрузкам.

Хорошая оснащенность:
• два поста «аргонной» сварки;
• два поста электродуговой сварки;
• четыре поста электросварки полуавтоматами в среде углекислого газа;
• четыре аппарата электродуговой сварки для выездных монтажных работ.

Технические характеристики

Применяемые материалы:

• пояс — круглая труба диаметром 25, 32, 40, 58 мм;
• раскосы — квадратная профильная труба 15×15 мм или 20×20 мм, круглая труба диаметром 18,25 мм.

В конструкцию ферм входят соединительные фланцы, что отменяет такое понятие, как «угловые или переходные элементы», существенно снижая общую стоимость конструкции.

В сильно нагруженных или в конструкциях с большими пролетами мы используем бужевые соединения, обеспечивающие высокую прочность.

Стальные фермы при стационарной установке имеют ряд преимуществ перед алюминиевыми:

• несут в 1,8 раза большую нагрузку при том же сечении, что и алюминиевые;
• тяжелее алюминиевых в 1,4 раза при тех же сечениях и нагрузках;
• лучше работают на изгиб, не боятся ударов;
• легко ремонтируются;
• каждая ферма может быть изготовлена по индивидуальному заданию — длине, сечению, планируемой нагрузке, и т. д. и т. п.;
• значительно дешевле, окрашиваются в любой цвет по RAL.

Изделия окрашиваются в зависимости от сферы использования:

• грунтовка — закладные элементы и строительные конструкции;
• нитроэмаль — технологические конструкции;
• «Хаммерайт» технологические конструкции вне помещений;
• порошковая окраска в электростатическом поле (любой цвет по каталогу RAL) — фермы, элементы механизмов, корпуса приборов, и т.д.

Производство металлических ферм с установкой

Так, под фермой подразумевают и арочную конструкцию, которая обладает криволинейным поясом, и безраскосную (замкнутую раму).

Металлическая ферма чаще всего используется для перекрытий или покрытий жилых зданий, складских и промышленных объектов, при возведении кровель и мостов, а также при формировании грузоподъемных кранов, опор линий передач и др. Такое широкое применение этих изделий возможно благодаря тому, что фермы прочны, надежны и устойчивы. Они легко выдерживают любые нагрузки, а на их создание тратится сравнительно небольшое количество металла, поэтому металлические фермы — это еще и экономически выгодная изделие.

Расчет и монтаж металлических ферм

Специалисты компании выполняют полный комплекс работ:

1. Выезд на объект для произведения замеров.

2. Расчет и проектирование конструкций.

3. Изготовление конструкций из металлических труб и сэндвич-панелей.

4. Монтаж конструкций непосредственно на строительной площадке.

Закажите услуги команды опытных профессионалов. Мы предлагаем гибкую ценовую политику, систему скидок и бонусов при крупных заказах.

Сфера применения металлической фермы

Фермы из металла надежны и устойчивы. Они легко выдерживают большие нагрузки, поэтому чаще всего используются для перекрытий в жилых, офисных и промышленных зданиях, при возведении мостов, опор линий передач, при формировании кранов для переноса грузов.

Фермы и прогоны из металлоконструкций используются при строительстве

• промышленных зданий и цехов больших размеров;

• зданий сельскохозяйственного направления;

• магазинов и торговых центров;

• авиационных ангаров.

Прогоны из металла

При помощи прогонов из металла осуществляют крепление стеновых и кровельных конструкций к каркасу. Прогоны бывают сплошными и решетчатыми. Сплошные прогоны тяжелее, но намного проще в изготовлении и монтаже. Их можно использовать при шаге ферм от 6 метров.

Сплошные прогоны изготовляют из прокатного швеллера, изредка используют гнутые профили.

При шаге ферм от 9 метров применяются решетчатые конструкции прогонов. Их главное достоинство- возможность применения практически любого материала.

предлагает широкий ассортимент металлических ферм и конструкций из них. Нами освоено производство сэндвич-панелей: стеновых, угловых, профильных. Выполним комплекс работ под ключ – от расчета до монтажа.

Фермы из профильной трубы

Фермы из швеллера

Фермы из парных уголков

Какими бывают фермы металлические

Объемные фермы из металлоконструкций бывают различных видов:

• Односкатные и двускатные.
• Многоугольные.
• Треугольные.
• С параллельными поясами.

Принимающие на себя ответственность за 9-30 метров, пролеты ферм из металлоконструкций также определяют и по другим характеристикам:

• Очертания верхнего пояса (описано выше).
• Количество панелей.
• Величина возможной нагрузки.

Металлические фермы из металлоконструкций и прогоны активно используют в возведении таких сооружений:

1. Промышленные здания больших размеров.
2. Здания и сооружения сельскохозяйственного направления.
3. Торговые здания.
4. Ангары, в том числе и авиационные.

Как видно, список широк, а это значит, что фермы из металлоконструкций и прогоны могут приобретать самые разные формы, которых потребует архитектура. Также металлические фермы и прогоны классифицируют и по статической схеме. Тут они бывают балочными и рамными, винтовыми и арочными.

Металлические прогоны для крепления

Прогоны из металла предназначены для того, чтобы осуществлять крепление кровельных и стеновых конструкций к каркасу. Также прогоны воспринимают все ветровые, снеговые и прочие нагрузки, идущие от вышеперечисленных конструкций. Прогоны могут быть сплошными и решетчатыми – в этом также принципиальное их различие. Первые тяжелее, но проще в изготовлении и монтаже, к тому же, их можно использовать при шаге ферм, начинающимся с 6 метров.

Сплошные прогоны и их предназначение

Сплошные прогоны из металла изготавливают из прокатного швеллера, и зредка используют двутавры, гнутые профили с Z-образным, С-образным либо швеллерным сечением. Если длина прогона начинается с девяти метров, то используют решетчатую технологию изготовления. Ее преимуществом считается возможность применения практически любого материала. Прогоны, как и фермы, предназначены для того, чтобы крепить к зданиям ограждающие и другие конструкции.

Цены на металлические фермы Наименование конструкций и эскиз Пролет L, м Высота Н, м Грузоподъемность крана Условия эксплуатации Серия Фермы, высота пониженная От 19 до 25 2,3 – стандартные вып. 2 Фермы подстропильные   13, 19, 25 3,10 – стандартные 1.460.2-10/88 вып. 1 Фермы с применением широкополочных тавров в поясах От 19 до 25 2,20 – стандартные ЦНИИПСК 1.460.3-21 вып. 1 Подстропильные фермы   13 2,80 – стандартные ЦНИИПСК 1.460.3-21 вып. 1 Прогоны стальные решетчатые   15 – – Под профнастил t = -40°С и выше ЦНИИПСК 1.462.3-17 Покрытие по фермам из труб прямоугольного сечения (специализированная поточная линия Молодеченского завода МК)   19, 24, 33 2,1 Q < 5 I-V ветровые и снеговые районы t = -40 °C и выше 1.460.3-14 ЦНИИПСК Ленинградского отделения вып. 1 Ферма подстропильная   16 1,78   стандартные вып. 2

Компания предлагает отличный ассортимент металлоизделий и конструкций из них, собственное производство сэндвич панелей (стеновых, кровельных, угловых). Мы выполним комплекс работ «под ключ»: расчет, проектирование, изготовление и монтаж.

предлагает изготовление ферм и прогонов любого типа, как типовых, так и по эскизам и чертежам заказчика. Вам достаточно лишь позвонит по одному из телефонов – +7 (495) 266-1153, +7 (495) 266-1153 – и сотрудники компании дадут исчерпывающую информацию по поводу металлоконструкций. Сотрудничая с нами, вы получаете гарантии качества и соблюдения сроков!

Смотреть процесс изготовления стропильных и подстропильных ферм

Фермы стропильные и подстропильные для покрытия зданий

 

Стоимость изготовления металлоконструкций ферм можно узнать из прайс-листа

СКАЧАТЬ Прайс-лист на строительные металлоконструкции

или присылайте ваши чертежи стадии КМ на почту [email protected]

Описание процесса:

Изготовление ферм начинается с разработки КМД

Чертеж КМД фермы стропильной

Полученные отправочные марки заносятся в «Систему управления производством», печатаются наряды на распиловку, плазменную резку и сварку.

На участке профильных деталей распиливаются профильные трубы или уголки.

Заготовка профилей для сборки ферм

Для изготовления ферм предварительно изготавливается шаблон, для обеспечения геометрических параметров изделия.

Сварка ферм — 3 заказа одновременно по 10 штук в смену

Сварка фермы из профтрубы на «прихватку»

Сварка фермы из уголка на «прихватку»

Размеры ферм достигают 18 метров в длину и 4-5 метров в высоту

Сборка фермы по «кондуктору»

Контрольная сборка

Затем готовые конструкции передаются на участок покраски и отгрузки.

Ферма на телеге поступает в малярный цех

Подготовка к нанесению краски в малярном цеху.

Фермы с заклеенными фланцами, чтобы избежать попадания краски на них

Стропильные фермы из профильной трубы на покраске

Фрезерованный фланец фермы

Фермы готовы к отгрузке

Готовые фермы в автотранспорте

Закрепление ферм в автотранспорте

Фермы на строительной площадке

Фермы на объекте Склад ДауИзолан, г.Владимир.

Фермы на объекте Спорткомплекс в Бурятию.

Стоимость изготовления металлоконструкций ферм можно узнать из прайс-листа

СКАЧАТЬ Прайс-лист на строительные металлоконструкции

или присылайте ваши чертежи стадии КМ на почту [email protected]

Смотреть процесс изготовления других конструкций

Несущая ферма металлической конструкции | УМК-А

Завод металлоконструкций УМКа в городе Челябинске изготавливает на заказ металлические фермы различной конструкции по проекту заказчика.

Наши преимущества:

• низкая цена
• кратчайшие сроки
• высокое качество
• монтаж

Ферма представляет из себя металлоконструкцию и является составляющей более большой общей конструкции. Как видно из рисунка это верхняя часть здания. Металлическая конструкция фермы представляет из себя набор элементов, связанных между собой в определенном порядке. Порядок этот задает конструктор, когда разрабатывает техническую документацию будущего проекта.

 

Ферма, как несущая балка

Несущая ферма выполняет функцию несущей балки, но она значительно более легкая, по сравнению с двутавровой балкой. Так как она не сплошная, а состоит из отдельных элементов: швеллер, уголок, профильная или круглая металлическая труба. Используются так же оцинкованные трубы, либо трубы из алюминия, конечно они более дорогие. Можно для защиты от коррозии использовать различные эмали и грунтовки с протекторной защитой металла от коррозии. В любом случае выбор формы элементов и материал, зависит от технического задания и от дальнейшей работы конструктора, который выполняет расчет несущих ферм.

Как вы видите на фото слева, несущая металлическая ферма, более легкая по сравнению с фермой на правой фотографии. А, это конечно влияет на цену всей металлоконструкции.

 

Несущие фермы из профильной трубы

Несущие фермы наиболее часто делают из профильной трубы простой или оцинкованной. Все части между соединяются сваркой.

Преимущества

• низкая цена
• легко изготавливать
• легко монтировать
• легкость конструкции
• высокая прочность

После сварки конструкция зачищается, обезжиревается и покрывается грунт-эмалью, цветом по выбору заказчика. И выглядит красиво, кроме того надежно защищена от коррозии.

 

Монтаж металлических ферм

Кроме изготовления ферм, вы можете воспользоваться услугой монтажа металлоконструкций специальной бригадой нашего завода.

 

Купить металлические фермы

Узнать какая цена или купить металлические фермы можно на нашем Челябинском заводе металлоконструкций УМКа позвонив к нам на телефон +7(351)750-38-54 или отправив запрос на электронную почту  [email protected].

 

На нашем заводе вы так же сможете заказать изготовление следующих конструкций или воспользоваться услугами обработки металла

Изготовление фермы из конструкционной стали

Ферма конструкции — это ее основной каркас, состоящий из столбов, стропил, подкосов или мостов. Фермы обычно состоят из пяти или более треугольных единиц с использованием прямых компонентов, соединенных в соединениях или узлах. Фермы могут быть изготовлены из разных материалов и принимать различные архитектурные формы.

Многие конструкции используют стальные фермы для повышения прочности, долговечности и надежности. Сталь также является одним из самых гибких и универсальных материалов для производства.

Почему выбирают стальные фермы?

При строительстве у строителей есть выбор между деревянными или стальными фермами. В то время как деревянные фермы обычно используются в жилых домах, для большинства современных построек лучше всего подходят стальные. Деревянные фермы склонны к усадке из-за испарения влаги в древесине. Ожидание этого процесса может задержать проект и вызвать зазоры в стыках. Деревянные фермы также подвержены риску заражения термитами, гнили и коробления древесины.

Стальные фермы не несут никаких проблем с деревянными фермами.Благодаря современным достижениям, технология исключительного легкого стального каркаса стала доступной для широких масс. Компьютерное проектирование позволяет производителям металла создавать стандартные и нестандартные фермы с невероятной скоростью, точностью и мастерством. Строители могут использовать стальные фермы в плохую погоду, что исключает дорогостоящие простои. Сталь не деформируется, не сжимается и не меняется. Предварительно собранные стальные фермы могут снизить затраты и рабочее время, поскольку рабочие заботятся только о простой сборке.

Инженеры

используют стальные фермы для различных целей, поскольку этот материал соответствует высоким отраслевым стандартам.Музеи, учреждения, коммерческие здания, открытые рынки, ангары для самолетов, аудитории, спортивные стадионы и многие другие здания полагаются на стальные фермы для длительного срока службы и превосходной структурной целостности. Строители используют стальные фермы для переноски тяжелых грузов или в качестве передаточных конструкций. Фермы бывают самых разных типов, форм и размеров, с различной общей геометрией для конкретных применений.

Процесс изготовления стальных ферм

Изготовление стальных ферм — это сложный процесс, требующий специальных навыков, инструментов и методов для изготовления конкретных конструкций и изделий.Производители металла создают стальные конструкции в три основных этапа: резка, формовка и сборка. Производители используют несколько инструментов для резки стали фермы, включая высокотехнологичное оборудование, такое как плазменные резаки, лазеры и водяные струи. Пилы создают прямые пропилы, а лазеры и плазма предназначены для более сложных форм и кривых. Изготовитель металла пробивает отверстия, используя насечки под высоким давлением.

Как только производитель вырезает металл нужной формы, начинается процесс формования. Для формирования ферм производители используют как обжиг в прессе, так и прокатку.Эти методы позволяют использовать металл в огромном диапазоне толщин, размеров и форм для универсального применения. Стандартные фермы используют серию треугольников. В процессе формовки производители создают ферму, соответствующую ее назначению. Например, в большинстве кровельных ферм используются С-образные металлические шпильки.

Сборка — это финальный процесс. Производителю необходимо знать тип фермы, расположение, воздействие ветра, пролёт, желаемый уклон крыши и многое другое, чтобы правильно собрать и соединить сталь. Этот процесс включает в себя сварку деталей вместе, в результате чего конечный продукт соединяется по назначению в качестве фермы.Существует специальное программное обеспечение, которое производитель будет использовать на протяжении всего процесса проектирования и строительства, чтобы удовлетворить потребности строителя. Опытный производитель фермы может создать оптимальные фермы — максимально легкие без ущерба для устойчивости конструкции. Они также должны соответствовать строгим строительным нормам и правилам.

Фермы из конструкционной стали по индивидуальному заказу

Строители используют изготовленные по индивидуальному заказу металлические конструкции для создания множества стальных конструкций. Изготовление на заказ придает конструкции более эстетичный вид, а также структурную целостность.Индивидуальные фермы адаптируются к уникальным потребностям и целям, используя специальные методы резки и формовки, чтобы построить именно то, что требуется для конкретного проекта. Чтобы получить бесплатное ценовое предложение, обратитесь в Swanton Welding.

Здания со стальными фермами | Стальная ферма открытого типа

То, что некоторые компании рекламируют как варианты модернизации, являются стандартными функциями металлических зданий Worldwide Steel. Наша конструкция стальной фермы оказалась самой прочной из имеющихся, но с ней легко работать в процессе сборки.Кроме того, мы предоставляем лидирующую в отрасли 50-летнюю гарантию на открытые фермы в наших стальных строительных комплектах. Если вы хотите построить надежную и долговечную стальную конструкцию своими руками, вам нужна Worldwide Steel.

Наши полные строительные пакеты из стали и металла могут быть адаптированы и объединены с другими материалами для создания долговечного и красивого здания, разработанного в соответствии с вашими особыми требованиями. Строите ли вы металлический дом, амбар с шестом или любую другую стальную конструкцию, Worldwide Steel Buildings предлагает дизайн металлической фермы в соответствии с вашими потребностями:

Ферма с открытыми стенками: Эта ферма отличается непревзойденной прочностью и простотой сборки, не требующей тяжелого оборудования для установки ваших ферм.

Ферма с жестким каркасом: Эта ферма идеальна для коммерческих зданий и доступна с шириной просвета до 225 футов.

Ферма Gambrel: Эта ферма разработана в первую очередь для создания вида сельскохозяйственных / сельскохозяйственных построек.

Все наши фермы доступны в стандартном или длинном варианте. Ваше здание может быть спроектировано практически любого желаемого размера, чтобы найти оптимальное решение для требований вашего здания по наиболее доступной цене.

Строительные стальные фермы цвета, листовой металл и отделка

Worldwide Steel Buildings использует высококачественный листовой металл толщиной 26 и 29 с пределом прочности на разрыв 80 000 фунтов на квадратный дюйм.Обладая классом ударопрочности 4, способным противостоять самым суровым погодным условиям, ваша стальная конструкция будет достаточно прочной, чтобы противостоять неправильному обращению, но не хрупкой, как более твердые версии, представленные на рынке. Экономичное покрытие 36 ″ обрезано по длине и доступно в 18 цветах и ​​цветах.

Plus, все здания WorldWide Steel Buildings поставляются с полным роскошным пакетом отделки, чтобы придать вашему зданию красивый законченный вид.

Выбор цвета для стальных зданий по всему миру

Размеры и варианты стальных зданий

Строения

с открытыми фермами доступны шириной от 12 до 80 футов в свету и с боковыми стенами от 8 до 30 футов в высоту.Изготовленные на заказ размеры также доступны по запросу за дополнительную плату. Для дополнительного пространства доступны половинные фермы шириной 12–40 футов, соответствующие вашему зданию. Самонесущие свесы крыши доступны шириной от 1 до 14 футов. Либо можно добавить до или после возведения вашего здания. Стальные фермы разнесены в соответствии с вашими местными требованиями к зданиям со снеговой / ветровой нагрузкой.

Как мы строим стальные фермы

Все наши фермы изготовлены из высококачественной американской стали.При производстве всех наших стальных ферм используются прецизионные столы для кондукторов, чтобы исключить даже самые незначительные отклонения, чтобы гарантировать вам точную и легкую в установке ферму.

Каждая ферма на 100% предварительно сварена и перфорирована на нашем заводе, даже зажимы для прогонов 2 x 6 и балок 2 x 4 предварительно приварены, чтобы значительно сократить ваше драгоценное время на монтаж. Только после того, как все эти шаги будут выполнены, готовая ферма берется и полностью погружается дважды в антикоррозийное покрытие, чтобы обеспечить долгую жизнь вашей строительной фермы, не требующей обслуживания.На все наши фермы предоставляется 50-летняя гарантия на материалы и качество изготовления.

Фермы с жесткой рамой доступны с шагом пролета от 15 до 30 футов и шириной до 225 футов. Доступны другие размеры и ширина.

Другие варианты строительства

Изоляционные пакеты
Полная линейка раздвижных или потолочных дверей
Дверь — сплошная или со стеклом
Панели Sky Light
Коньковые вентиляционные отверстия
Штампованные инженерные чертежи

Руководства по монтажу зданий со стальной фермой

Мы производим наши фермы и здания, заботясь о том, чтобы все было «сделай сам».Все стальные строительные фермы WorldWide предварительно перфорированы и легко скрепляются болтами, а прогоны и зажимы для пояса приварены на заводе для упрощения строительства. Все стальные прогоны и балки крепятся к зажимам саморезами. Ваш листовой металл, кровля, карниз и отделка прикрепляются к прогонам и балкам цветными саморезами, которые имеют фланцы и самоуплотняются, чтобы предотвратить утечки. Ваше здание также поставляется с пошаговым руководством по монтажу, которое поможет вам от начала до завершения.

Руководство по монтажу открытой перемычки

5 причин, почему вашему зданию нужна крыша из стальных ферм

Что такое стальная ферменная крыша и зачем она вам нужна?

Для определения контекста: крыша из стальных ферм — это триангулированная система взаимосвязанных элементов.Обычно фермы делали из дерева или стали, хотя со временем сталь стала более популярной в зданиях.

Крыша из стальных ферм обычно используется по нескольким причинам, в том числе:

Может выдерживать большие нагрузки

Стальная кровельная ферма имеет высокое отношение прочности к массе. Это также позволяет создавать конструкции крыши с более длинным пролетом. Это, в свою очередь, является причиной того, что вы обычно видите складские помещения преимущественно из стали.

Стальная ферма крыши может выдерживать большой вес и выдерживать это на большом пространстве.Это делает его практически необходимым для такого проекта, как арена для мероприятий или ангар для самолетов.

Крыша из стальных ферм увеличивает срок службы конструкции

… и часто в 2-3 раза по сравнению с решением для плоской крыши. Стальные фермы могут выдерживать как давление, так и растяжение при ограниченном техническом обслуживании.

Однородность

Трудно добиться однородности от древесины из-за ее естественной среды роста (например, от деревьев).

Стальные фермы производятся заводскими сборными с высоким уровнем контроля качества.Если вам нужны стальные фермы для кровли и вы их заказываете, то то, что вы заказали, — это то, что приходит. С древесиной дело обстоит не всегда.

Просто и быстро

Некоторые преимущества стальной фермы и крыши из стальной фермы с точки зрения скорости и простоты включают:

• Стальные фермы могут быть плоскоупакованы
• Легкий, поэтому краны не всегда нужны
• Не требует специальных инструментов или обучения для установки, увеличение скорости
• Большая часть работ предварительно смонтирована на месте
• Крышу из стальных ферм легче установить в ненастную погоду

Ветровой подъемник

Во-первых, вам нужно понять рейтинг ветрового подъема.

Существует несколько различных систем ранжирования, и ни одна из них не идеальна. В общем, поднятие ветра — это то, что происходит, когда воздух быстро движется над поверхностью. (Так работают крылья самолета.)

Когда здания проходят испытания на ветровую нагрузку, это, по сути, мера безопасности, определяющая, насколько безопасным будет здание во время урагана или другого сильного ветра.

Крыша из стальных ферм может быть спроектирована таким образом, чтобы выдерживать очень сильный ветер, в том числе ураганный ветер.

Кроме того, поскольку стальные фермы обладают высокой устойчивостью к давлению, они предпочтительны в регионах мира с большими снеговыми нагрузками зимой.В этой ситуации крыша не прогнется.

Не верите? Рассмотрим современный дизайн!

Крыши из стальных ферм в наши дни повсюду, в том числе:

По всем вышеперечисленным причинам стальные фермы очень популярны в экосистеме современного дизайна.

Итог на стальной ферме кровли

Это почти всегда дает вам несколько преимуществ, в том числе:

• Прочность
• Долговечность
• Гибкость в различных проектах
• Атмосферостойкость
• Устойчивость к вредителям (да, это тоже!)
• Быстрая / простая установка

Если вы планируете построить новый дом или офис, считайте, что стальная ферменная крыша практически незаменима.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.

строительство | История, типы, примеры и факты

Строительство , также называемое строительство зданий , методы и промышленность, задействованные в сборке и возведении конструкций, в первую очередь тех, которые используются для обеспечения укрытия.

Строительство — это древняя человеческая деятельность. Он начался с чисто функциональной потребности в контролируемой среде для смягчения воздействия климата.Построенные укрытия были одним из средств, с помощью которых люди могли адаптироваться к широкому спектру климатов и стать глобальным видом.

Приюты для людей сначала были очень простыми и, возможно, просуществовали всего несколько дней или месяцев. Однако со временем даже временные постройки превратились в такие изысканные формы, как иглу. Постепенно стали появляться более прочные конструкции, особенно после появления сельского хозяйства, когда люди стали оставаться на одном месте в течение длительного времени. Первые приюты были жилищами, но позже другие функции, такие как хранение еды и церемонии, были размещены в отдельных зданиях.Некоторые структуры стали иметь как символическую, так и функциональную ценность, положив начало различию между архитектурой и строительством.

История строительства отмечена рядом тенденций. Во-первых, это увеличение прочности используемых материалов. Ранние строительные материалы, такие как листья, ветки и шкуры животных, были скоропортящимися. Позже стали использоваться более прочные натуральные материалы, такие как глина, камень и дерево, и, наконец, синтетические материалы, такие как кирпич, бетон, металлы и пластмассы.Другой — поиск зданий все большей высоты и размаха; это стало возможным благодаря разработке более прочных материалов и знанию того, как материалы ведут себя и как использовать их с большей выгодой. Третья важная тенденция касается степени контроля, осуществляемого над внутренней средой зданий: стало возможным более точное регулирование температуры воздуха, уровней света и звука, влажности, запахов, скорости воздуха и других факторов, влияющих на комфорт человека. Еще одна тенденция — это изменение энергии, доступной для процесса строительства, начиная с силы человеческих мышц и заканчивая мощной техникой, используемой сегодня.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

В настоящее время строительство является сложным. Существует широкий спектр строительных продуктов и систем, предназначенных в первую очередь для групп типов зданий или рынков. Процесс проектирования зданий высокоорганизован и опирается на исследовательские учреждения, которые изучают свойства и характеристики материалов, должностные лица кодекса, которые принимают и обеспечивают соблюдение стандартов безопасности, и профессионалов проектирования, которые определяют потребности пользователей и проектируют здание для удовлетворения этих потребностей.Процесс строительства также высоко организован; в нее входят производители строительных изделий и систем, мастера, которые собирают их на строительной площадке, подрядчики, которые нанимают и координируют работу мастеров, и консультанты, специализирующиеся в таких аспектах, как управление строительством, контроль качества и страхование.

Строительство сегодня является важной частью индустриальной культуры, проявлением ее разнообразия и сложности, а также мерилом владения природными силами, которые могут создавать самые разнообразные застроенные среды для удовлетворения разнообразных потребностей общества.В данной статье сначала прослеживается история строительства, а затем рассматривается его развитие в настоящее время. Для рассмотрения эстетических соображений проектирования зданий, см. архитектура. Для дальнейшего изучения исторического развития, см. искусство и архитектура, Анатолийский; искусство и архитектура, арабский; искусство и архитектура, египетский; искусство и архитектура, иранский; искусство и архитектура, месопотамский; искусство и архитектура, сиро-палестинский; архитектура, африканская; искусство и архитектура, Oceanic; архитектура, западная; искусство, Центральная Азия; искусство, восточноазиатские; искусство, исламское; искусство, коренные американцы; искусство, Южная Азия; искусство, Юго-Восточная Азия.

История строительства

Первобытное здание: каменный век

Охотники-собиратели позднего каменного века, которые перемещались по обширной территории в поисках пищи, построили самые ранние временные убежища, которые упоминаются в археологических записях. Раскопки в ряде мест в Европе, датируемых до 12000 г. до н.э., показывают круглые кольца из камней, которые, как полагают, составляли часть таких убежищ. Они могли укрепить грубые хижины из деревянных шестов или утяжелить стены палаток из шкур животных, предположительно поддерживаемых центральными шестами.

Палатка иллюстрирует основные элементы экологического контроля, которые важны для строительства. Палатка создает мембрану от дождя и снега; холодная вода на коже человека поглощает тепло тела. Мембрана также снижает скорость ветра; Воздух на коже человека также способствует потере тепла. Он контролирует теплопередачу, не пропуская горячие солнечные лучи и удерживая нагретый воздух в холодную погоду. Он также блокирует свет и обеспечивает визуальную конфиденциальность. Мембрана должна поддерживаться против сил тяжести и ветра; структура необходима.Кожаные мембраны обладают высокой прочностью на растяжение (напряжения, создаваемые растягивающими силами), но необходимо добавить полюса, чтобы выдержать сжатие (напряжения, создаваемые силами уплотнения). Действительно, большая часть истории строительства — это поиск более сложных решений тех же основных проблем, для решения которых была поставлена ​​палатка. Палатка используется по сей день. Палатка из козьей шерсти из Саудовской Аравии, монгольская юрта с ее разборным деревянным каркасом и войлочными покрытиями и вигвам американских индейцев с его множественными опорами и двойной мембраной — более изысканные и элегантные потомки грубых убежищ ранних охотников-собирателей.

Сельскохозяйственная революция, датированная примерно 10 000 годом до н. Э., Дала большой толчок строительству. Люди больше не путешествовали в поисках дичи и не преследовали свои стада, а оставались в одном месте, чтобы ухаживать за своими полями. Жилища стали более постоянными. Археологические записи скудны, но на Ближнем Востоке можно найти остатки целых деревень с круглыми жилищами, называемыми толои, стены которых сделаны из утрамбованной глины; все следы крыш исчезли. В Европе толои строили из камня, уложенного сухим способом, с куполообразными крышами; в Альпах до сих пор сохранились образцы (более поздней постройки) этих ульев.В более поздних средневосточных толоах появились прямоугольные вестибюли или вестибюли, присоединенные к главной круглой камере — первые образцы прямоугольной формы в плане в здании. Еще позже от круглой формы отказались в пользу прямоугольной, поскольку жилища были разделены на большее количество комнат, и больше жилищ было объединено в поселения. Толои ознаменовали важный шаг в поисках долговечности; они были началом строительства каменной кладки.

Свидетельства композитного строительства из глины и дерева, так называемого метода плетения и мазка, также можно найти в Европе и на Ближнем Востоке.Стены были сделаны из небольших саженцев или тростника, которые легко резать каменными орудиями. Они были вбиты в землю, связаны друг с другом с боков растительными волокнами, а затем покрыты влажной глиной для придания дополнительной жесткости и защиты от атмосферных воздействий. Крыши не сохранились, но постройки, вероятно, были покрыты грубой соломой или тростником. Встречаются как круглые, так и прямоугольные формы, обычно с центральными очагами.

Более тяжелые деревянные постройки также появились в культурах эпохи неолита (новый каменный век), хотя трудности с рубкой больших деревьев каменными орудиями ограничивали использование древесины больших размеров для изготовления рам.Эти рамы обычно были прямоугольными в плане, с центральным рядом колонн для поддержки гребня и соответствующими рядами колонн вдоль длинных стен; от конька к балкам стены проложены стропила. Боковая устойчивость каркаса была достигнута за счет закапывания колонн глубоко в землю; Затем шест и стропила были привязаны к колоннам с помощью растительных волокон. Обычным кровельным материалом была солома: высушенная трава или тростник, связанные вместе небольшими пучками, которые, в свою очередь, были привязаны внахлест к легким деревянным столбам, натянутым между стропилами.Горизонтальные соломенные крыши плохо пропускают дождь, но если их поставить под правильным углом, дождевая вода стекает раньше, чем успевает пропитаться. Первобытные строители вскоре определили уклон крыши, по которому будет проливаться вода, но не солома. В стенах этих каркасных домов использовалось множество типов заполнения, в том числе глина, плетень и мазня, кора деревьев (которую предпочитают американские лесные индейцы) и солома. В Полинезии и Индонезии, где такие дома все еще строятся, они поднимаются над землей на сваях для обеспечения безопасности и сухости; кровля часто делается из листьев, а стены в значительной степени открыты для движения воздуха для естественного охлаждения.Другой вариант рамы был найден в Египте и на Ближнем Востоке, где пучки тростника заменили древесиной.

Стальные строительные конструкции, тип стальных конструкций Здание

Тип стальных строительных конструкций включает жесткую стальную раму портала, рамную конструкцию, стропильную конструкцию и решетчатую конструкцию. Преимущества и недостатки разных структурных систем различаются, а также разные формы напряжений.

Характеристики и применение стандартных типов стальных строительных конструкций:

1. Конструкция рамы портала имеет простое усилие, четкий путь передачи усилия и высокую скорость строительства.Он широко используется в промышленных и гражданских зданиях, таких как промышленные, коммерческие, культурные и развлекательные общественные объекты.
2. Стальные конструкции каркаса здания гибкие и могут образовывать большее пространство. Он широко используется в многоэтажных, высотных и сверхвысоких зданиях, коммерческих офисных зданиях, конференц-центрах и других зданиях.
3. Преимущество стальной фермы заключается в том, что стержни малого поперечного сечения могут использоваться для формирования компонентов большего поперечного сечения, которые часто используются в промышленных и гражданских зданиях, таких как крыши, мосты, телебашни, мачтовые башни, морские суда. нефтедобывающие платформы, коридоры башен и т. д., с большими пролетами или высотой в здании.
4. Стальная сетчатая конструкция — это статически неопределенная пространственная конструкция высокого порядка, состоящая из множества стержней в соответствии с определенными правилами. Пространство имеет небольшие размеры, легкий вес, жесткость и хорошую сейсмостойкость. Его можно использовать как спортзал, выставочный зал, дождевые крыши таких зданий, как навесы и ангары.

1. Стальные строительные конструкции рамы портала

Стальная рама портала состоит из горячекатаного или сварного стального профиля, холоднокатаной стали C / Z и стальной трубы в качестве основных компонентов, несущих нагрузку, и имеет легкую конструкцию крыши и стены.Рама портала является наиболее распространенной формой легкой стальной конструкции.

Жесткая портальная рама — это конструкция, в которой жестко соединены балки и колонны. Он имеет характеристики простой конструкции, легкого веса, разумной нагрузки, простой конструкции. Поэтому он широко используется в промышленных, коммерческих, сельскохозяйственных и общественных зданиях.

2. Стальные каркасные конструкции зданий

Стальная каркасная конструкция состоит из стальных балок и колонн, которые выдерживают вертикальные и горизонтальные нагрузки.Колонны, балки, распорки и другие элементы жестко или шарнирно соединяются для образования гибкой компоновки и создания большего пространства. Он широко используется в многоэтажных, многоэтажных и сверхвысоких зданиях, коммерческих офисных зданиях, конференц-центрах и других зданиях.

3. Стальная ферменная конструкция

Стальная ферменная конструкция состоит из нескольких стержней, шарнирно закрепленных на обоих концах каждого стержня. Ее можно разделить на плоскую ферму и космическую ферму. По сечению деталей его можно разделить на трубчатую ферму и стальную угловую ферму.Ферма обычно состоит из верхнего пояса, нижнего пояса, вертикального стержня, диагональной стенки и опоры между фермами. Количество стали, используемой в фермах, меньше, чем у сплошных балок, структурный вес меньше, а жесткость больше.

Преимущество стальной фермы заключается в том, что она используется для формирования более значительных элементов с меньшим поперечным сечением. Он часто используется на крышах, мостах, телебашнях, мачтовых башнях, морских нефтяных платформах и коридорах башен промышленных и гражданских зданий.

4. Стальная сетчатая конструкция

Решетчатая структура состоит из множества стержней в соответствии с определенным правилом, с малым пространственным напряжением, легким весом, высокой жесткостью и отличной сейсмостойкостью. Используется как спортзал, выставочный зал, авиационный ангар.

Состав портальной рамы стальной цеховой системы:

Цеха металлоконструкций делятся на цеха легкой стали и цеха тяжелой стали. Структурная система цеха в основном состоит из стальных колонн, ветровых колонн, парапетных колонн, стальных балок крыши, подкрановых балок, межколонных распорок, горизонтальных распорок крыши, стеновых балок, прогонов крыши, анкерных стержней и других компонентов.Первичная конструкция — стальная портальная рама, которая может быть однопролетной, многопролетной или многоэтажной с экономичным пролетом около 24-30 м.

Общие узлы портальной рамы

Конкретные узлы стальной рамы портала включают узел основания колонны, балку, узел колонны к балке, узел балки крыши, распорку колонны и крыши, узел соединения поперечной балки и кронштейн желоба.

Состав стальной каркасной конструкции

Для стальной каркасной конструкции с увеличением количества слоев и высоты и несущей большую вертикальную нагрузку, поперечное сопротивление (ветровая нагрузка, землетрясение и т. Д.)) требования становятся основными несущими характеристиками рамы.

Система стальной рамной конструкции обычно делится на рамную конструкцию, рамную конструкцию распорок, рамную конструкцию стеновой конструкции и рамную трубчатую конструкцию.

Каркасная конструкция : Каркас состоит из колонн и балок, на которые действуют вертикальные и поперечные силы. В стальных колоннах обычно используются Н-образные стальные, коробчатые стальные колонны или бетонные колонны из стальных труб.

Крепежная конструкция рамы : Рама состоит из колонн и балок, а между колоннами предусмотрены связи для противодействия поперечным силам.

Структура стены, работающая на сдвиг, : аналогична конструкции жесткости рамы, за исключением того, что связь заменена стенкой, работающей на сдвиг, для противодействия боковым силам.
Стена, работающая на сдвиг, обычно представляет собой бетонную плиту или стальную плиту, или композитную конструкцию из стали и бетона с лучшей поперечной жесткостью, чем распорки, и более гибкой по планировке, подходящей для более высоких строительных конструкций.

Каркасная трубчатая конструкция : Конструкция обычно состоит из железобетонной основной трубы и стального каркаса внешнего кольца.

В форме системы используются рамы из чистой стали в горизонтальном направлении и соответствующее количество вертикальных межколонных распорок в продольном направлении для усиления продольной жесткости, уменьшения количества стали, используемой в раме, и образования большего пространства.

Общие узлы стальной каркасной конструкции

Общие узлы стальной каркасной конструкции включают узел основания колонны, узел балки с колонной, узел балки с балкой, узел соединения колонны, узел распорки, узел балки на колонне и т. Д.

Состав стальной ферменной конструкции

Ферма — это конструкция, образованная множеством стержней, шарнирно соединенных на концах каждого стержня и разделенных на плоскую ферму и пространственную ферму. Форма в разрезе деталей включает трубную ферму, H-образную стальную ферму, коробчатую ферму, угловую стальную ферму и т. Д. Ферма обычно состоит из верхних поясов, нижних поясов, вертикальных стержней, перемычки и связи между фермами. Количество стали, используемой для фермы, меньше, чем у двутавровой балки, конструкция имеет меньший вес, а жесткость больше.Широко применяется в многоэтажных домах, большепролетных сооружениях и мостах.

Состав стальной решетчатой ​​конструкции

Сетка — это пространственная структура, образованная соединением нескольких стержней с узлами в определенной форме сетки. Существует множество типов сеток, которые классифицируются по разным стандартам. Различные методы композиции делятся на сетки системы поперечных ферм, сетки системы треугольных конусов, сетки системы четырехугольных конусов и сетки системы шестиугольных конусов.Плоская сетка в основном состоит из поясов, диагональных перемычек, промежуточных узлов, опорных узлов и т. Д.

Стальные строительные конструкции VS Железобетон

Экономика

В здании из стальной конструкции используются передовые технологии проектирования и обработки, а также крупномасштабные методы производства, что позволяет значительно снизить стоимость. В то же время, благодаря простой и быстрой установке, он экономит многие затраты на строительство и позволяет предприятиям или разработчикам быстрее запускать производство.

Традиционные здания из железобетона имеют высокую стоимость гражданского строительства и длительный срок строительства. Стоимость зависит от непредсказуемых факторов, таких как стихийные бедствия, строительство зимой и в сезон дождей, а также рост цен на материалы.

График строительства

Здание из стальной конструкции может быть доставлено и установлено быстро. Ожидается, что установка будет завершена в течение четырех-пяти месяцев после подписания контракта, и на нее практически не повлияет зимнее строительство.
Скорость возведения традиционных железобетонных конструкций невысока, и срок строительства может достигать 8-10 месяцев и более.

Грузоподъемность

Вес стальной конструкции здания обычно составляет только 1/6 его расчетной несущей способности. Вес компонентов намного меньше, чем у железобетонных.

В традиционных зданиях из железобетона вес конструкции часто равен ее расчетной несущей способности, а сборные компоненты тяжелые, что требует высокого оборудования для подъема.

Базовая стоимость

Из-за легкости стальной конструкции здания сила реакции в нижней части колонны мала, что позволяет сэкономить на многих затратах на обработку фундамента.

Традиционные здания из железобетона имеют сложную обработку фундамента из-за большого собственного веса. Более половины общей стоимости конструкции уйдет на фундамент в плохом качестве грунта.

Ударопрочность

Здания из стальных конструкций перед разрушением имеют большие деформации, которые легко обнаружить и избежать.В то же время, благодаря легкости и механическим свойствам соединений, стальная конструкция имеет отличные сейсмические характеристики.

Традиционные здания из железобетона основаны на материальных свойствах бетона. По сравнению с легкими стальными конструкциями, здания из железобетона более склонны к хрупкому разрушению, а их сейсмические характеристики значительно ниже, чем у зданий из стальных конструкций.

Большое пространство и план этажа

Внутреннее пространство здания из металлоконструкций просторное, пролетом до 60 метров.Его можно относительно легко расширять и перестраивать, гибко прокладывать различные промышленные трубопроводы.

Пролет традиционных железобетонных зданий ограничен, и для достижения пролета более 15 м необходимо использовать технологию предварительного напряжения. Планировка внутреннего пространства ограничена, много колонн и большой мусор. После его завершения уговорить его структуру сложнее. Структурный дизайн более сложен для взаимодействия с другими профессиями.

Мобильность

Болты могут соединять стальную конструкцию здания, ее можно легко разобрать, перенести и собрать без особых затрат, и она обладает высокой мобильностью. В традиционных зданиях из железобетона практически отсутствует возможность передвижения.

Технология строительства стальной конструкции крыши в аэропорту Яньчэн Наньян

Стальная конструкция крыши в здании Терминала 2 аэропорта Яньчэн Наньянь имеет большой пролет и довольно сложную конструкцию.Согласно характеристикам проекта, схема строительства металлоконструкции крыши следует принципу подзоны и подступенки с сегментацией подъема фермы. Для обеспечения безопасности строительства в данном проекте принята схема строительного мониторинга. В соответствии с расположением стальной конструкции крыши, в общей сложности предусмотрено 10 точек контроля для отслеживания напряжения стальной конструкции крыши в процессе строительства. В этой статье сначала дается краткое введение в общую ситуацию, касающуюся проектирования, а затем приводится подробное описание схемы строительства такой стальной конструкции крыши.Затем вводятся результаты мониторинга, включая мониторинг напряжения главной фермы и головы колонны. Результаты мониторинга показали, что изменение напряжения в точках мониторинга следовало той же тенденции, что и данные мониторинга. Максимальное напряжение составило 166,6 МПа согласно результатам мониторинга, которые указывают на то, что напряжение стальной конструкции крыши находится в упругой стадии в процессе строительства, и схема строительства осуществима.

1. Введение

Для сложных структур существуют большие различия между структурной формой в процессе строительства и состоянием проектирования, а «путь», «время» и «режим» конструкции имеют большое влияние на процесс строительства и окончательная завершенность.Системы структурного мониторинга являются важной гарантией безопасности строительства и конструктивного строительства, которые широко используются в гражданских сооружениях, особенно в связи с мостами и высотными зданиями [1]. Например, вибрация, прогиб и деформация балок моста Фойл длиной 522 м регистрировались с помощью различных датчиков [2]. Структурные динамические отклики и деформации 12,9-километрового моста Конфедерации были получены с помощью интегрированной системы мониторинга [3].Мост Цин Ма в Гонконге был оборудован 500 акселерометрами, множеством тензодатчиков и набором глобальных систем позиционирования для контроля его работоспособности и безопасности, которые будут продолжать мониторинг в течение всего периода эксплуатации [4]. Характеристики реакции высотных зданий на ветер в условиях сильного ветра отслеживались с помощью натурных измерений в исследовании Li et al. [5, 6]. Структурно-динамические свойства 65-этажной офисной башни высотой 280 м отслеживаются последние десять лет [7, 8].Недавно для наблюдения за Шанхайской башней на этапах строительства и обслуживания была использована система мониторинга характеристик конструкции, состоящая из более чем 400 датчиков [9]. Исследование Marazzi et al. и Руссо указали, что системы мониторинга, несомненно, способствуют получению знаний об эволюции конкретных процессов [10, 11]. Построение пространственной конструкции с большим пролетом значительно затруднено, и системы структурного контроля редко применялись в процессе строительства терминалов аэропорта.В этом документе стальная конструкция крыши здания Терминала 2 аэропорта Яньчэн Наньян рассматривается в качестве инженерной основы с большим пролетом и проблемами при сборке стропильных ферм. Согласно характеристикам проекта, конструкция стальной конструкции крыши следует принципу подзоны и подступенки с сегментацией подъема фермы. Для обеспечения безопасности строительства в данном проекте принята схема строительного мониторинга. В соответствии с планом стальной конструкции крыши, в общей сложности предусмотрено 10 точек контроля для отслеживания напряжений и деформаций стальной конструкции крыши в процессе строительства.Сначала дается общее введение в разработку проблемы, за которым следует описание используемой технологии и результаты мониторинга, включая напряжение основной фермы и головки колонны.

1.1. Общее положение при строительстве

Яньчэн — это дом для крана с красной короной, где дизайн здания терминала выражает идею о том, что люди должны гармонично уживаться с краном с красной короной. Таким образом, модель здания стальной конструкции крыши в Терминале 2 аэропорта Яньчэн Наньян имеет сложную поверхность, как подъемный кран с красной короной, расправляющий крылья, как показано на Рисунке 1.Общая площадь здания Терминала 2 аэропорта Яньчэн Наньян составляет 49000 квадратных метров, с двумя надземными этажами и одним подземным. Надземная площадь составляет 27708 квадратных метров, а подземная — 19570 квадратных метров. Стальная конструкция крыши имеет продольный пролет 216 метров и 108 метров в поперечном направлении и высоту 27 метров. Эти характеристики большого пролета, сложной конструкции и части консоли в стальной конструкции крыши, следовательно, приводят к трудностям при строительстве.

1.2. Стальная конструкция крыши

Стальная конструкция крыши представляет собой двухслойную сетчатую оболочку W-образной формы, как показано на Рисунке 2. Общий вес стальной конструкции крыши составляет более 1800 тонн. Двухслойная сетчатая оболочка W-образной формы состоит из продольной фермы, поперечной фермы, ромбовидного окна в крыше и балки для уплотнения краев, которая поддерживается 18 квадратными стальными колоннами, заполненными бетоном. Ферма в основном состоит из круглых труб, соединенных пересекающимися стыками, а вес фермы составляет более 1200 тонн.Всего установлено 9 световых люков с ромбовидным рисунком, состоящих из балок коробчатого сечения, и их вес составляет более 200 тонн. Краевая балка находится вне консольной фермы, ее вес составляет более 350 тонн. Двухслойная сетчатая оболочка w-образной формы соединяется со стальными колоннами через сборные петли, установленные в верхней части колонн.

2. Трудности строительства и решения

Основными трудностями при строительстве стальной конструкции крыши Терминала 2 аэропорта Яньчэн Наньян являются большой пролет конструкции крыши и моделирование сложной конструкции, в частности, показано следующим образом: (1) продольный пролет здания Терминала 2 составляет 108 метров, а поперечный пролет — 216 метров, что приводит к увеличению длины компонентов и большой площади строительных работ.Это приводит не только к неудобствам при транспортировке и установке компонента, но и к сложностям в организации строительства. (2) Стальная конструкция крыши состоит из двухслойной сетчатой ​​оболочки в форме буквы «w» и однослойной гиперболоидной конструкции. решетчатая оболочка. Сложное моделирование конструкций обеспечивает разнообразную извилистую форму, разнообразные структурные компоненты и пролет консолей более 40 метров, что приводит к увеличению сложности контроля безопасности в процессе строительства.

Для удобства транспортировки фермы на заводе сегментированы, длина каждой секции составляет около 18 метров. Для удобства монтажа на каждой секции на этапе проектирования заглубления проектируется временная соединительная пластина. Чтобы решить проблему организации строительства, вся процедура строительства стальной конструкции крыши делится на несколько более коротких в соответствии с моделированием конструкции, и в ней используется поточный процесс.

Для обеспечения безопасности строительства в данном проекте принята схема строительного мониторинга.В соответствии с планом стальной конструкции крыши, в общей сложности организовано 10 точек контроля для отслеживания напряжений и деформаций стальной конструкции крыши в течение всего процесса строительства.

3. План строительства

Из-за большой площади строительных работ конструкция стальной конструкции крыши следует принципу субрегионов. В зависимости от формы крыши и характеристик этого проекта крыша делится на три подобласти (Раздел 1, Раздел 2 и Раздел 3), как показано на Рисунке 3.Последовательность строительства заключается в установке первых зон Раздела 1, затем зон Раздела 2 и, наконец, зон Раздела 3. Площадь Раздела 1, Раздела 2 и Раздела 3 составляет 9100 м ² , 3780 м ² и 9100 м ² соответственно, причем Раздел 1 и Раздел 3 являются симметричными областями. В каждом регионе установка стальной конструкции крыши осуществляется поэтапно: сначала устанавливается продольная основная ферма между стальными колоннами. Во-вторых, устанавливается поперечная основная ферма между стальными колоннами.Затем устанавливается вторичная ферма между основными фермами, а после установки вторичной фермы монтируются световые люки и другие компоненты крыши. При этом ферма в консольной зоне устанавливается путем устройства временной опоры. Наконец, закрывается балка для запечатывания кромок. Весь процесс строительства показан на Рисунке 4.

3.1. Сегментация фермы крыши

Продольный пролет стальной кровли составляет 108 метров, а поперечный пролет — 216 метров, при этом площадь заполненных бетоном квадратных стальных колонн составляет 36 метров в обоих направлениях.Для удобства транспортировки и монтажа фермы на заводе разделены на небольшие секции, каждая секция составляет 18 метров. Для удобной организации строительства разработан единый номер фермы. Есть 3 горизонтальных основных ферм и 6 продольных основных ферм. Как показано на Рисунке 5 (а), номиналы основных горизонтальных ферм — HT-1, HT-2 и HT-3 соответственно. Продольные фермы обозначаются как LT-4, LT-5 и LT-6 соответственно, причем номер на другой стороне симметричного положения имеет такой же номер.Это показано на Рисунке 5 (b). Диаметр нижнего пояса продольных главных ферм LT-4, LT-5 и LT-6 больше, чем у горизонтальных главных ферм HT-1, HT-2 и HT-3. Кроме того, диаметр верхнего пояса продольных главных ферм LT-4, LT-5 и LT-6 меньше, чем у горизонтальных главных ферм HT-1, HT-2 и HT-3. Таким образом, продольные основные фермы (LT-4, LT-5 и LT-6) представляют собой сквозные фермы, в которых точки сегмента в продольной основной ферме проходят через заполненные бетоном квадратные стальные опоры колонн.

Временная соединительная пластина разрабатывается на каждой секции на этапе проектирования углублений для облегчения подъема, размещения и сборки площадки. Временная соединительная пластина должна иметь достаточный запас прочности, чтобы гарантировать, что временная соединительная пластина будет такой же прочной, как и сами фермы. Как показано на рис. 6, соединение между секционными фермами можно закрепить непосредственно через временную пластину проушины, что может сократить время подъема и повысить эффективность установки.

3.2. Устройство временной решетчатой ​​колонны

Ферма простирается с большим свесом и имеет длину более 40 м, в результате чего площадь выступа составляет 40% от общей площади крыши. Консольная ферма не имеет опоры, а нависающая ферма собирается как единое целое. Таким образом, установка консольных деталей — сложная строительная процедура. Для решения проблемы установки фермы в нависающей зоне на дальнем конце консольной фермы устанавливается временная решетчатая опора колонны.Эта временная решетчатая колонна используется в качестве опоры, а дальний конец консольной фермы располагается на этой же временной решетчатой ​​колонне.

В соответствии с распределением нависающей площади установлено 48 временных решетчатых колонн. Как показано на рисунке 7, временные столбцы решетки симметрично расположены в западной и восточной областях, по 7 временных столбцов решетки в каждой области. Есть 15 временных решетчатых столбцов в северном регионе и 19 временных решетчатых столбов в южном регионе.Расчет и анализ показали, что максимальная сила реакции временного столба решетки составляет 492 кН. Таким образом, размер сечения колонн временной решетки составляет 1,5 м × 1,5 м. Вертикальный столб состоит из 4 круглых стальных труб диаметром 160 мм и толщиной 8 мм. Стальной равнополочный угол длиной 76 мм и толщиной 6 мм используется для соединения вертикального столба. Колонны временной решетки соединены горизонтальными стальными балками для повышения устойчивости.Для дальнейшего повышения поперечной устойчивости временных решетчатых колонн на каждую решетчатую колонну проложено по четыре троса, которые закреплены на бетонном полу с помощью закладных деталей.

3.3. Предварительный монтаж стальной конструкции крыши и наземный монтаж

3.3.1. Предварительная сборка стальной конструкции крыши

Стальная конструкция крыши имеет неправильную криволинейную форму, поэтому требования к изготовлению компонентов высоки. Следовательно, перед доставкой компонентов с завода требуется предварительная сборка, чтобы проверить точность производства, чтобы исключить или уменьшить технологические ошибки.Опорная рама, используемая для предварительной сборки, сварена с помощью двутавровой балки, а временная стальная балка используется для регулировки высоты в соответствии с требованиями сборки. Во время предварительной сборки компонентов можно проверять точность производства и сборки компонентов, обеспечивая плавный подъем компонентов и сокращая время регулировки установки, особенно в процессе высотной установки. Более того, производственная ошибка может контролироваться в будущей обработке путем анализа причин или недостатков в процессе.После подтверждения точности предварительной сборки на каждом стыке предварительной сборки проводится линия монтажного положения, а затем к трубе приваривается временная соединительная пластина.

3.3.2. Сборка стальной конструкции крыши на месте

Когда компоненты транспортируются на площадку, их необходимо собрать. Стальная конструкция крыши собирается на месте через опорную раму с использованием метода непрерывного горизонтального соединения, как показано на Рисунке 8. Перед сборкой компонентов земля сначала должна быть выровнена, а затем уплотнена с помощью роликовой машины.На землю заливают ровный бетонный слой толщиной 100 мм, чтобы он отвечал требованиям по плоскостности и прочности стальных конструкций. Гусеничный кран грузоподъемностью 25 тонн используется в качестве сборочной машины на месте в соответствии с размером компонентов, планировкой площадки и требованиями к транспортировке компонентов.

3.4. Установка стальной конструкции крыши

Как упоминалось выше, стальная конструкция крыши разделена на три части. В каждом районе устанавливаются продольные и поперечные основные фермы между стальными колоннами.Затем собирается второстепенная ферма между основными фермами. Наконец, установлены световые люки и другие элементы крыши. При этом ферма в консольной зоне устанавливается путем устройства временной опоры. По окончании монтажа фермы кромочная балка закрывается.

3.4.1. Процедура установки стальной конструкции крыши

При подъеме основной фермы требуемый радиус подъема составляет 18 метров, а требуемая высота подъема — 36 метров, при этом самая тяжелая основная ферма составляет 30 тонн.Поэтому для установки основной фермы используются два гусеничных крана грузоподъемностью 250 тонн. При подъеме консольной фермы требуемый радиус подъема теперь составляет 10 метров, тогда как требуемая высота подъема составляет 35 метров. Самая тяжелая консольная ферма — 10 тонн. Следовательно, для установки консольной фермы используется 130-тонный гусеничный кран. Процедура установки стальной конструкции крыши показана на Рисунке 9.

После заливки бетона в конусную колонну и установки готовых опор ферма поднимается над крышей с помощью гусеницы: когда основная ферма поднимается, Самый большой радиус подъема составляет около 18 метров, высота подъема — около 36 метров, самая тяжелая основная ферма — около 30 тонн, а для подъема фермы над крышей используются два 250-тонных гусеничных крана.Когда подвешенная ферма поднимается, самый большой радиус подъема составляет около 10 метров, высота подъема — около 35 метров, самая тяжелая нависающая ферма весит около 10 тонн, а для подъема используется один 130-тонный гусеничный кран. В зависимости от условий строительства поля и состояния дороги, сначала устанавливается Раздел 1 от LT-6 до LT-4, затем Раздел 2 и, наконец, Раздел 3. Процедура установки показана на Рисунке 9 (процедура установки Раздела 3 представлена то же, что и в разделе 1).

3.4.2. Прокладка кабелей для основных ферм

Во время установки главной фермы отсутствует боковая опора, что приводит к нестабильности основной фермы. Чтобы повысить поперечную устойчивость основной фермы во время процесса установки, четыре троса устанавливаются на главной ферме между двумя стальными колоннами, как показано на Рисунке 10. Один конец кабеля подсоединяется к верхнему поясу фермы, а другой закреплен на земле. Как только горизонтальная основная ферма и продольная основная ферма образуют устойчивую систему, кабель можно снимать.Затем можно выполнить установку второстепенной фермы и светового люка между основными фермами. На консольной ферме установлены 2 кабеля, причем один конец кабеля подсоединяется к верхнему поясу в средней точке длины консоли, а другой конец закрепляется на земле.

3.4.3. Контроль точности ферменной установки

Измерение — один из ключевых моментов при строительстве стальных конструкций. Благодаря высокоточному измерению установка стальной конструкции может соответствовать точности проектирования.Таким образом, контроль измерений является ключевым процессом для обеспечения точности монтажа стальных конструкций и выполнения проекта. Контроль точности измерений делится на два этапа: контроль точности полевого монтажа и контроль точности высотного подъема.

(1) Устройство контроля точности сборки на месте . Когда компоненты собираются на месте происшествия, контрольные точки средней линии нижнего пояса заранее отмечаются на опорной раме. Точность контрольных точек осевой линии измеряется тахеометром, ошибка длины контролируется в диапазоне 1/15000, а ошибка угла регулируется в диапазоне 6ʺ.Поскольку ферма собирается секциями, для каждого сегмента требуется управление узлом соединения. Контрольные точки узла подключения также необходимо заранее пометить на опорной раме, при этом точность контрольной точки также измеряется тахеометром. Более того, соединительные линии между контрольными точками осевой линии проходят через этот соединительный узел.

(2) Контроль точности подъема на большой высоте (a) Контроль высоты фермы: в соответствии с сегментом фермы пересечение нижнего пояса и ближайшей перемычки к точке сегмента может быть выбрано в качестве контрольной точки высоты.Высота контрольной точки измеряется прибором для измерения уровня, а затем сравнивается с соответствующей проектной отметкой, при этом контрольная контрольная отметка составляет ± 5 мм. (B) Контроль прямолинейности фермы: центральная линия нижнего пояса проецируется как прямая линия на горизонтальной плоскости. Следовательно, прямолинейность фермы можно контролировать, проверяя прямолинейность нижних поясов. (C) Вертикальный контроль фермы: после того, как основная ферма поднята на место, измеряется ось соединительной пластины и ось фермы. с теодолитом и нивелиром.Когда две оси совпадают, можно сваривать основную ферму. После того, как основная ферма в обоих направлениях образует устойчивую систему, контрольные точки высоты используются для передачи отметки от контрольной точки на опорные стальные колонны, что облегчает контроль вертикальности вспомогательной фермы. Когда второстепенная ферма поднимается на место, высота и ось фермы снова проверяются с помощью теодолита и нивелира. Допустимая величина отклонения от перпендикулярности — 10 мм.(d) Измерение прогиба фермы при изгибе: прогиб фермы при изгибе определяют путем измерения изменения высоты контрольных точек до и после отделения фермы от опорной рамы. В главной ферме есть 3 контрольные точки, поддерживаемые двумя колоннами из стальных труб: 2 контрольные точки, соответственно, расположенные на двух концах опоры, и 1 контрольная точка, расположенная в середине пролета фермы. В консольной ферме имеется 1 контрольная точка, которая расположена в трехточечном положении рядом со свободным концом.

4. Схема мониторинга и результаты мониторинга

4.1. Схема мониторинга

Для обеспечения безопасности строительства в данном проекте принята схема мониторинга строительства. Стальная конструкция крыши в здании Терминала 2 представляет собой сложную систему стальных конструкций, состоящую из стальных элементов конструкции фермы. Пролет стальной конструкции крыши большой, длина односторонней консоли более 40 м, а основная ферма чрезвычайно сложная и напряженная. Таким образом, напряжение и деформация стальной конструкции крыши являются основными объектами мониторинга.В соответствии с компоновкой стальной конструкции крыши, всего расположено 10 точек мониторинга, из которых четыре точки мониторинга расположены в Разделе 1, две точки мониторинга расположены в Разделе 2, а четыре точки мониторинга расположены в Разделе 3. Этикетка точек мониторинга показано на рисунке 11 (а). Мониторинг каждой точки включает в себя напряжение и деформацию основной фермы и головки колонны. Нагрузки на пересечение основной фермы и колонны сложные; таким образом, 4 тензодатчика расположены на верхнем и нижнем поясах на пересечении основной фермы и колонны, с этикеткой датчика деформации на ферме, показанной на Рисунке 11 (b).2 тензодатчика расположены на головке колонны на пересечении основной фермы и колонны, с меткой тензодатчика на колонне, показанной на Рисунке 11 (c). Первые две буквы «MP» в обозначении обозначают точку мониторинга. Следующая буква — это номер точки мониторинга. Римские цифры обозначают расположение тензодатчика.

4.2. Результаты мониторинга

Оборудование для мониторинга заработало 15 марта 2017 г., стальная конструкция крыши была завершена 25 августа 2017 г.Временной диапазон данных мониторинга был с 15 марта 2017 г. по 25 ноября 2017 г. Результаты мониторинга представлены на Рисунке 12. Результаты мониторинга показывают, что изменение напряжения в точках мониторинга следует той же тенденции. На начальном этапе строительства напряжение постепенно увеличивается со временем. По мере строительства напряжение имеет тенденцию к стабилизации. Максимальное напряжение основной фермы в секции 1 составляет 166,6 МПа, что соответствует MP4-I. Максимальное напряжение головки колонны в Разделе 1 составляет 81.3 МПа, что встречается в MP4-VI. Максимальное напряжение основной фермы в секции 2 составляет 104,9 МПа, что соответствует MP5-IV. Максимальное напряжение головки колонны в Разделе 2 составляет 51,4 МПа, что соответствует MP5-V. Максимальное напряжение основной фермы в секции 3 составляет 158,6 МПа, что соответствует MP8-II. Максимальное напряжение головки колонны в Разделе 2 составляет 62,3 МПа, что соответствует MP8-V. Материалами для основной фермы и колонны были Q345, а сталь имела предел текучести 345 МПа.Можно сделать вывод, что напряжение стальной конструкции крыши в процессе строительства находится в упругой стадии, и схема строительства осуществима. Напряжение, отслеживаемое из файлов MP3, MP4, MP8 и MP9, больше, чем напряжение, измеренное другими точками измерения. Разница объясняется расположением MP3, MP4, MP8 и MP9 близко к консольной зоне.

5. Заключение

Стальная конструкция крыши в здании Терминала 2 аэропорта Яньчэн Наньян имеет продольный пролет 216 метров и 108 метров в поперечном направлении при высоте 27 метров.Характеристики большого пролета, сложной конструкции и части консоли в стальной конструкции крыши приводят не только к неудобствам при транспортировке и установке элемента, но и к сложности в организации строительства. Для удобства транспортировки фермы на заводе сегментируются, а для удобства монтажа на каждой секции проектируется временная соединительная плита. Чтобы решить проблему организации строительства, вся процедура строительства стальной конструкции крыши делится на несколько более коротких в соответствии с моделированием конструкции, и принимается технологический процесс.Был представлен подробный процесс строительства аэропорта, включая сегментацию и предварительную сборку фермы крыши, устройство временной решетчатой ​​колонны, процедуру установки стальной конструкции крыши и контроль точности установки фермы. Для обеспечения безопасности строительства в данном проекте принята схема строительного мониторинга. Результаты мониторинга показали, что изменение напряжения в точках мониторинга следовало той же тенденции. Максимальное напряжение основной фермы — 166.6 МПа и максимальное напряжение головки колонны 81,3 МПа, которые были обнаружены в MP4-I и MP4-VI соответственно. Напряжение стальной конструкции крыши в процессе строительства находилось в упругой стадии, что показывает, что схема строительства была осуществима.

Доступность данных

Наборы данных, созданные в ходе текущего исследования, доступны у соответствующего автора по разумному запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Исследование, о котором идет речь, было поддержано исследовательским грантом № 16DZ2250600 при финансовой поддержке Шанхайского комитета науки и технологий.

Изогнутые трубчатые элементы — стальная конструкция

Криволинейные крыши могут быть сформированы с использованием трубчатых элементов одинарной кривизны, периодически соединяемых двухслойных элементов или трубчатых ферм, как показано в следующих примерах.

Таблица 4.2 Минимальные радиусы изгиба для обычных стальных профилей

Раздел

Типичный радиус

Балки и универсальные балки (ось x-x)

1.6 м

Универсальные колонны (ось x-x)

Универсальные колонны (ось xx)

Каналы (ось xx) 127 x 64 x 14 кг / м 203 x 89 x 29 кг / м 254 x 89 x 35 кг / м 305 x 102 x 46 кг / м Все секции до 432 x 102 x 65 кг / м

Балки, балки и колонны (ось Y-Y)

610 x 229 x 140 кг / м

Все секции до 1016 x 455 x 488 кг / м

Корончатые и ячеистые балки (ось x-x)

305 x 133 x 30 кг / м 458 x 165 x 54 кг / м 609 x 178 x 74 кг / м 800 x 210 x 122 кг / м 915 x 305 x 238 кг / м

Корончатые и ячеистые балки (ось y-y)

305 x 133 x 30 кг / м 458 x 165 x 54 кг / м 609 x 178 x 74 кг / м 800 x 210 x 122 кг / м 915 x 305 x 238 кг / м

Круглые полые профили

60.3 x 5 мм 114,3 x 6,3 мм 168,3 x 10 мм 219,1 x 12,5 мм

Большинство размеров до 610 мм x 35 мм

Квадратные и прямоугольные полые профили

50 x 50 x 5 мм 100 x 100 x 6,3 мм 150 x 150 x 10 мм 200 x 200 x 12,5 мм

Все размеры до 400 x 400 x 16 SHS и 500 x 300 x 20 RHS

4.17 Изогнутый корпус юридического факультета Кембриджского университета (архитектор: Foster and Partners)

Юридический факультет Кембриджа окружен треугольной структурой Виренделя, имеющей цилиндрическое сечение, к которой крепятся остекление и облицовка из нержавеющей стали.Этот изогнутый элемент сливается между крышей и стенами и создает симпатичное ограждение для внутреннего пространства, как показано на Рисунке 4.17 и см. Также Цветную Таблицу 1.

Станция TGV в Лилле расширяет концепцию изогнутой трубчатой ​​крыши за счет периодического использования стяжек для уменьшения эффекта изгиба в арке, чтобы минимизировать требуемый размер секций (см. Рисунок 4.18). В хозяйственном здании штаб-квартиры Saga серия наклонных арок поддерживает тканевую крышу, как показано на Рисунке 4.19.

Трехмерное расширение арки — это купольная конструкция, где решетка из сварных трубчатых секций может создать эффективное и привлекательное структурное решение для зрительных залов и больших залов, как показано на рис. 4.20.

Крыша большой оранжереи Национального ботанического сада Уэльса (цветная пластина 2) состоит из ряда трубчатых стальных арок в форме тороида. Крепление к остеклению осуществляется выступающими ребрами, приваренными к трубкам.

4.20 Roy Thomson Hall, Toronto, использование сварной трубчатой ​​решетки для создания куполообразной крыши концертного зала

4,21 Leipzig Messe — остекление, поддерживающее внешнюю конструкцию (архитектор: Von Gerkan Marg & Partners и Ian Ritchie)

На Лейпцигской ярмарке изогнутые трубчатые арки поддерживают трубчатую решетку, которая поддерживает полностью застекленный фасад, как показано на Рисунке 4.21 и см. Также Цветную Таблицу 6.

4,4 Колонны

В скрепленных рамах колонны спроектированы таким образом, чтобы выдерживать в основном силы сжатия.Форма секций UC такова, что они более эффективно противостоят продольному изгибу, чем стандартные секции балки. Колонны, используемые в жестких или качающихся каркасах, также спроектированы так, чтобы противостоять изгибу. Там, где преобладают эффекты изгиба, может быть более подходящим использовать UB в качестве столбцов, например, в фреймах портала.

Колонны могут быть в виде секций UC, которые соединяются в соответствующих точках (обычно каждые два или три этажа) в высотных зданиях. В более высоких зданиях размеры колонн обычно выбираются из одного серийного размера с уменьшением веса секции на верхних уровнях.Соединения балки с колонной выполняются либо с фланцами колонны (соединения по главной оси), либо со стенкой колонны (соединения по малой оси). Примеры типовых подключений приведены ниже. Также может возникнуть необходимость в локальном усилении колонн в точках передачи нагрузки, например, для балок с моментными соединениями.

Колонны трубчатые

Квадратные или круглые полые секции

очень эффективны при сжатии, поскольку материал удален от оси секции, что увеличивает сопротивление короблению.Как круглые (CHS) секции, так и квадратные (SHS) широко используются в качестве тонких колонн. Главный вопрос дизайна — это форма присоединения к лицевой стороне колонны.

Колонны композитные

Колонны могут быть спроектированы для достижения большей прочности на сжатие и огнестойкость путем бетонирования (в случае двутавровых секций) и бетонного заполнения (в случае пустотелых секций). Например, заполнение между фланцами колонны двутаврового сечения без армирования может повысить ее огнестойкость до 60 минут при сохранении тех же внешних размеров

.

раздел.Заливка трубных секций бетонной тазом

повышает их структурную прочность, а также их огнестойкость до 60 минут без армирования и до 120 минут с арматурой.

4.4.1 Открытые трубчатые колонны

Трубчатые колонны используются в приложениях, где требуется минимальное проникновение в пространство или где сохраняется внешний вид колонны. Они конструктивно эффективны и поэтому могут быть использованы в тонких колоннах.

Амстердама

Аэропорт Схипхол иллюстрирует этот принцип, как показано на Рисунке 4.22. Колонны большого диаметра также использовались как часть системы воздуховодов. Станция Hung Hom в Гонконге показывает, как трубчатые колонны могут использоваться в трубчатых стержневых балках (см. Рис. 4.23). Другой пример открытых трубчатых колонн см. На цветной табличке 7.

Недавний пример объединения колонн в кластеры привлекательным образом можно увидеть в Центре Медиатеке в Сендае (цветная пластина 21).

Круглые колонны особенно привлекательны внутри торговых центров и зрительных залов. Огнестойкость может быть достигнута с помощью вспучивающихся красок или заливки бетона (см. Главу 13). Другие формы противопожарной защиты обычно влияют на внешний вид и форму секции и не являются предпочтительными.

Соединения с трубчатыми колоннами часто выражаются как часть общей концепции конструкции. Как описано в Главе 6, существует широкий

4.22 Амстердамский аэропорт Схипхол

4.23 Трубчатые колонны и опорные балки на станции Хунг Хом в Гонконге (архитектор: Foster and Partners)

4,24 Трубчатые колонны с болтовыми или жесткими соединениями

4.25 Трубчатые распорки для поддержки крыши Уимблдонского суда №1 (архитектор: BDP)

вариантов конструкции, в зависимости от того, является ли соединение штифтовым (т. Е. Сопротивляется только сдвигу и растяжению) или жестким (т. Е. Также сопротивляется моменту). Примеры архитектурных деталей, используемых в соединениях балки с трубчатой ​​колонной, показаны на рисунке 4.24.

Колонны возводятся в два или три этажа высотой, и стыки обычно выполняются с помощью торцевых пластин или аналогичных соединений чуть выше уровня пола, чтобы избежать проникновения в пространство пола.

Трубчатые секции могут также использоваться в качестве тяжело нагруженных стоек для поддержки навесов крыш, как показано на Рисунке 4.25. Это важно также в условиях ветрового подъема, когда изменение нагрузки на противоположное может привести к действию элементов растяжения на сжатие.

Atria и торговые центры часто используют высокие и тонкие трубчатые колонны для поддержки длиннопролетных крыш, как показано на Рисунке 4.26.

Штифтовые соединения r

Жесткие соединения

Жесткие соединения

4.26 Изогнутая крыша на Princes Square, Глазго (архитектор: Hugh Martin & Partners)

4.4.2 Бетонные колонны

Бетонная заливка улучшает сопротивление сжатию и огнестойкость трубчатых колонн. Это связано с тем, что бетон внутри секции действует совместно со стальным кожухом, так что прочность на сжатие двух материалов может быть мобилизована вместе.Действительно, прочность бетона также повышается за счет ограничивающего эффекта трубчатой ​​секции. Часто проектировщик не использует прочность бетона на сжатие в нормальном проектировании, но использует ее для повышения огнестойкости колонны, исходя из предположения, что открытая стальная секция теряет всю свою прочность в сильном пожаре.

Метод расчета составных колонн представлен в SCI

. Публикация

. С точки зрения архитектурных возможностей бетонная заливка может привести к:

• более тонкие колонны

• более высоконагруженные колонны, где сопротивление сжатию увеличивается для данного размера трубы

• более длительные периоды огнестойкости (которые также можно повысить за счет армирования стержнями)

• отличная ударопрочность.

В Австралии и на Дальнем Востоке трубчатые профили большого диаметра, заполненные бетоном, широко используются в коммерческих застройках высотных зданий. В этом случае трубчатые секции предназначены в основном для поддержки каркаса и перекрытий во время строительства, а бетон обеспечивает сопротивление сжатию при последующих нагрузках. Трубы большого размера (диаметром от 0,6 до 1,5 м) могут быть изготовлены из листа, который сгибается в круглую форму и сваривается по шву.

Конкретные технические вопросы, которые необходимо решить в этой форме строительства:

метод заливки бетоном, который обычно заключается в заливке сверху колонны на высоте одного или двух этажей, передача нагрузки от балок на колонны, что для колонн большого диаметра достигается за счет стальной вставки с соединителями, работающими на сдвиг, встроенными в ядро огнестойкости колонны за счет арматуры в бетоне.В этом случае колонна спроектирована и детализирована в соответствии со стандартной железобетонной практикой. Количество арматуры должно быть минимальным (<2% площади поперечного сечения колонны), чтобы не было слишком много арматуры для заливки бетоном.

4.4.3 Трубчатые мачты

Трубчатые элементы можно использовать в высоких тонких мачтах и ​​комбинировать с другими секциями в зависимости от архитектурного и конструктивного подхода. Одним из прекрасных ранних примеров комбинированного использования типов секций является Центр распределения запчастей Renault в Суиндоне, где круглые трубчатые колонны поддерживали каркас из конических секций UB, подвешенный к вершине колонны и валу (см. Рисунок 1.2).

Одиночные или сгруппированные трубчатые колонны сами могут образовывать базовую структуру с возможностью архитектурного выражения. На рис. 4.27 показана группа сужающихся труб, имитирующих судовой кран в Генуе, Италия, которые поддерживают как тканевую мембранную крышу над общественной площадью, так и подъемник, открывающий панорамный вид на город.

Навес супермаркета в Плимуте (рис. 4.28) был спроектирован с использованием трубчатых колонн, чтобы выразить морскую тему.

Иногда разделение между колонной и элементами фермы или балки менее четкое, как в случае, когда разрабатываются «древовидные» конструкции.Такое выражение также использовалось в аэропорту Штутгарта (рис. 1.12) и более формально в аэропорту Станстед (рис. 4.29), в котором 36 деревьев колонн действуют как жесткий каркас и поддерживают наклонные ветви, которые сами поддерживают всю крышу.

4,5 Фермы и решетчатые фермы

Фермы и решетчатые фермы могут быть представлены как треугольные или прямоугольные сборки элементов растяжения и сжатия. Верхние и нижние пояса обеспечивают сопротивление сжатию и растяжению при общем изгибе, а перемычка или элементы жесткости противостоят силам сдвига.Могут быть созданы фермы самых разных форм. Каждый из них может различаться по общей геометрии и по выбору отдельных элементов, из которых они состоят.

Фермы обычно связаны с скатными крышами и спроектированы так, чтобы соответствовать профилю крыши. Меньшие уклоны кровли приводят к более тяжелым поясам сжатия, тогда как более крутые уклоны кровли требуют более длинных и часто более тяжелых элементов распорки.

Решетчатые фермы обычно ассоциируются с длиннопролетными балками, у которых верхние и нижние пояса обычно горизонтальны.Однако для более плоских крыш можно эффективно использовать решетчатые фермы с наклонным верхним поясом.

4.5.1 Формы ферм

Фермы или решетчатые фермы могут иметь несколько основных форм, как показано на Рисунке 4.30. Приведены общие названия этих форм ферм вместе с их типичным диапазоном пролетов. Их изготавливают путем соединения стандартных секций болтами или свариванием. Для пролетов до 20 м достаточно использовать уголки, тройники и полые более легкие профили. Для очень длинных пролетов могут потребоваться полые профили UC или более тяжелые.Смешанное использование этих секций может быть целесообразным для минимизации визуального воздействия элементов жесткости. Эти альтернативные типы секций показаны на Рисунке 4.31. Фермы очень эффективны при использовании стали, но их изготовление относительно дорого. Стяжки обычно легче хордовых.

• Решетчатые фермы Уоррена или Пратта

Решетчатые балки имеют широко параллельные верхние и нижние пояса, в которых распорные (диагональные) элементы расположены в форме W или N соответственно.В балке Пратта (форма N) ориентация элементов распорки обычно изменяется в середине пролета. Верхний пояс обычно предохраняется от продольного изгиба за счет регулярного крепления прогонов крыши или плиты перекрытия.

Ярким примером конструкции, образованной, по сути, круглой трехмерной балкой Уоррена, является London Eye, спроектированный Marks Barfield Architects (цветная пластина 23). См. Также цветную табличку 4.

Балки Pratt — это традиционная конструкция, в которой часто используются уголки и Т-образные профили.Они эффективны при поддержке вертикальных нагрузок, поскольку все сжимающие элементы короткие (то есть вертикальные элементы), а более длинные диагональные элементы находятся в состоянии растяжения.

Балки Уоррена (W-образная форма) часто изготавливаются из трубчатых секций, поскольку они эффективны в качестве элементов жесткости, которые действуют

4.30 Различные формы обычных стропильных ферм и решетчатых балок

попеременно при растяжении и сжатии. В легких зданиях подъем ветра может быть значительным и может вызвать изменение сил, действующих на ферму.Финк, Хоу и французские фермы

Эти особые формы скатной фермы формируют форму готовой крыши. Швы вершины и карниза между поясами булавят. Они часто используются в жилых домах и фермах небольших пролетных крыш и обычно содержат тройники и угловые элементы. Балка Vierendeel

Это другая форма конструкции, в которой отсутствуют диагональные элементы жесткости, а соединения между горизонтальными и вертикальными элементами выполнены с моментом —

4.31 Различные типы стальных профилей, используемых в стойках ферм. Фермы Vierendeel дороги в использовании стали и в производстве, и подходят только для использования в особых обстоятельствах, например, когда размер проемов максимален, чтобы обеспечить прохождение коммуникаций. Тем не менее, можно спроектировать одну панель Виренделя в центре стандартной балки Уоррена или Пратта, особенно если балка выполняет композитное действие с плитой перекрытия. Ферма тетива

Один пояс фермы тетивы изогнут по высоте и завязан между ее опорами.Легкие фермы этой формы также могут быть ориентированы вертикально для поддержки облицовки и остекления, где архитектурное выражение фермы особенно важно.

Ножничная ферма

Ножничная ферма представляет собой вариант стандартной формы фермы и предлагает архитектурные возможности и большую высоту над головой, но конструктивно менее эффективна из-за меньшей глубины. Ферма крыши северного освещения

Фермы северного освещения традиционно используются для коротких пролетов в промышленных зданиях типа цех.Они позволяют получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет использования остекления на крутых склонах, которые обычно обращены на север или северо-восток, чтобы уменьшить солнечное излучение. Разработки формы кровли

Большинство из вышеупомянутых решетчатых балок и ферм можно развить в более интересные структурные и архитектурные формы. Некоторые возможности, включая изогнутые и мансардные крыши, показаны на рис. 4.32.

4.32 Разработка типовых ферм и решетчатых форм

4.33 Решетчатые фермы в сочетании с сборными стальными колоннами образуют гибридную структуру портала в Британской школе, Кройдон (архитектор: Кэссиди Таггарт)

4.34 Решетчатая ферма тетивы павильона Великобритании, Экспо 1992, Севилья (архитектор: Николас Гримшоу и партнеры)

Фермы предлагают прекрасную возможность для архитектурного выражения в различных формах, как показано на рисунках 4.33 и 4.34.

В зависимости от формы фермы могут рассматриваться и другие компоненты меньшего размера, например:

Кабели (или стальные канаты) скручены из нескольких прядей или набора проводов.Кабели могут быть пропитаны и покрыты нейлоном или ПВХ, а также могут быть смазаны и оцинкованы для защиты от коррозии. Кабели обладают высокой прочностью на разрыв, но часто имеют низкую пластичность. Они подходят только для растягиваемых элементов ферм, например, ветрозащитных балок для застекленных стен.

Крепления к тросам обеспечивают механизм сцепления с прилегающей конструкцией. Особое внимание необходимо уделить аэродинамическому демпфированию длинных стяжек на кабелях при воздействии ветра.

Отдельные стержни изготовлены из прочной стали, концы которых имеют резьбу для крепления к стальным муфтам.Стержни — это линейные и более жесткие элементы, тогда как тросы будут прогибаться естественным образом. При установке рамы стержни обычно слегка натягиваются. Они подходят только для сопротивления напряжению. В «ветровой балке» они могут быть предварительно натянуты, чтобы изменение ветровых нагрузок не приводило к сжатию.

Стальные балки можно рассматривать как X-образные фермы, хотя они визуально более заметны.

4.5.2 Шарнирно-сочленение элементов ферм

Те же понятия, которые определяют отношения между элементами в раме, чтобы придать масштаб, акцент и артикуляцию частям, одинаково важны для отношений между элементами в отдельном элементе с фиксированной общей геометрией и конечными условиями.Эта точка схематично проиллюстрирована для простой плоской фермы на рис. 4.35, в которой положение шарнирных соединений между элементами растяжения и сжатия, а также внутри самих элементов сжатия может создавать различные детали и эффекты. Этот принцип обычно применим к любому типу участников. Конкретная форма соединений зависит от поперечного сечения отдельных элементов.

4.5.3 Трубчатые фермы

Фермы с трубчатыми элементами могут обеспечить элегантные конструктивные решения для длиннопролетных крыш.Их также можно использовать в качестве «передаточных конструкций» для поддержки нескольких этажей выше и для создания открытых зон циркуляции внизу. Отношение пролета к глубине длиннопролетных ферм с использованием трубчатых секций может быть в диапазоне от 20 до 25, уменьшаясь до 10-15 для сильно нагруженных применений. Трубчатые фермы могут иметь очень простую форму, как показано на Рисунке 4.36, который иллюстрирует использование

.

4.35 Шарнирное соединение элементов фермы для создания различных эффектов

4.35 Шарнирное соединение элементов фермы для создания различных эффектов

4.36 ферм в штаб-квартире Toyota, Суиндон (архитектор: Шеппард Робсон)

фермы с параллельными поясами. Наклонные трубчатые фермы могут использоваться в форме «гнутой пластины» для отражения формы крыши, как показано на рис. 4.37. Горизонтальным силам противодействуют стяжки (см. Раздел 7.5).

Могут быть созданы более сложные стропильные фермы с треугольным поперечным сечением, как показано на Рисунке 4.38. Ферма тетивы в спортивном зале, показанном на рис. 4.39, использовала тяжелый верхний пояс и вертикальные стойки с легкими распорками и нижние элементы пояса.Видимая глубина

4.37 Наклонные трубчатые фермы для создания складчатой ​​пластинчатой ​​крыши (архитектор: Haworth Tompkins Architects)

4,37 Наклонные трубчатые фермы для создания складчатой ​​пластинчатой ​​крыши (архитектор: Haworth Tompkins Architects)

4,38 Изогнутые треугольные фермы на заводе Motorola в Суиндоне (архитектор: Шеппард Робсон)

4,40

Эйр)

Депо Стратфорд-Маркет, Лондон (архитектор: Уилкинсон

4.41 Изогнутые фермы крыши на терминале TGV в аэропорту Шарля де Голля, Париж (архитектор: Aeroports de Paris)

4,40

Эйр)

Депо Стратфорд-Маркет, Лондон (архитектор: Уилкинсон

4,41 Фермы крыши с глубоким изгибом на терминале TGV в аэропорту Шарль-де-Голль, Париж (архитектор: Aeroports de Paris)

фермы тетивы уменьшено за счет использования этих легких компонентов.

Длиннопролетные фермы в депо Stratford Market расположены по пересекающейся ортогональной схеме и поддерживаются на деревьях колонн, чтобы минимизировать эффективный пролет ферм (см. Рисунок 4.40). В Ponds Forge, Шеффилд, фермы крыши были ориентированы по диагонали через ограждение и опирались на диагональную решетку из трубчатых элементов (см. Цветную табличку 20).

В кровельных фермах терминала TGV в аэропорту Шарля де Голля в Париже использовались трубчатые фермы с загнутым вниз нижним поясом, конфигурация которого обычно противоположна желаемой для большинства крыш, но которая вызывает поразительный архитектурный эффект.