Стропильная ферма и подстропильная ферма – Отличия стропильной и подстропильной фермы

Отличия стропильной и подстропильной фермы

Стропильная и подстропильная фермы применяются при возведении скатных крыш. Это жесткие конструкции. Их предназначение состоит в передаче усилий от кровли на стены здания. Именно они принимают на себя ветровую и снеговую нагрузку.

Все фермы обладают относительно невысокой массой. Это положительно влияет на расход материала. Основные отличия между стропильными и подстропильными конструкциями заключаются в назначении и расположении.

Стропильные фермы представляют собой решетчатые металлические конструкции. Они передают усилия колоннам посредством опорных столиков и монтажных болтов. Все стропильные фермы одного пролета обладают одинаковыми размерами. Их верхний пояс очерчен по окружности. Обычно стропильные фермы используют при наличии пролетов 6, 12 и 18 м. С колоннами они соединяются с помощью шарнирных соединений. Их размещают друг от друга на расстоянии 6 м.

Решетки и пояса стропильных ферм изготавливают из уголков. Между собой их соединяют с применением фасонок из листовой стали. Часто используют изделия из проката с двутавровым сечением.

Подстропильные фермы также являются решетчатыми и имеют аналогичную конструкцию. Они соединяют колонны одного ряда. На них опираются стропильные фермы. В пределах высоты они сопрягаются с подстропильными элементами.

Подстропильные фермы располагают на колоннах в 12 м друг от друга в продольном направлении. Они применяются, если шаг колонн больше шага стропильных конструкций. Обычно подстропильные фермы длиной 12-18 м используют тогда, когда расстояние между крайними колоннами не больше 6000 мм, а между колоннами средних рядов – 12000 мм. Помимо этого подстропильные конструкции необходимы в зданиях с поперечно расположенными внутренними несущими стенами.

Подстропильные фермы имеют трапецеидальные контуры. Размеры соответствуют стропильным фермам. Верхние пояса подстропильных конструкций прикрепляют с помощью черных болтов к колоннам. При этом их опирают на монтажный столик, принимающий на себя вертикальное давление. Применяют подстропильные фермы в одноэтажных промышленных многопролетных зданиях.

Конструктивные отличия между стропильной и подстропильной фермами состоят в наличии у подстропильных элементов параллельных поясов и стоек. Они необходимы для фиксации стропильных частей кровли. Так, стойки на концах ферм выступают в качестве опор при монтаже крайних плит покрытия.

www.sever-stc.ru

Несущие конструкции покрытия в промышленных зданиях

Новый сервис — Строительные калькуляторы online

Общие сведения о конструкциях покрытия

В системе конструкций промышленного здания покрытие выполняет одну из главных ролей.

Оно определяет долговечность здания в целом, характер внутреннего пространства и нередко внешний облик здания.

На покрытие одноэтажного здания приходится 20-30, а иногда 40% стоимости и 30% трудоемкости строительства.

Покрытия промышленных зданий, как правило, устраиваются бесчердачными.

Состоят они из несущих и ограждающих конструкций.

Несущие конструкции покрытия устраиваются в виде ферм, балок, арок и рам, которые поддерживают ограждающую часть, придавая ей уклон, соответствующий материалу кровли.

Ограждающая часть покрытий кроме защиты помещений от атмосферных воздействий вместе с несущими конструкциями обеспечивают зданиям пространственную жесткость.

Независимо от типа покрытий, которые могут быть односкатными, многоскатными, плоскими, шедовыми, криволинейными, они

Одним из главных требований, предъявляемых к покрытию, являются их малая масса и экономичность.

Вид и материал несущих конструкций покрытия выбирают с учетом:

— ширины пролетов;

— шага опор;

— величины и характера нагрузок на покрытие;

— вида и грузоподъемности внутрицехового подъемно-транспортного оборудования;

— типа кровли.

Кроме того, необходимо учитывать район строительства, систему размещаемых под покрытием коммуникаций и степень агрессивности воздушной среды производства.

Несущими конструкциями плоскостных покрытий, как правило, являются стропильные конструкции (балки и фермы). В случаях, когда шаг колонн превышает шаг стропильных конструкций, в состав элементов покрытия вводят подстропильные конструкции.

Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении, а на них опирают стропильные конструкции.

Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняются из железобетона, металла, древесины и комбинированными (металлодеревянными и сталежелезобетонными).

В комбинированных несущих конструкциях более полно используются положительные свойства каждого материала.

Так, элементы, работающие на сжатие, выполняют из железобетона и древесины, а элементы, подверженные растяжению,- из металла.

В виду этого комбинированные конструкции часто имеют повышенную надежность в работе и большую долговечность.

Железобетонные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения

Стропильные балки применяют при устройстве односкатных, многоскатных и плоских покрытий зданий в пролетах от 6 до 18 м.

Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейных верхний пояс, а балки двух- и многоскатных покрытий – ломаный пояс с уклоном скатов 1:12.

Для перекрытия пролетов 6 и 9 м используют балки таврового сечения с высотой на опорах 590 и 890 мм, а пролетов 12 и 18 м – двутаврового и прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.

Балки прямоугольного сечения с отверстиями просты в изготовлении и облегчают прокладку верхних коммуникаций.

Однако на них расходуется больше бетона по сравнению с балками таврового и двутаврового сечений.

Для изготовления балок применяют бетон марок 200-500 и предварительно напряженную арматуру.

На верхних поясах балок предусматривают закладные элементы для крепления прогонов или панелей покрытия, на нижних поясах и стенках – закладные элементы для крепления путей подвесного транспорта, а в опорных частях – стальные листы для крепления балок к колоннам.

Стропильные балки крепят к колоннам с помощью анкеров, выпущенных из колонн.

При высоте балок на опоре не более 900 мм используют безанкерный способ крепления, что позволяет снизить расход стали на узле и трудовые затраты.

Стропильные балки двухтаврового сечения для плоских и односкатных покрытий:

а, в – для плоского покрытия, б – для односкатного покрытия

Строительная балка твухтаврового сечения для двух- и многоскатных покрытий

Стропильная решетчатая балка для скатных покрытий

Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, если их шаг принят 6 м, а шаг колонн 12 м. подстропильные балки имеют трапециевидное очертание и тавровое сечение с полкой внизу.

Длина балок 12 м, высота в пролете 1500 мм, на опоре 600 мм, ширина полки 700 мм.

В местах опирания стропильных балок стенки подстропильных балок утолщены до ширины полки.

Крепят подстропильные балки к колоннам и стропильные к подстропильным сваркой закладных элементов.

Подстропильная балка

Стропильные фермы подразделяют на сегментные, арочные безраскосные, с параллельными поясами и треугольные.

Стропильные фермы обладают лучшими технико-экономическими показателями по сравнению с балками.

Их применяют при пролетах 18, 24, 30 м.

Сегментные, арочные, а также фермы с параллельными поясами предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные – под кровлю из асбестоцементных и металлических волнистых листов.

Для обеспечения нормального уклона рулонной кровли в крайних сегментных и арочных фермах и прилегающих к ним панелях предусматривают столбики для опирания пенелей покрытия.

Решетка ферм позволяет применять панели шириной 1,5 и 3 м. Фермы укладывают через 6, 12 и 18 м.

Наиболее рациональны сегментовые и арочные фермы, имеющие ломанные и криволинейные верхние пояса.

По сравнению с другими у них меньше усилия в элементах решетки, что позволяет делать решетку более редкой.

Незначительная высота этих ферм на опоре позволяет уменьшить общую высоту здания.

Арочные безраскосные фермы технологичны в изготовлении и позволяют рационально использовать межферменное пространство.

Фермы с параллельными поясами  имеют простое очертание; они взаимозаменяемы со стальными фермами.

Недостатки таких ферм: большая высота на опоре, из-за чего увеличивается высота стен и неполезный объем здания, необходимость в дополнительных связях в покрытии.

Стропильная сегментовая ферма

Стропильная арочная безкаркасная ферма

Стропильная ферма с параллельными поясами

Стропильная треугольная ферма

Подстропильные фермы, имеющие длину 12 и 18 м, предназначаются для опирания на них стропильных ферм, шаг которых составляет 6 м.

Стропильные и подстропильные фермы изготавливаются из бетона марки 300-500.

Нижние пояса их выполняют предварительно напряженными, армируя пучками из высокопрочной проволоки.

В фермах предусмотрены закладные элементы, аналогичные балкам. Крепят фермы к колоннам, а подстропильные между собой сваркой закладных элементов.

 Подстропильная ферма. Опирание стропильной фермы на подстропильную

Стальные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения

Стропильные фермы изготавливают трех основных типов:

— с параллельными поясами;

— полигональные;

— треугольные.

Под рулонные кровли устанавливают первые два типа ферм с уклоном верхнего пояса соответственно 1,5% и 1:8, а под кровли из асбоцементных и металлических листов – треугольные с уклоном 1:3,5.

Унифицированные стальные фермы изготавливают пролетами 18, 24, 30, 36 м. Применяют их при шаге колонн 6, 12 м и более.

Высота ферм на опоре с параллельными поясами 2550-3750 мм, полигональных – 2200 и треугольных — 450 мм. Панели верхнего пояса ферм приняты длиной 3 м.

Пояса и решетки ферм выполняют из уголков и соединяют между собой сваркой с помощью фасонок из листовой стали.

Рациональна конструкция ферм с поясами из широкополочных двутавров.

Эффективность их заключается в экономии стали и меньших трудовых затратах на изготовление.

С колоннами фермы соединяют шарнирно с помощью надопорных стоек двутаврового сечения.

Стойки крепят к колоннам анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам черными болтами.

Треугольные фермы крепят к колоннам аналогично железобетонным.

Стальная стропильная ферма с параллельными поясами

Стальные полигональные стропильные фермы

Стропильная треугольная стальная ферма

Подстропильные фермы отличаются наличием параллельных поясов, в остальном они аналогичны стропильным фермам. Изготавливают их длиной 2, 18 и 24 м и высотой 3130, 3270 и 3750 мм (в зависимости от типа стропильных ферм и их пролета). П

одстропильные фермы соединяют с колоннами посредством надопорных стоек, служащих одновременно опорами стропильных ферм.

Перспективными в промышленном строительстве являются покры­тия с фермами из стальных труб, из тонкостенных балок, с рамами из стальных элементов коробчатого профиля и структурные конструкции.

Эти облегченные стальные конструкции, имею­щие полную заводскую готовность и комплектно поставляемые на стройку, отличаются малой материалоемкостью и резко сокращают сро­ки возведения зданий.

Подстропильная стальная ферма

Фермы из стальных труб, имеющие обыч­ную конструктивную схему других ферм, устанавливают на пролеты 18, 24 и 30 м.

Замена уголковых профилей трубами позволяет снизить расход стали на 10-35%.

Используемые при этом бесфасоночные соединения поясов и решетки значительно уменьшают трудоемкость из­готовления ферм.

В фермах из труб нет мест для скопления агрессив­ной пыли.

В тонкостенных стальных балках име­ются пустотелые пояса, гладкие или гофрированные стенки из листа толщиной 3-4 мм.

Гофры высотой 35-40 мм имеют шаг 1,5 м.

Такие балки наиболее целесообразно применять для сетки колонн 12×18 м.

Балки   из   широкополочных   двутавров    со сквозными стенами укладывают в покрытиях с сетками колонн 6X12 и 6X18 м. Эти балки изготовляют из двутавров путем продольной зигзагообразной резки их стенок и сварки полученных обеих его частей.

Стальные рамы с коробчатыми сечениями эле­ментов применяют в зданиях с пролетами 18 и 24 м и высотой соответственно 6,98 и 8,18 м.

Коробчатое сечение получают из горячекатаных швеллеров и гофрированных листов-стенок толщиной 3-4 мм.

Такие рамы целесообразно применять в одно- и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 5-8 т или без них при шаге колонн 6м.

Несущие конструкции покрытий из дерева, определение, область применения

Несущие конструкции покрытий из дерева имеют высокую прочность и стойкость во многих агрессивных средах, неболь­шую массу, хорошие архитектурно-эстетические качества, просты в массовом заводском производстве, а по долговеч­ности почти не уступают железобетонным и метал­лическим конструкциям.

Применяют их в зда­ниях с нормальным температурно-влажностным режимом, а также в це­хах с агрессивной по от­ношению к другим конст­рукциям средой (тра­вильных, электролизных, красильных, некоторых химических и др.).

В по­крытиях промышленных зданий применяют дере­вянные балки, фермы, арки и рамы.

Деревянные балки, фермы, арки, рамы. Описание конструкции, область применения

Деревянные балки используют в зданиях с пролетами от 9 до 18 м. Наиболее индустриальны клееные бал­ки: из досок, с одной или двумя фанерными стенками и др. По очер­танию различают конструкции балок с параллельными поясами, двухскатные с горизонталь­ным или ломаным нижним поясом.

Клееные балки из досок изготовляют прямоугольного или двутав­рового сечения с высотой на опоре 450-1300 мм и уклоном верхнего пояса  1:10.

Длина этих балок от 9 до 18 м.

На такие балки можно подвешивать краны грузоподъемностью до 3 т.

Балки с перекрестными дощатыми стенками на гвоздях имеют двутавровое сечение и состоят из двух поясов, двойной стенки и ребер жесткости из брусков.

Такими балками пере­крывают пролеты от 9 до 15 м.

Клееные балки с фанерными стенками имеют двутавровое или ко­робчатое сечение; применяют их для перекрытия проле­тов до 18 м. Балки могут иметь волнистые фанерные стенки.

В местах стыков фанеры, а также через 1/8-1/10 пролета в балках двутаврового сечения ставят вертикальные ребра жесткос­ти из брусков.

Такие балки по сравнению с другими типа­ми менее трудоемки в изго­товлении и на них меньше рас­ходуется древесины.

Деревянные балки покрытий:

а — односкатная; б — двухскатная; в — двускатная ломанного очертания

Деревянная балка с дощатой перекрестной стенкой

Деревянная балка клееная с одной или двумя фанерными стенками

Деревянные фермы применяют для перекрытия пролетов от 12 до 24 м. Наи­более распространены деревометаллические фермы, в кото­рых сжатые элементы выпол­няют из древесины, а растя­нутые из стали.

По очертанию фермы разделяют на:

— сегмент­ные;

— многоугольные;

— трапецие­видные;

— треугольные.

Сегментные фермы, имею­щие длину 12-36 м, отлича­ются легкостью, малым чис­лом монтажных элементов и простой конструкцией узлов.

Верхний пояс ферм конструируют из клееных блоков криволинейного очертания, нижний — из стальных тяжей или уголков.

Решетку крепят к поясам болтами с помощью стальных пластинок.

Деревометаллическая сегментовая ферма покрытия

1 — элементы верхнего пояса; 2 — деревянные накладки; 3- болты;

4 — металлический вкладыш; 5 — узловой болт

1 — нижний пояс фермы; 2 — фасонки из полосовой стали; 3- монтажные болты;

4 — раскосы фермы

Многоугольными фермами перекрывают пролеты от 12 до 30 м.

Верхний пояс фермы собирают из брусьев длиной на две панели.

Треугольную решетку со стойками делают из брусьев, соединяют ее с поясами на болтах.

Усилия в решетках таких ферм срав­нительно невелики, что упрощает конструкцию узлов.

Деревометаллическая многоугольная ферма покрытия

1 — деревянная накладка; 2 — металлический вкладыш; 3- узловой болт;

4 — болты; 5 — металлические пластины-наконечники; 6 -раскосы; 7 — верхний пояс фермы

1 — металлические пластины; 2 — раскосы фермы; 3- болты;

4 — нижний пояс фермы

Из трапециевидных ферм и треугольных ферм лучшими технико-экономическими показа­телями отличается клееная ферма с растянутыми опорными раскосами.

Фермы применяют для перекрытия пролетов 12-30м.

Верхний пояс выполняют из досок, нижний (затяжку) — из уголков.

Панели верхнего пояса шарнирно соединены с металлической затяж­кой.

В фермах приняты треугольные решетки, усиленные стойками.

Трапецивидная деревометаллическая ферма покрытия

Деревометаллическая треугольная ферма покрытия

Верхний пояс ферм может быть клееным или из брусьев.

Нижний пояс делают из профильной или круглой стали.

Деревянные арки и рамы применяют реже по сравнению с балка­ми и фермами.

Несущие качества и жесткость деревянных конструк­ций можно повысить их армированием.

При коэффициенте армирования сечения 0,01-0,04 несущая способность и жесткость деревянных балок повышаются в 1,6-3,2 раза.

Кроме того, армированные деревянные конструкции легки, менее деформативны во времени, более надежны в эксплуатации; изготовлять их можно из низкосортной древесины.

Деревянные элементы армируют стальными стержнями или стеклопластиковой арматурой.

Соединяют стержни с древесиной эпоксидным клеем.

Армировать дерево более целесообразно внутри, так как арматура скрыта от воздействия среды производства.

Можно применять предварительно напряженные армодеревянные конструкции.

1 — верхний пояс фермы; 2 — металлический вкладыш; 3- деревянные накладки;

4 — болты; 5 — металлический наконечник; 6 — стойка фермы

1 — верхний пояс фермы; 2 — металлический вкладыш; 3- деревянные накладки;

4 — болты; 5 — металлический наконечник; 6 — раскос фермы; 7 — профиль

Армодеревянные конструкции, краткое описание

Армодеревянные конструкции (балки, фермы, арки и рамы) из­готовляют прямоугольного, таврового, двутаврового или коробчатого се­чений.

Клееные деревянные конструкции совершеннее конструкций сплош­ного сечения, так как склеивание повышает прочность и долговечность древесины и позволяет создавать разнообразные конструктивные фор­мы.

Армодеревянные клееные конструкции покрытий

а — балка; б — ферма; в — арка; г — рама

Панели-оболочки КЖС, описание конструкции, область применения

Панели-оболочки КЖС (крупноразмерные, железобетон­ные, сводчатые) предназначаются для покрытий промышленных, общественных, сельскохозяйственных и других зданий с пролетами 12, 18 и 24 м, а при необходимости и для покрытий зданий других пролетов.

Применение панелей КЖС предусматривается в покры­тиях однопролетных и многопролетных зданий с фонарями и без фонарей верхнего света, бескрановых, а также оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т или подвесным транспортом, грузоподъемностью до 5 т.

Конструкция панели-оболочки типа КЖС  представляет собой короткий цилиндрический пологий предвари­тельно напряженный свод-оболочку  с двумя ребрами-диафрагмами сегментного очертания.

Высо­ту поперечного сечения панели в середине пролета принимают 1/20-1/15l₀ в зависимости от величины нагруз­ки и пролета.

Очертание верхней поверхности   оболоч­ки — по квадратной параболе,    минимальная   толщина 30 мм.

Диафрагмы проектируют облегченными с верти­кальными ребрами жесткости.

Минимальная   толщина стенки диафрагмы в пролете 40 мм,  а вблизи опоры 50 мм.

Сопряжение оболочки с диафрагмами выполняют с устройством пологих вутов, уклон 1=1/5.

Основная рабочая напрягаемая арматура распола­гается в нижней утолщенной зоне диафрагм.

Эта арма­тура принимается в основном из стержневой сваривае­мой стали (одного или двух вплотную расположенных стержней в каждом ребре).

В опорных узлах панели предусматривают сталь­ные анкерные детали, обеспечивающие надежное за­крепление рабочей арматуры в бетоне, выполняющей роль затяжки сводчатой конструкции.

Оболочку армируют по расчету сетками рулонного типа.

Диафрагмы армируют сварными каркасами только в приопорных зонах, а в средней части стержнями-подвесками, расположен­ными в вертикальных ребрах.

Панели типа КЖС проектируют из бетона    классов    по    прочности на сжатие В25-В50.

Конструкция панелей позволяет устраивать в оболочке технологические отверстия   диаметром 400-1450 мм, а также прямоугольные отверстия для устройства светоаэрационных или зенитных фонарей размером 2,5х6 или 2,5х9 м.

По контуру отверстия оболочку усиливают утолщением с армированием по расчету.

Панель оболочка КЖС

1 — панель оболочка КЖС; 2 — продольная балка; 3- анкер;

4 — монтажная сварка; 5 — заводская сварка; 6 — листовой шарнир; 7 — закладная деталь балки

Новый сервис — Строительные калькуляторы online

perekos.net

Фермы подстропильные и стропильные

При разреженной сетке колонн вдоль рядов каркаса (12 м и более) устанавливаются
подстропильные фермы. К ним примыкают стропильные фермы.

В практике проектирования промзданий чаще всего применяются унифицированные фермы из уголков.

     В серии ПК-01-32 разработаны стальные конструкции ферм для покрытия  промзданий с уклоном рулонной кровли 1:8 и 1:12 пролетами 24, 30 и 36 м. Фермы трапецеидальные. Высота ферм на опорах 2,2 м. В коньке она не должна превышать транспортный габарит 3,85 м. 

    В серии ПК-01-133 разработаны конструкции ферм с параллельными поясами. Высота этих ферм 3,15 м. Уклон 1,5 % создается за счет строительного подъема. В серии ПК-01-125 разработаны конструкции подстропильных ферм, а в серии ПК 01-127 – конструкции светопрозрачных фонарей.
    Схемы этих стропильных и подстропильных серий, разработанных в 60-х гг. прошлого века, представлены на рис. 2.7 и 2.8. Рабочие чертежи конструкций на стадии КМ, их узлы  опирания и сопряжения содержатся в альбоме А.А. Клечановского∗.
Конструкции ферм этих серий разработаны для укладки по ним железобетонных плит  размерами 6 и 12 м или прогонов с тяжелой кровлей. В этой же работе представлены узлы крепления к нижним поясам подвесного кранового оборудования.
Современные типовые фермы – это, как правило, фермы с параллельными поясами и уклоном верхнего пояса 1,5 и 2,5 %. Высота фермы по наружным граням поясов принята 3150 мм, что позволяет собирать фермы, независимо от пролета, в едином кондукторе. Фермы пролетом 18 и 24 м для уменьшения объема здания применяют пониженной высоты
2250 мм. Высота ферм из круглых труб равна 2900 мм.

     Такие стропильные и подстропильные фермы запроектированы из горячекатаных уголков. В серии 1.460-2 разработаны стропильные фермы пролетами 18–36 м для зданий с применением железобетонных плит, в серии 1.460-4 – то же с применением стального профилированного настила по прогонам. Серия 1.460-5 содержит фермы из круглых труб, серия
1.460-8 – с применением широкополочных тавров. Для условий конвейерной сборки и блочного монтажа разработана серия 1.460-3. 

     Эффективными являются стропильные фермы из гнуто-сварных профилей (ГСП) типа «Молодечно». Они разработаны по серии 1.460-3. Строительная высота этих ферм минимальна из всех типовых решений. Фермы шарнирно опираются на колонны или подстропильные фермы в уровне верхних поясов. Пролеты ферм 18, 24 и 30 м, раскосная решетка треугольная. Раскосы без фасонок примыкают к поясам. Предусмотрена возможность подвески кранов грузоподъемностью до 5 т.

     Фермы по серии 1.460-3-14/90 с уклоном кровли 1,5 % и высотой 2 м предназначены для беспрогонного решения кровли с непрерывным опиранием профнастила на верхние пояса ферм. Шаг ферм 4 м. Настил, закрепленный к верхним поясам стропильных ферм, развязывает верхние пояса из плоскости и выполняет роль горизонтальных связей, обеспечивая
пространственную жесткость каркаса. Фермы этой серии опираются на подстропильные фермы или колонны.

      Фермы по серии 1.460.3-23.98 с уклоном 10 %, высотой на опоре 1,2 м и шагом 6 м предназначены для кровли из профнастила по прогонам. Преимущества этих ферм по сравнению с серией 1.460.3-14/90:

    – сокращается в 1,5 раза количество стропильных ферм;
    – ликвидируются подстропильные конструкции по крайним рядам колонн;
    – уменьшается трудоемкость изготовления и монтажа.

Подстропильными конструкциями для серии 1.460.3-14/90 являются прокатные балки пролетом 12 м из I45Б1–I45Б3 или подстропильные фермы из аналогичных ГСП. Схема такой подстропильной фермы показана на рис. 2.11, а. Схема подстропильной фермы для серии 1.460.3-23.98 показана на рис. 2.11, б. Она также выполнена из ГСП.

kmd-metallproject.ru

1.Стропильные и подстропильные фермы. Общая характеристика и классификация ферм. Фонари.

Ферма –система стержней соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию. Плоские фермы воспринимают нагрузку, приложенную только в их плоскости, и нуждаются в закреплении их связями. Пространственные фермы образуют жесткий пространств брус, воспринимающий нагрузку в любом направлении

Выбор типа ферм зависит от технологических условий производства, конструкции кровли и технико-экономических соображений. ПРИ РУЛОННЫХ КРОВЛЯХ—трапециевидные фермы и с параллельными поясами. (а,б)При устройстве ХОЛОДНЫХ КРОВЕЛЬ- треугольные или двускатные с параллельными поясами фермы. (в,г). В МНОГОПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЯХ с наружным отводом воды –односкатные фермы(д,е)

Высоту ферм в середине пролета принимают на основе технико-экономического анализа с учетом перевозки. В зданиях с подвесным транспортом высота ферм определяется с учетом повышенных требований к жесткости покрытия. Внутрицеховые коммуникации размещают в межферменном пространстве. Высота фермы по опоре зависит от типа сопряжения ригеля с колонной. При жестком сопряжении не меньше (1\13…1\17)пролета. Решетку стропильных ферм обычно проектируют треугольной с дополнительными стойами. Размер панели верхнего пояса кратно 3м. при частом расположении прогонов и ширине плит 1.5 м применяют фермы со шпренгельной решеткой,чтобы ислючить работу верхних поясов ферм на местный изгиб при внеузловой передаче нагрузки.

Подстропильные фермы проектируют с параллельными поясами, треугольной решеткой и стойками, к которым крепят стропильные фермы. Высота подстропильных ферм определяется конструкцией узлы примыкания стропильной фермы и зависит от ее высоты. Оычно стропильные фермы с пераллельными поясами и траециевидные примыкают к подстропильным сбоку и и их высоты близки.треугольные стропильные фермы опираются сверху. Узел присыкания стропильных ферм к подстропильным обычо выполняется шарнирным. Сечение ферм—из уголков нерационально.Использют больше из круглых труб и замкнутых профилей. При конструировании фермы разбивают на отправочные марки. Длина отправ марки определяется условиями транспортирования. При 18м ферму целиков перевозят,а большие рабивают на 2-3 элемента.

Фонари.от назначения зданий подразделяются на светоаэрационные и аэрационные. Для пролета здания до 18м принимаются ширина фонаря 6м, для больших пролетов – 12м. Поперечная конструкция фонаря состоит /из стоек, воспринимающих вертикальную нагрузку от покрытия и снега, и раскосов, служащих для обеспечения геометрической неизменяемости фонаря и восприятия ветровых нагрузок. Рассчитывают фонари на нагрузки от покрытия, снеговую и ветровую

2. Расчет рамы промышленного здания в системе пространственного блока при нежесткой кровле.

Жесткость балки складывается из жесткости всех элементов, обеспечивающих пространственную работу. Существенное значение имеет конструкция кровли. Если кровля мало податлива (например, при железобетонных панелях, приваренных к верхним поясам ферм), то жесткость балки можно считать бесконечной, т. е. кровлю «жесткой». Если же кровля выполнена из мелкоразмерных элементов, то она не может вос­принимать значительные горизонтальные нагрузки и передача усилий обеспечивается главным образом горизонтальными продольными связями по нижнему поясу ферм, а участие в работе кровли не учитывается. Исследования показали, что при нежесткой кровле в работу вовлекается 5—6 рам вместе с загруженной и для определения коэф, пространственной работы можно рассмотреть пятиопорную неразрезную балку на упругосмещаюшихся опорах (см. рис в). Реакция в опоре, соответствующей загруженной раме, зависит от соотношения жесткости самой опоры и жесткости балки (связей), т. е. от высоты колонны Н, соотношения погонных жесткостеи верхней и нижней частей ступенчатой колонны, шага поперечных рам и суммарной жесткости горизонтальных элементов, перераспределяющих усилия. Вертикальные и горизонтальные нагрузки от кра­на, расположенного невыгоднейшим образом по отношению к рассмат­риваемой раме, одновременно воздействуют и на рамы, смежные с ней. При этом уменьшается величина упругого отпора связей, нагружается рассчитываемая рама. Обычно достаточно учесть влияние нагрузки на две смежные рамы по отношению к средней рассматриваемой раме данного блока. По формулам определяют полную величину упругого отпора для рамы и Смещение рамы с учетом пространственной работы. При расчете статически неопределимых систем требуется знать жесткости EI элементов или при одном и том же модуле упругости E – соотношение моментов инерции. Этими моментами инерции предварительно задаются на основе прикидочных расчетов или ранее запроектированных аналогичных рам. Обычно соотношения моментов инерции элементов рамы находятся в пределах.Отклонение в соотношениях жестокостей элементов рамы до 30 % мало отражается на расчетных усилиях в раме, Нагрузки на раму собирают раздельно по видам (от собственного веса конструкций, снега, ветра, кранов и.т.д.). От каждой нагрузки определяют усилия и затем составляют их самые невыгодные сочетания. Установив с допустимыми упрощениями расчетную схему рамы, ее расчет на отдельные загружения выполняют или непосредственно способами строительной механики (метод сил, перемещений, распределения моментов) или использование таблиц, формул, графиков или с помощью ЭВМ. При расчете поперечных рам учитывается пространственная работа каркаса..

studfile.net

Опирание стропильной фермы на подстропильную

Каркас промышленных зданий

Определение 1

Стропильная ферма – это несущая шарнирно-стержневая конструкция, предназначенная для покрытия больших пролетов. Стропильная ферма представляет собой плоский элемент перекрытия и состоит из сжатого верхнего пояса, растянутого нижнего пояса и раскосов, объединяющих эти пояса.

Каркасом называют несущую основу здания, состоящую из продольных и поперечных элементов. Поперечные элементы каркаса – это рамы, воспринимающие нагрузки от стеновых конструкций, перекрытий и покрытий. В состав последних входят стропильные и подстропильные фермы. Помимо этого, поперечные элементы сопротивляются ветровым и крановым нагрузкам.

Рисунок 1. Стропильные фермы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основным элементом каркаса являются рамы. Они состоят из колонн и несущих конструкций покрытия (ферм или балок). Данные элементы соединяются в узлах примыкания шарнирно при помощи болтов или сварки. Каркас здания может быть как металлическим, так и железобетонным. Ни один каркас не обходится без фундаментных и обвязочных конструкций. Роль последних могут выполнять подкрановые и подстропильные балки (фермы). Подстропильные фермы обеспечивают пространственную устойчивость каркаса, воспринимают статические и динамические нагрузки и передают их на фундаменты.

Металлический каркас зданий менее выгоден с экономической точки зрения, однако он имеет ряд других преимуществ в сравнении с железобетонным (например, более удобен при монтаже).

Фермы и их опирание

Подстропильные конструкции применяют для опирания стропильных ферм или балок в случаях, когда шаг средних колонн каркаса превышает шаг крайних колонн. Подстропильные конструкции устанавливают вдоль пролета и опирают на средние колонны. Чаще всего применяют железобетонные подстропильные фермы (для шага колонн 12 метров) и стальные подстропильные фермы (для шага колонн от 12 до 24 метров).

Основные же несущие конструкции покрытия в зависимости от величины могут состоять из двускатных и односкатных элементов:

• балок;
• арок;
• ферм;
• пространственных конструкций;
• плит.

Если говорить о железобетонных каркасах, то по виду армирования несущие конструкции покрытия можно разделить на армированные и предварительно напряженные. Такие конструкции выполняют цельными (на всю длину пролета), а также из отдельных блоков (укрупнительная сборка).

В качестве несущих конструкций для маленьких пролетов (6, 9, 12 и 18 метров) часто используют железобетонные стропильные балки. Они выполняются односкатными, двускатными, а также с параллельными поясами.

Односкатные балки применяются в покрытиях одноэтажных зданий, пролет которых не превышает 12 метров. Двускатные балки применяются также в одноэтажных зданиях пролетом до 18 метров. Балки с параллельными поясами применяются в покрытиях зданий с плоской кровлей. Пролет таких зданий может быть 12 и 18 метров.

Непосредственно стропильные балки могут иметь тавровое и двутавровое сечение. Для снижения веса конструкций и каркаса в целом, в стенках балок устраиваются отверстия различного очертания.

Балки (фермы) опираются на железобетонные колонны или на несущие стены. Для этого предварительно подготавливаются железобетонные подушки. Балки или фермы, предназначенные для перекрытий пролетов более 18 метров, могут опираться на подстропильные фермы.

Балки покрытия опираются на колонны и закрепляются при помощи анкерных болтов или сварки. Анкерные болты выпускаются из колонны и проходят через опорный лист, приваренный к закладной детали стропильной конструкции. Опорный лист балки крепится к листу, предварительно заложенному в колонну.

Вертикальные стержни ферм называют стойками, наклонные – раскосами. Стойки и раскосы, расположенные между верхним и нижним поясом конструкции, формируют решетку фермы. Точки, в которых сопрягаются элементы решетки ферм с поясами называют узлами. Участок между двумя соседними узлами называется панелью.

Следует отметить, что в зависимости от конфигурации верхнего пояса фермы разделяются на:

• безраскосные;
• сегментные;
• с параллельными поясами.

Для крепления стропильных ферм к подстропильным конструкциям или колоннам предусматриваются специальные стальные закладные детали. Железобетонные фермы, как правило, выполняются с предварительным напряжением нижнего пояса. Подстропильные фермы могут применяться только в покрытиях одноэтажных многопролетных сооружений.

spravochnick.ru

Схемы стропильных и подстропильных ферм

Схемы ферм зависят от технологических условий производства, кон­струкции кровли и технико-экономических соображений. Эти факторы определяют длину пролета, очертание верхнего пояса, высоту фермы, способ водоотвода, уклон и т.д.

При малоуклонных кровлях применяют фермы трапециевидного очертания (уклон i = 1/8…1/12) и с параллельными поясами (уклон 2,5 % создается за счет строительного подъема) (рис.).

а — стропильные фермы; б — подстропильные фермы

Рис. Схемы типовых ферм для покрытий с уклоном кровли 1,5 %

(сечения элементовизуголков и тавров)

Малоуклонную кровлю защи­щают тонким слоем гравия на битумной мастике, что повышает ее долго­вечность и огнестойкость (на скатных кровлях этот слой держаться не мо­жет). Приведенные затраты на покрытие по фермам с параллельными поясами получается меньше, поэтому такое решение принято как типо­вое

Высоту ферм в середине принимают на основании технико-экономи­ческого анализа. При этом учитываются не только затраты на изготовление и монтаж ферм, но и стоимость стенового ограждения в пределах высоты ферм, а также эксплуатационные затраты на отопление лишнего объема здания. По услови­ям транспортировки высота конструкций не должна превышать 3,85 м. Доставка конструкций «россыпью» может оказаться целесообразной лишь при возведении здания в отдаленных районах.

Высота ферм на опоре h₀зависит от типа сопряжения ригеля с колон­ной. При жестком сопряжении эта высота должна быть не меньше (1/13…1/17) L. При шарнирном сопряжении для пролетов до 36 м эту вы­соту обычно принимают 3150 мм. При проле­тах 18 и 24 м и легких покрытиях применяют также фермы пониженной высоты 2250 мм. Уклон кровли в таких фермах составляет 1,5 %.

Решетку стропильных ферм проектируют обычно треугольной с до­полнительными стойками. С учетом размеров типовых кровельных плит размер панели верхнего пояса назначают 3 м. При частом расположении прогонов и шири­не плит 1,5 м обычно применяют фермы со шпренгельной решеткой, что­бы исключить работу верхних поясов ферм на местный изгиб при внеузловой передаче нагрузки.

Подстропильные фермы проектируют чаще всего с параллельными поясами, треугольной решеткой и стойками, к которым крепят стро­пильные фермы. Высота подстропильных ферм определяется конструк­цией узла примыкания стропильной фермы и зависит от высоты пос­ледней. Обычно стропильные фермы с параллельными поясами и тра­пециевидные примыкают к подстропильным сбоку и их высоты близки. Узел примыкания стропильных ферм к подстропильным обычно выполняется шарнирным.

Для обеспечения транспортировки фермы разбивают на отправочные марки. Длина отправочных марок зависит от вида транспорта и условий транспортировки. Обычно фермы пролетом до 18 м перевозят целиком. При больших пролетах их разбивают на 2 или 3 отправочных марки.

Для отапливаемых и неотапливаемых зданий с унифицированными пролетами до 36 м с покрытиями из железобетонных плит, стального профилированного настила и волнистых асбестоцементных листов раз­работаны серии типовых проектов ферм.

Для отапливаемых зданий, а также для неотапливаемых с железобе­тонными плитами основным типом стропильных конструкций являются фермы с параллельными поясами (уклонi = 1,5 %). Высота ферм по наружным граням поясов принята 3150 мм. Высота ферм из круглых труб равна 2900 мм по осям поясов.

Похожие статьи:

poznayka.org

2.1.3 Стропильные и подстропильные конструкции, настилы

Несущие элементы покрытия устраивают плоскост­ными и пространственными. Плоскостные включают в себя стро­пильные и подстропильные конструкции, настилы.

Стропильные конструкции воспринимают воздействия, обус­ловленные как опирающимися на них ограждающими элемен­тами покрытия, так и подвешенными к ним средствами внутри­цехового транспорта и технологического оборудования. Это опре­деляет их многообразие форм и конструктивных решений.

• Стропильные железобетонные конструкции изготовляют в виде балок и ферм. Наибольшее применение балки находят для перекрытия пролетов до 18 м. Имеются экономичные решения и для перекрытия пролетов 24 м. Наибольшее распространение в на­стоящее время находят унифицированные балки, приведенные на рис. 2.8.

Стропильные фермы изготовляют сегментного типа, реже с треугольной решеткой, а чаще безраскосные. При необходимости устройства малого уклона покрытия, составляющего для пролета 18 м 3,3%, а для пролета 24 м — 5%, в верхних узлах безраскосных ферм устраивают столбики (рис. 2.8 б, в).

Рис. 2.8 Железобетонные стропильные балки:

а — решетчатые для скатных кровель; б — сплошные для плоской и скатной кровли

Рис. 2.9 Железобетонные фермы:

а — сегментная раскосная; б — безраскосная для малоуклонных кровель пролетом 18 м; в— варианты безраскосных ферм пролетом 24 м; г — с параллельными пояса­ми; д—полигональные сборные; / — стальная стойка; 2 — закладные детали для плит шириной 1,5 м; 3 — то же, 3 м

Для производств, где целесообразно использовать межфер­менные пространства применяют фермы с параллельными поясами или полигональ­ными с треугольной решеткой (рис. 2.9 г, д)

Рис. 2.10 Подстропильные конструкции:

а — подстропильная балка; б— подстропильная ферма для малоуклонных кровель; в — то же, для скатных кровель; г — то же, при длинномерных настилах

Стропильные балки и фермы располагают с шагом 6 и 12 м. Шаг 6 м предпочтителен для стропильных конструкций, к которым подвешиваются средства внутрицехового транспорта (моно­рельсы, подвесные краны), поскольку при большем шаге сущест­венно утяжеляются крановые пути. При сетке колонн 18X6 или 24X6 м стропильные конструкции устанавливают непосредст­венно на колонны. Если по условиям технологического про­цесса шаг колонн средних рядов должен быть большим, напри­мер 12 м, то по колоннам устанавливают подстропильные конст­рукции, а стропильные конструкции ставят уже на них по оси колонны и по середине подстропильной конструкции. Высота колонн, на которые устанавливают подстропильные конструкции, будет на 600 мм меньшей, т. е. на высоту опорной части подстропильной конструкции.

При стропильных балках применяют подстропильные балки (рис. 2.10, а), при стропильных фермах — подстропильные фермы. Последние изготовляют двух видов: для малоуклонных кро­вель большей высоты (рис. 2.10,6), а для скатных кровель — меньшей высоты с устройством стоек на опорах, служащих опо­рой для крайних настилов покрытия (рис. 2.10, в)

В бескрановых зданиях и в зданиях с опорными мостовыми кранами стропильные конструкции часто располагают через 12 м, при котором используют настилы длиной 12 м.

•Стропильные стальные конструкции устраиваются в виде ферм. Наибо­лее распространены фермы малоуклонные (уклон верхнего по­яса 1,5%) или с большим уклоном (уклон верхнего пояса 1 : 3). Малоуклонные фермы пролетом 18 м выполняют в виде одной отправочной марки, при пролетах 24, 30 и 36 м их из-за труд­ности транспортировки выполняют из двух частей, соединяемых на месте монтажа высокопрочными болтами или сваркой.

Фермы шарнирно опирают на колонны. При шаге колонн крайних рядов 6 м, а средних 12 м и более возникает необхо­димость установки подстропильных ферм, на которые стропиль­ные конструкции имеют шарнирное опирание. Опорные краны конструктивно не связаны с покрытием. Это позволяет уста­навливать стропильные фермы с рациональным для этого шагом. Подвесные краны крепят к фермам, поэтому расстояние между ними должно быть не более 6 м.

Решетка ферм определяется целесообразным распределением усилий между раскосами и стойками. При этом расстояние между узлами ферм принимают обычно по верхнему поясу, воспринимающему сосредоточенные нагрузки,—3 м, а нижнему поясу — 6 м. В фермах пролетом 24, 30 и 36м для удобства устройства монтажного стыка по середине пролета появляется дополнительный вертикальный элемент.

Рис. 2.11 Малоуклонные фермы из горячекатаных профилей (в скобках указаны высоты ферм пониженной высоты)

• Железобетонные плиты, служащие основанием для кровли, укладывают по поперечным стропильным конструкциям; они имеют четыре типоразмера. При шаге стропильных конструкций 6 м используются плиты 3X6 и 1,5X6 м, а при шаге 12 м — 12X6 и 1,5X12 м (рис.2.11). В основном применяют плиты шириной 3 м, что соответствует расстоянию между узлами ферм.

Рис. 2.121 Железобетонные плиты покрытия:

а — для шага стропильной конструкции 6 м; б — для шага 12 м; а—фрагмент плит для легкосбрасываемых покрытий

studfile.net