виды, расчет конструкции и сварка
Металлические фермы не являются редкостью в условиях современного строительства. Такие конструкции особенно востребованы при обустройстве помещений с большими размерами или в случае необходимости получить стропильную систему с наиболее высоким уровнем прочности и надёжности. Кроме того, металл обладает характеристиками, позволяющими оформлять конструкции из профильных труб для монтажа пролётов с длиной более десяти метров.
[contents]
Преимущество стропильных ферм из труб
- стабильно высокие прочностные характеристики, которые позволяют обеспечить максимально долгую эксплуатацию всей конструкции;
- использование металлического профиля значительно облегчает сооружение наиболее сложных конструкций с минимальными затратами времени и сил;
- фермы из профильных труб отличаются вполне доступной стоимостью;
- фермы из профилей обладают незначительным весом;
- конструкции, изготовленные с использованием профильных труб, отличаются устойчивостью к деформационным изменениях и испытывают минимальные последействия вследствие механических ударов или других повреждений.
Кроме того фермы, выполненные на основе металлических профилей можно окрашивать, что позволяет получить очень качественную и внешне эстетичную конструкцию.
Область применения
Основной сферой использования ферм является конструирование металлических каркасов для навесов и различных построек. Кроме того, посредством таких конструкций выполняется защита значительных площадей от солнца и атмосферных осадков. Широко используются металлические фермы в сооружении мостов и в качестве перекрытий в сегменте промышленного или частного строительства.
Локальное использование ферм из профильных труб наблюдается при обустройстве объектов связи, линий электроснабжения, автотранспортных дорог. Их эксплуатируют при возведении спортивных и культурно-массовых сооружений.
Виды профильных труб
Для выбора определённого варианта стальной конструкции необходимо определиться с видом профильной трубы, которые сильно отличаются размерами, ГОСТами, конфигурацией и могут иметь
Виды профильной трубы
следующие формы:
- квадратная труба с одинаковым соотношением размеров всех сторон;
- прямоугольная труба с различными размерами сторон;
- овальные трубы, отличающиеся дороговизной, что обусловлено трудоёмкостью изготовления.
Очень важно правильно рассчитывать параметры профильных труб, из которых будет состоять конструкция фермы:
- для небольших сооружений с шириной не более 4, 5 метра оптимальные размеры составляют 4 x 2 x 0,2 сантиметра;
- конструкции с шириной не более 5,5 метра обустраиваются трубами с размерами 4 x 4 x 0,2 сантиметра;
- для конструкций, с шириной более пяти метров, допускается использование металлопрофиля с параметрами 4 x 4 x 0,3 сантиметра или 6 x 3 x 0,2 сантиметра.
В зависимости от типа изготовления, трубы профильные могут быть представлены:
- электросварными холоднодеформированными изделиями;
- электросварными изделиями;
- горячедеформированными изделиями;
- холоднодеформированными изделиями;
- бесшовными изделиями.
Разновидности конструкций
На основании формы металлической фермы различаются следующие разновидности:
- односкатный вариант фермы на основе профильных труб;
- двухскатный вариант фермы;
- прямой вариант;
- арочный вариант.
Виды конструкций
Кроме того, конструкции металлических ферм подразделяются в зависимости от очертаний пояса:
конструкция с параллельным поясом. Особенности такого варианта обусловлены лёгкостью монтажа благодаря значительному количеству однотипных деталей, одинаковой длине стержней решётки и пояса, наличию незначительного количества стыков, полной унификации конструкции и возможности использовать под мягкое кровельное покрытие.
односкатная конструкция фермы. Характеризуется устройством узлов оптимальной жёсткости, отсутствием длинных стержней в серединной части металлопрофильной фермы и достаточной экономичностью конструкции.
ферма полигональной конструкции. Такой сложный вариант чаще всего используется при возведении строений со значительным весом и способствует обеспечению экономичного использования профилей.
треугольная конструкция фермы. Особенностями являются простота изготовления и возможность использовать такой вариант для кровель с большим уклоном. Следует учитывать сложность устройства большинства опорных узлов и значительный расход металлопрофиля.
Все фермы на основе профильных труб могут быть представлены сооружением с объединением всех элементов в одной плоскости или висячей конструкцией, включающей верхний и нижний пояса.
Проектирование и расчёт
Наиболее важным этапом возведения любой конструкции является проектирование и расчёт, которые должны учитывать следующие нюансы:
- показатель нагрузки на конструкцию фермы;
- величина конструкционного уклона;
- местоположение перекрытий;
- протяжённость обустраиваемых пролётов.
Чертеж фермы из профильной трубы
Следует учитывать, что на сегодняшний день существует всего четыре конструкционных варианта металлических ферм для обустройства двухскатных кровель:
- классический вариант треугольника со стропильными распорами;
- треугольный вариант конструкции с лобовыми врубками;
- вариант пятиугольных сегментов, оснащённых дополнительными рёбрами для повышения жёсткости;
- вариант многоугольного исполнения, используемый для пролётов длиннее 24 метров, на которые предполагается потенциально высокий уровень внешних нагрузок.
Особенности и этапы расчётов, на которые следует обратить особое внимание:
- перед расчётами необходимо выполнить схему с указанием зависимости длины конструкции от величины кровельного уклона;
- выбор схемы должен сочетаться с определением контура поясов выполняемой фермы, что находится в непосредственной зависимости от функциональных особенностей конструкции, варианта кровельного материала и угла кровельного наклона;
- выбор параметров длины и высоты фермы, а при длине более 36 метров требуется произвести расчёт строительного подъёма;
- определение размеров панелей в зависимости от величины нагрузки и расчёт междоузельных расстояний.
Элементы и узлы
Основные конструкционные элементы ферм из труб могут быть представлены верхним и нижним поясами, а также раскосами и стойками. Пояса в таких фермах образуют контуры, а наличие раскосов и стоек необходимо для обустройства решётки. Узловые соединения всех элементов конструкции базируются на непосредственном примыкании элементов друг к другу или основаны на использовании специальных узловых фасонок.
Конструкция стропильной фермы
Все элементы металлических ферм необходимо центрировать по осевому направлению от центра тяжести, что позволяет снизить узловые моменты и обеспечить работу стержней на основные осевые усилия.
Фермы из профильной трубы
Угол уклона позволяет выделить несколько типов металлопрофильных ферм:
Угол кровельного уклона от 22 до 30 градусов.
Возведение при угле наклона крыши 22-30 градусов
Высота фермы рассчитывается посредством деления длины пролёта на пять. Основным преимуществом является достаточно небольшой вес конструкции.
Если величина длины пролёта более четырнадцати метров, то предпочтение следует отдать конструкции с расположением в направлении сверху вниз. Верхняя часть обустраивается панелью с параметрами длины от 1,5 до 2,5 метра, а сама конструкция должна иметь два пояса и чётное количество панелей.
Изготовление промышленных металлопрофильных ферм с длиной более двадцати метров, подразумевает монтаж металлических сооружений подстропильного типа, которые будут связывать опорные колонны.
Как правило, стандартные конструкции состоят из пары треугольных ферм, которые соединяются затяжкой. Такой вариант не позволяет образоваться длинным раскосам в средней части конструкции, и способствует облегчению общего веса конструкции. Закрепление потолка на такой ферме происходит фиксацией затяжки на верхнем узле пояса.
Угол кровельного уклона от 15 до 22 градусов.
При таком уклоне для расчёта высоты конструкции длину пролёта необходимо разделить на семь. Следует учитывать, что показатель длины такой металлопрофильной фермы не должен превышать двадцать метров. Если длина значительнее, то требуется использовать затяжки, а нижний пояс изготовить на основе ломанного варианта.
Минимальный кровельный уклон, не превышающий 15 градусов.
Оптимальным вариантом является устройство в форме трапеции. Для расчёта высоты требуется разделить длину пролёта на показатель, который в зависимости от величины уклона может варьироваться в пределах 7 — 9. При установке фермы не на потолок, в виде раскосов допускается использование треугольной решётки.
Изготовление и сварка
Весь процесс изготовления базируется на выполнении действий в определённой последовательности и соблюдении нескольких правил, которые позволяют собрать надёжную и качественную металлопрофильную конструкцию:
- для сборки и скрепления всех элементов конструкции необходимо пользоваться прихватками или спаренными уголками;
- конструирование верхнего пояса фермы подразумевает использование двух тавровых разносторонних уголков, которые стыкуются меньшими сторонами;
- для соединения нижнего пояса конструкции следует использовать уголки с равными сторонами;
- большая и длинная ферма соединяется посредством накладных пластин, а чтобы получить равномерное распределение нагрузки следует использовать парные швеллеры;
- при монтаже раскосов требуется выдерживать угол в сорок пять градусов, а установка стоек выполняется под углом в девяносто градусов;
- раскосы и стойки крепятся посредством тавровых или крестообразных уголков с равными сторонами;
- при изготовлении цельносварных конструкций целесообразно использовать тавры;
- собрав конструкцию посредством прихваток можно выполнять сварочные работы ручного или автоматического типа с последующей зачисткой всех швов.
На завершающем этапе необходимо обработать всю конструкцию качественным антикоррозийным составом и краской.
Подводим итоги
Качественные и грамотно выполненные металлические фермы должны соответствовать всем нормам безопасности и возводиться в соответствии с установленными государственными стандартами.
Чем выше возводимая ферма, тем больше её несущая способность, что необходимо учитывать при проектировании и выполнении узлов соединений.
Профильные трубы являются недорогими, лёгкими, экономичными и прочными элементами и относятся к категории идеальных вариантов для изготовления объёмных стропильных ферм.
Правила конструирования ферм из ГСП
1. Общие положения
Примечание: Здесь и далее наличие, нумерация и порядок пунктов не соответствуют действующим нормативным документам.
1.1. Расчетная высота фермы в рассматриваемом сечении — это расстояние между центрами тяжести сечений верхнего и нижнего поясов.
Например, для прямоугольной фермы с расчетной высотой h = 50 см, верхний и нижний пояс которой изготовлен из квадратной профильной трубы сечением 50х50х2 мм, общая высота фермы составит примерно:
hоб = 50 + 2.5 + 2.5 = 55 см (562.1)
Добавлю, что через центры тяжести сечений профиля проходят оси стержней.
1.2. Соединения в узлах ферм допускается рассматривать как шарнирные, если отношение высоты сечения к длине элементов h/l не превышает
1/15 — для климатических районов с расчетной темературой ниже -45°;
1/10 — для остальных климатических районов.
Общий смысл данного положения становится понятен после рассмотрения следующей иллюстрации:
Рисунок 562.1. Определение расчетных длин стержней ферм
а) верхнего пояса, стоек и раскосов в плоскости фермы, б) верхнего пояса из плоскости фермы.
Т.е. не смотря на то, что например верхний пояс может изготавливаться из цельной трубы, при этом стойки и раскосы крепятся в узлах фермы сваркой, изменение положения оси стержней в результате продольного изгиба может происходить примерно так, как показано на рисунке 562.1.
Примечание: возможное положение оси раскоса при продольном изгибе верхнего пояса показано не правильно. Раскос будет выгибаться в другую сторону, но принципиального значения это не имеет.
В целом отношение h/l является косвенным показателем гибкости стержня. В данном случае под l подразумевается расчетная длина стержня, а для ее определения как раз и нужно знать как именно следует рассматривать соединения стержней в узлах: как шарнирные или с частичным защемлением.
Например, при квадратном сечении профиля в зависимости от толщины стенки радиус инерции может достигать значения 0.39h. В этом случае гибкость стержня составит:
λ = l/0.39h = 15/0.39 = 38.5 (562.2.1)
Стержень с такой гибкостью на мой взгляд уже является достаточно жестким и влияет на общую работу фермы, так как может создавать дополнительный изгибающий момент в узле (об этом чуть ниже), при этом для более теплых климатических районов ограничение по гибкости еще меньше и составляет
λ = l/0.39h = 10/0.39 = 25.6 (562.2.2)
Таким образом данное положение, закрепленное в действующих нормативных документах, позволяет значительно упростить расчет ферм, при этом появляется некоторый запас прочности. И только если конструируется ферма с достаточно большой жесткостью стержней (что в малоэтажном частном строительстве маловероятно), то:
1.3. Если h/l больше указанных в п.1.2, то при расчете следует учитывать дополнительные изгибающие моменты от жесткости узлов фермы
При этом нормальные напряжения (осевые усилия) в стержнях разрешается определять по шарнирной схеме (согласно п.1.2), а учет жесткости (дополнительные изгибающие моменты) допускается выполнять приближенными методами.
К сожалению в СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» не указывается, какими именно приближенными методами при этом можно пользоваться. А в СП 16.13330.2011, который является актуализированной редакцией вышеуказанного СНиПа вообще осталась только формулировка п.1.3 без упоминания о приближенных методах, поэтому попробую пояснить, как следует трактовать этот пункт в моем понимании.
Когда мы рассматривали плоские рамы, то выяснили, что при действии вертикально приложенной нагрузки промежуточные стойки многопролетных рам изменяют значение изгибающего момента слева и справа от стойки, при этом некоторую часть момента принимают на себя. По большому счету, если учитывать жесткость в узлах, то ферма — это и есть плоская рама, только достаточно сложная, так как к верхнему или нижнему поясу может примыкать до трех стержней (два раскоса и одна стойка).
С учетом большого количества стержней в ферме даже приблизительное определение моментов в узлах фермы — достаточно сложная задача в результате решения которой напряжения в одних стержнях могут увеличиться на 5-8% (как правило это стойки и(или) раскосы), а в других стержнях уменьшиться на 3-10%.
Соответственно, если принять дополнительный коэффициент надежности по нагрузке γн = 1.1, то без решения этой сложной задачи при расчете фермы можно обойтись.
1.4. Если нагрузки приложены не только в узлах фермы, то расчет поясов фермы следует производить с учетом совместного действия продольных усилий и изгибающих моментов.
Например, на верхний пояс фермы может опираться обрешетка с шагом значительно меньшим, чем расстояние между узлами фермы. Или на нижний пояс фермы могут опираться балки перекрытия также с шагом значительно меньшим, чем расстояние между узлами фермы.
Кроме этого на все стержни фермы действует распределенная нагрузка — собственный вес стержней. Тем не менее, формулировка данного пункта, позволяет не производить расчет стержней фермы на действие распределенной нагрузки от собственного веса, а приводить ее к сосредоточенной в узлах фермы. Это также значительно упрощает расчет ферм.
Если например на сжатый верхний пояс действует только равномерно распределенная нагрузка от покрытия, то поперечный прогиб может гораздо больше влиять на положение нейтральной оси верхнего пояса. При этом между промежуточными узлами верхний пояс будет ближе к балке с жестким защемлением на опорах, чем к шарнирно опертой балке, соответственно расчетная длина стержней верхнего пояса может быть меньше, и в итоге прочность больше, а кроме того будут возникать моменты на опорах — в узлах фермы.
С одной стороны формулировка п.1.4 в таких случаях рекомендует выполнять расчет с учетом этих моментов, хотя нет прямого указания на то, что следует учитывать моменты на опорах, а не в пролете. С другой стороны в п.1.2-1.3 нет никаких дополнительных указаний на то, что при подобном варианте приложения нагрузки соединения в узлах следует рассматривать не как шарнирные.
На мой взгляд это означает, что даже при таком варианте загружения фермы расчет можно вести по упрощенной шарнирной схеме, а значит с дополнительным запасом по прочности.
1.5. Расчетные длины стержней фермы и связей из ГСП
Сразу скажу, если нет желания или возможности вникать в тонкости определения расчетной длины стержней, то просто принимайте расчетную длину равной расстоянию между центрами тяжести узлов рассматриваемого сжатого стержня. Так оно будет проще и надежней, при этом времени на расчетах сэкономится много. Тем не менее продолжим.
1.5.1. Расчетные длины lef в плоскости фермы сжатых элементов (верхних поясов, опорных раскосов и опорных стоек) следует принимать равными расстоянию между центрами тяжести узлов (см. рис. 562.1.а)):
lef = l (562.3.1)
1.5.2. Для других элементов решетки:
lef = 0.9l (562.3.2)
1.5.3. Расчетные длины lef1 из плоскости фермы сжатых элементов и связей (рис.526.1.б):
lef1 = l1 (562.3.3)
1.5.4. Для других элементов решетки из плоскости фермы:
lef1 = 0.9l1 (562.3.4)
Такой подход к определению расчетной длины означает, что мы рассматриваем сопряжения в узлах, как шарнирные, согласно п.1.2.
Тем не менее в некоторых случаях значение расчетной длины стержней верхнего пояса в плоскости и из плоскости фермы может быть меньше.
1.5.5. Если верхний пояс фермы является неразрезным стержнем постоянного по длине сечения, на участках которого приложены разные по значению сжимающие или растягивающие усилия, например N1 и N2, при числе участков равной длины k≥2 и исходя из шарнирного закрепления элементов решетки и связей (см. рис.562.2) расчетные длины участков верхнего пояса допускается определять:
— в плоскости фермы по формуле:
lef = (0.17а3 + 0.83)l ≥ 0.8l (562.3.5)
Рисунок 562.2. Схемы для определения расчетной длины элементов верхнего пояса плоской фермы
Где а = N2/N1, при этом 1≥ а ≥ — 0.55. В данном случае знак «-» означает, что одно из рассматриваемых продольных усилий будет растягивающим, а второе — сжимающим.
Общий физический смысл формулы (562.3.5) сводится к тому, что чем меньше значение продольного сжимающего усилия действующего на рассматриваемый стержень, тем меньше значение прогиба, возникающего в результате продольного изгиба. А так как мы рассматриваем неразрезной стержень верхнего пояса, то получается что менее загруженный соседний стержень влияет на работу более загруженного стержня.
При этом прогиб более загруженного стержня уменьшается, а прогиб менее нагруженного увеличивается. И чем больше разница усилий тем это влияние может быть больше, особенно если в одном из стержней действует не сжимающее, а растягивающее продольное усилие. Тем не менее принимать расчетную длину стержней верхнего пояса меньше 0.8l не следует, даже если при расчете по формуле (562.3.5) получено меньшее значение.
1.5.6. Из плоскости фермы:
lef1 = [0.75 + 0.25(β/k — 1)2k-3]l1 ≥ 0.5l1 (562.3.6)
где β = (ΣN — N1)/N1 — отношение суммы усилий на рассматриваемых участках длины l1 (рис. 562.2) за исключением максимального усилия к максимальному усилию. При этом (k — 1) ≥ β ≥ — 0.5. При определении параметра β растягивающие усилия в стержнях принимаются со знаком «-«.
1.5.7. Расчетные длины растянутых нижних поясов определяются в зависимости от расположения связей из плоскости фермы или принимаются равными расстоянию между опорами фермы, если связи из плоскости фермы отсутствуют.
1.6. Фермы длиной более 36 м следует изготавливать со строительным подъемом, равным величине прогиба от постоянной и длительной нагрузок
Кроме того, фермы для плоских кровель изготавливаются со строительным подъемом вне зависимости от длины, при этом величина строительного подъема принимается равной прогибу от суммарной нормативной нагрузки + l/200. В данном случае l — длина пролета фермы.
2. Центрирование стержней
Соблюдение требований данного раздела позволяет не только упростить расчет, но сэкономить металл при изготовлении ферм.
2.1. Конструирование узлов выполняется так, чтобы оси стержней во всех узлах по возможности пересекались в одной точке.
Это называется центрированием осей и может выглядеть примерно так:
Рисунок 562.3. Узлы фермы из труб прямоугольного или квадратного сечения.
Данная иллюстрация взята мной из учебника В.К.Файбишенко «Металлические конструкции». На ней помимо пересечения осей стержней в одной точке мы также можем видеть, что ферма, особенно большой длины, может изготавливаться не цельной, а собираться из двух полуферм. И хотя в малоэтажном частном строительстве длина ферм редко превышает 10-12 м, делать такие фермы составными никто не запрещает. Правда это потребует дополнительного расчета монтажных стыков.
А вообще необходимость в сборных фермах возникает только тогда, когда фермы изготавливаются вдали от строительной площадки, поэтому транспортировка цельных ферм длиной более 18 метров может быть проблематичной.
В целом это положение более правильно рассматривать как рекомендацию, а не как правило, поэтому оно и не выделено в отдельный пункт.
2.2. Центрирование допускается выполнять с округлением до 5 мм
Смысл данного общего требования, содержащегося в нормативных документах и учебных пособиях, состоит в том, что при современном уровне производства добиться абсолютной точности при изготовлении ферм невозможно. К тому же чем больше размеры сечения центрируемого стержня, тем меньше в итоге будет влияние неточного центрирования (об этом чуть позже).
Поэтому для удобства изготовления ферм допускается изготавливать стержни с размерами, кратными 5 мм. При этом максимальное отклонение осей от центра тяжести (точки пересечения) будет составлять не более 2.5 мм.
Однако в малоэтажном частном строительстве, когда фермы могут изготавливаться из профильной трубы 20х20х2 мм и даже меньшего сечения, пользоваться этим допущением, на мой взгляд — не желательно. В таких случаях следует или добиваться большей точности при изготовлении ферм или выполнять расчет фермы с учетом следующего пункта:
2.3. Расчет стержней ферм при наличии эксцентриситетов следует производить с учетом возникающих при этом изгибающих моментов
Расцентровка осей будет приводить к тому, что продольные усилия будут действовать в стержнях фермы с эксцентриситетом. Например, при отклонении оси рассматриваемого стержня от центра тяжести узла на 2.5 мм эксцентриситет как раз и будет составлять е = 2.5 мм. Соответственно на этот стержень в узле будет действовать не только продольное усилие, но и изгибающий момент:
М = eN (562.4)
Формально этот пункт можно рассматривать, как дополнение к п.1.4.
3. Сварные швы
Приводимые ниже рекомендации не являются обязательными, во всяком случае в действующих нормативных документах они в таком виде не содержатся. Тем не менее соблюдение этих рекомендаций позволит значительно упростить не только расчет но и изготовление ферм.
3.1. Узловые соединения ферм из ГСП выполняются как правило без фасонок
При этом элементы решетки фермы привариваются непосредственно к поясам.
3.2. Ширина профилей решетки может быть немного меньше ширины пояса в рассматриваемом узле
Это позволяет значительно повысить качество сварочных работ, используя только угловые швы. Если разница ширины профиля решетки и пояса значительная, то может потребоваться проверка на прочность стенки пояса.
3.3. Если прочности стенки пояса не достаточно, то для усиления стенки пояса может использоваться накладка
При этом накладка приваривается к поясу, а элементы решетки — к накладке.
3.4. Если длины сварных швов при креплении одного из элементов решетки не достаточно, то следует использовать фасонку
В этом случае скорее всего потребуется и накладка на пояс и торцовые заглушки для элементов решетки. Торцовые заглушки необходимы не из соображений прочности, а для обеспечения герметичности пространства внутри профилей и соответственно снижения риска коррозии металла. Из этих соображений торцовые заглушки делаются в начале и конце поясов фермы. На рисунке 562.3 показаны заглушки, которые одновременно используются для крепления к неким колоннам.
Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network
(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})
{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*
{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{addToCollection.description.length}}/500
{{l10n_strings.TAGS}}
{{$item}}
{{l10n_strings.PRODUCTS}}
{{l10n_strings.DRAG_TEXT}}
{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}
{{l10n_strings.LANGUAGE}}
{{$select.selected.display}}
{{article.content_lang.display}}
{{l10n_strings.AUTHOR}}
{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}
{{$select.selected.display}}
{{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}}
{{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}
Конструкции ферм из круглых труб
Вернуться на страницу «Фермы металлические»
Конструкции ферм из круглых труб
Узловые соединения трубчатых элементов ферм выполняют без фасонок с герметизацией внутренних полостей замкнутых профилей от влаги и пыли, способствующих коррозии. Для этого открытые торцы поясов должны иметь заглушки с плотными внешними швами, а торцы раскосов решетки вырезают без или со снятием кромок для обеспечения плотности сварных швов. При отсутствии оборудования для фигурной резки торцов труб, фермы могут быть изготовлены со сплющиванием концов стержней решетки (рис. 2.1, а) или фасонкой (рис. 1, б).
Рис. 1. Узлы трубчатых ферм: а — из труб, содержащих сплющенные концы; б — на фасонке
В типичных фермах (рис. 2) раскосы приваривают к самому поясу с соблюдением зазора между кромками смежных элементов решетки не менее 20 мм. Если при этом узловые эксцентриситеты окажутся размещенными с одной стороны от оси пояса и не превышают 0,1D, то допускается не учитывать узловые моменты, которые возникают. В противном случае необходимо уточнять расчетные усилия за счет наличия узловых моментов.
Рис. 2. Узлы типовой трубчатой фермы: а, б — опоры; в, г, д — промежуточные; е, ж – монтажные
Стойки решетки, как правило, выполняют с предварительно сплющенными и обрезанными соответствующим образом торцами. Торец, примыкающей к верхнему поясу, сплющивается перпендикулярно к его оси и имеет полукруглый вырез диаметром, равным диаметра трубы пояса (рис. 2, д). Крепление стойки осуществляется сваркой, при этом крайняя кромка стойки размещается выше оси пояса. В узле нижнего пояса, где примыкают раскосы, утолщение торца стойки выполняют параллельно оси пояса, а его крайнюю кромку не доводят до края поясной трубы примерно на 10-20 мм (рис.2, г). Далее выполняют приварку стойки к стенкам раскосов, для чего в части, сплющенная, предусматривают наклонные резы, параллельные осям раскосов.
При наличии обработки кромок трубчатого раскоса, сварной шов, закрепляющий его до пояса, рассматривают как стыковой. В местах передачи на верхний пояс сосредоточенных сил от несущих элементов кровли предусматривают опорные столики с фигурными срезами нижнего торца и с горизонтальным резом верхнего торца(Для приварки опорной плиты).
Варьируя высотой столиков,можно обеспечить необходимый уклон кровли.
Расчет узлов, состоящих из трубчатого пояса и элементов заключается в проверке на местный изгиб (смятие) стенки пояса и прочности трубчатых элементов решетки.Монтажный стык верхнего пояса ферм из труб осуществляют на фланцах, а нижнего — на подкладном кольце (рис. 2, есть, ж). Подкладное кольцо представляет собой отрезок трубы диаметром, равным внутреннему диаметру пояса, который стыкуется. Подкладное кольцо забивают в поясной элемент одной полуфермы на половину его длины, равной 40-50 мм. Конец кольца служит для присоединения элемента другой полуфермы. После стыковки, шов на подкладном кольце заваривают, стык перекрывают накладками, конфигурация которых обеспечивает необходимую длину швов, определяя ее по формуле. По типовому проекту предусмотрено свободное опирания ферм на колонну (рис. 2, а, б).
Фермы стальные стропильные из гнутосварных профилей прямоугольного сечения. Технические условия (заменен на ГОСТ 23118-2012) / ЖБИ, конструкции / Законодательство
ГОСТ 27579-88
УДК 69.024.8:006.354
Группа Ж34
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРМЫ СТАЛЬНЫЕ СТРОПИЛЬНЫЕ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ
ПРОФИЛЕЙ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
Технические условия
Rectangular formed-welded section roof trusses. Specifications
ОКП 52 8312 0000
Дата введения 1988-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным проектным институтом ЛЕНПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯГосстроя СССР, Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
С.М. Кузьменко (руководитель темы), А.И. Турецкий, К.С. Калиновский, Д.Л. Никитин, Г.В. Тесленко, Л.И. Гладштейн, В.П. Поддубный
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 31.12.87 № 322
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 166-80 | 3.2 |
ГОСТ 380-71 | 1.3.1, 1.3.8 |
ГОСТ 427-75 | 3.2. |
ГОСТ 515-77 | 1.6.3 |
ГОСТ 882-75 | 3.2 |
ГОСТ 1054-74 | 1.3.8 |
ГОСТ 1759-70 | 1.3.8 |
ГОСТ 2246-70 | 1.3.6 |
ГОСТ 2789-73 | 1.3.4 |
ГОСТ 2991-85 | 1.6.3 |
ГОСТ 3282-74 | 1.6.1, 1.6.3 |
ГОСТ 3749-77 | 3.2 |
ГОСТ 4543-71 | 1.3.8 |
ГОСТ 5915-70 | 1.3.8 |
ГОСТ 6402-70 | 1.3.8 |
ГОСТ 7502-80 | 3.2 |
ГОСТ 7798-70 | 1.3.8 |
ГОСТ 8509-86 | 1.3.1 |
ГОСТ 9378-75 | 3.4 |
ГОСТ 10702-78 | 1.3.8 |
ГОСТ 14192-77 | 1.5, 1.6.4 |
ГОСТ 14771-76 | 1.3.6 |
ГОСТ 14918-80 | 5.4 |
ГОСТ 15150-69 | 4.2 |
ГОСТ 16350-80 | Вводная часть, 1.3.1, 1.3.8 |
ГОСТ 16523-70 | 1.3.1 |
ГОСТ 18160-72 | 1.6.3 |
ГОСТ 19282-73 | 1.3.1 |
ГОСТ 19903-74 | 1.3.1 |
ГОСТ 22353-77 | 1.3.8 |
ГОСТ 22354-77 | 1.3.8 |
ГОСТ 22355-77 | 1.3.8 |
ГОСТ 22356-77 | 1.3.8 |
ГОСТ 22727-77 | 3.5 |
ГОСТ 23118-78 | 1.1, 1.4 |
ГОСТ 24045-86 | 1.2.1 |
ГОСТ 25546-82 | Вводная часть |
ГОСТ 26047-83 | 1.2.4 |
ГОСТ 26271-84 | 1.3.6 |
ТУ 14-1-3023-80 | 1.3.1 |
ТУ 14-105-465-82 | 1.3.1 |
ТУ 14-105-509-87 | 1.3.1 |
ТУ 36-2287-80 | 1.3.1 |
СНиП 2.01.02-85 | 1.3.7 |
СНиП 2.03.11-85 | 1.3.9 |
СНиП III-18-75 | 1.1, 3.6, 5.1, 5.5 |
СНиП 3.04.03-85 | 3.7 |
Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные стропильные фермы из гнутосварных профилей прямоугольного сечения (типа «Молодечно») с уклоном верхнего пояса 1,5% (далее — фермы), предназначенные для отапливаемых зданий пролетами 18, 24 и 30 м, с рулонной или мастичной кровлей по стальным профилированным листам; с неагрессивными или слабоагрессивными средами; возводимые в любых климатических районах по ГОСТ 16350-80 и с сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Стандарт также распространяется на фермы для зданий с мостовыми кранами групп режимов работы 1К-6К по ГОСТ 25546-82 и подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т.
На фермах допускается располагать зенитные фонари, крышные вентиляторы, а в межферменном пространстве прокладывать воздуховоды и другие коммуникации.
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Фермы должны изготавливатьсяв соответствии с требованиями ГОСТ 23118-78, СНиП III-18-75 и настоящего стандарта по рабочим чертежам предприятия-изготовителя, утвержденным в установленном порядке по серии 1.460.3-14.
1.2. Основные параметры
1.2.1. Фермы следует применять в беспрогонном покрытии с профилированным настилом высотой 57, 60, 75 и 114 мм по ГОСТ 24045-86 при шаге 4 м, а также с настилом высотой 114мм при шаге 6м.
1.2.2. Схемы, основные размеры и узлы ферм должны соответствовать указанным на черт. 1.
Схемы и основные размеры ферм
— верхний пояс; — нижний пояс; — раскос; — стойка.
Черт. 1
1- опорное ребро; 2 — монтажные прокладки толщиной 4, 6 и 8 мм; 3 — заглушка;
4 — фланец ВП; 5 — фланец НП; 6 — ребра; 7 — фасонки
Черт. 1 (продолжение)
1.2.3. Фермы состоят из отправочных элементов (полуферм, средней части и стоек), соответствующих указанным на черт. 2.
Членение ферм на отправочные элементы
1 — полуферма; 2 — стойка; 3 — средняя часть.
Черт. 2
1.2.4. Условное обозначение отправочных элементов ферм устанавливают по ГОСТ 26047-83.
Пример условного обозначения фермы заказа № 120, по чертежу № 8 и отправочным элементам марки Л8 (в чертежах предприятия-изготовителя):
1.2.5. Условное обозначение ферм в чертежах металлических конструкций (КМ) и номенклатура ферм приведены в приложениях 1 и 2.
1.3. Характеристики
1.3.1. Марки сталей элементов и деталей ферм следует принимать по табл. 1.
Таблица 1
Элементы ферм | Сортамент | Марка сталей в климатических районах по ГОСТ 16350-80 | Обозначение нормативного документа | |
и др. | ||||
Пояса (ВП, НП) и | 09Г2С-12 | ГОСТ 19282-73 | ||
опорные раскосы | Ч-33* | — | ТУ 14-105-509-87 | |
(Р1, Р2) при | Профили | Ч-37* | — | ТУ 14-105-509-87 |
Пояса (ВП, НП) и | замкнутые | 09Г2С-12 | ГОСТ 19282-73 | |
опорные раскосы (Р1, Р2) при | сварные прямоугольные | Ч-37* | — | ТУ 14-105-509-87 |
Средние раскосы Р3-Р8 при | по ТУ 36-2287-80 | ВСт3сп5 | ГОСТ 380-71 | |
Средние раскосы Р3-Р8 при | ВСт3сп2 | |||
Средние раскосы Р3-Р10 при и стойки С | ВСт3сп | ГОСТ 16523-70 | ||
Фланцы нижнего пояса | 14Г2АФ-15 | ТУ 14-105-465-82 | ||
Сталь | 09Г2С-12** | — | ||
Опорные ребра и фланцы верхнего пояса | толстолистовая по ГОСТ 19903-74 | 09Г2С-12 | ГОСТ 19282-73 | |
Ребра фланцев нижнего пояса | 09Г2С-6 | |||
Заглушки нижнего пояса, фасонки стоек | ВСт3пс6-1 | ТУ 14-1-3023-80 | ||
Элементы крепления связей | Сталь угловая равнополочная по ГОСТ 8509-86 | ВСт3пс6 | ГОСТ 380-71 |
___________
* Допускается применять при отсутствии стали 09Г2С-12.
** Сталь заказывают с условием проверки изготовителем отсутствия расслоений при отсутствии стали 14Г2АФ по ТУ 14-105-465-82.
Примечание. — номинальная толщина стенок гнутосварных профилей.
1.3.2. Предельные отклонения геометрических размеров ферм и их деталей от номинальных, предельные отклонения формы и расположения поверхностей деталей ферм от проектных приведены в табл. 2.
Таблица 2
мм
Геометрические размеры, вид отклонения | Пред. откл. | Эскиз |
Длина отправочных элементов: | ||
до 6000 включ. | ±5,0 | |
от 6000 до 12000 включ. | ±6,0 | |
Расстояние между осями отверстий и торцом опорного ребра | ±1,0 | |
Расстояние между осями отверстий в опорном ребре | ±1,0 | |
Расстояние между осями отверстий и их группами в верхнем и нижнем монтажных фланцах, а также в стойках: | ||
; | ±5,0 | |
±1,0 | ||
Отклонение от прямолинейности и плоскостности элементов фермы при их длине : | ||
до 1000 включ. | 1,0 | |
от 1000 до 1600 включ. | 1,5 | |
«1600 «2500 « | 2,0 | |
«2500 «4000 « | 3,0 | |
«4000 «8000 « | 5,0 | |
«8000 «12000 « | 8,0 | |
Отклонение от перпендикулярности торца опорного ребра к вертикальной оси фермы | 0,5 | |
Отклонение плоскости верхнего (нижнего) фланца от вертикали | 1,0 | |
Отклонение от перпендикулярности верхнего и нижнего фланца к продольной оси фермы | 1,0 | |
Грибовидность фланцев | 1,0 | |
Расстояние между точкой пересечения осей раскосов и осью пояса | £0,25h | |
Расстояние между гранями раскосов | 202£50 |
1.3.3. Элементы и детали ферм не должны иметь трещин, в том числе в местах сварки.
1.3.4. Шероховатость механически обработанной торцевой поверхности опорного ребра должна быть мкм по ГОСТ 2789-73.
1.3.5. Сталь, применяемая для фланцев нижнего пояса ферм, не должна иметь внутренних расслоев, грубых шлаковых включений.
1.3.6. Сварные заводские соединения элементов ферм следует выполнять механизированной сваркой в среде углекислого газа или в смеси его с аргоном по ГОСТ 14771-76.
Сварочная проволока — марки ПП-АН-8 по ГОСТ 2246-70 или по ГОСТ 26271-84.
1.3.7. Предел огнестойкости ферм равен 0,25 ч по СНиП 2.01.02-85.
1.3.8. Для крепления ферм к колоннам и подстропильным конструкциям, а также для соединения фланцев верхнего пояса следует применять: болты по ГОСТ 7798-70 класса прочности 5.8 по ГОСТ 1759-70 с дополнительным испытанием на разрыв, а также с клеймением, маркировкой и покрытием; гайки по ГОСТ 5915-70 класса прочности 4 по ГОСТ 1759-70; шайбы по ГОСТ 6402-70. Для соединения фланцев нижних поясов ферм следует применять высокопрочные болты по ГОСТ 22353-77 для климатических районов и др. по ГОСТ 16350-80 с гайками по ГОСТ 22354-77 из стали марки 35 по ГОСТ 1050-74 и ГОСТ 10702-78; по ГОСТ 22353-77 для климатических районов по ГОСТ 16350-80 с гайками по ГОСТ 22354-77 из стали марки 40Х по ГОСТ 4543-71, а также шайбы по ГОСТ 22355-77 из стали марки ВСт5пс2 по ГОСТ 380-71. Технические требования к болтам, гайкам и шайбам — по ГОСТ 22356-77.
1.3.9. Отправочные элементы ферм должны быть защищены от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85. Марку антикоррозионного покрытия указывают в документе о качестве.
1.3.10. По требованию потребителя допускается производить на предприятии-изготовителе только грунтование ферм в один слой. Марку грунтовки указывают в документе о качестве.
1.4. Комплектность
В состав комплекта должны входить:
отправочные элементы ферм;
дополнительные монтажные прокладки толщиной 4, 6 и 8 мм в количестве, равном соответственно 50, 30 и 20% общего числа опорных узлов ферм;
болты, гайки и шайбы для соединения фланцев и крепления ферм;
техническая документация в соответствии с требованиями ГОСТ 23118-78, направляемая с первой партией заказа.
1.5. Маркировка
Маркировку отправочных элементов ферм по п. 1.2.4 следует наносить несмываемой краской по ГОСТ 14192-77 на первом раскосе и на внешней плоскости нижнего пояса для полуферм и средней части ферм, а также на фасонке стойки.
1.6. Упаковка
1.6.1. Полуфермы и средние части ферм следует соединять в пакеты при помощи кондукторов, изготовленных по рабочим чертежам предприятия-изготовителя, утвержденным в установленном порядке.
Стойки, прокладки следует увязывать в связки проволокой по ГОСТ 3282-74. Увязку проволокой проводят не менее чем в 2-3 оборота с плотной укруткой концов.
Масса пакетов и связок должна быть не более 20 т, если иная масса не оговорена в заказе.
Пакеты и связки должны иметь маркировку, содержащую данные об упакованных отправочных элементах ферм (номер партии, пакета, условное обозначение марок элементов в соответствии с п. 1.2.4 с указанием обозначения настоящего стандарта, число элементов, массу).
1.6.2. Кондукторы пакетов и увязка связок должны обеспечивать надежное положение отправочных элементов конструкции, исключающее их повреждение и перемещение внутри пакета и обеспечивать безопасность при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировании.
1.6.3. Болты, гайки и шайбыдолжны быть упакованы в деревянные ящики по ГОСТ 2991-85, предварительно выложенные упаковочной бумагой по ГОСТ 515-77. Консервацию и укладку крепежных изделий в ящики производят в соответствии с требованиями ГОСТ 18160-72. Масса брутто ящиков не должна превышать 50 кг. Ящики должны быть обтянуты проволокой по ГОСТ 3282-74. Допускается поставка болтов, гаек и шайб в упаковке предприятия-изготовителя этих изделий.
Все ящики должны иметь маркировку, содержащую данные об упаковочных изделиях (номер заказа, марки изделий, массу).
1.6.4. Содержание, оформление и расположение транспортной маркировки на упаковке должны соответствовать требованиям ГОСТ 14192-77. На пакетах, связках и ящиках должен быть нанесен манипуляционный знак «Место строповки» по ГОСТ 14192-77.
2. ПРИЕМКА
2.1. Фермы изготавливают партиями. Объем партии может быть частью заказа и определяется потребителем.
2.2. Партия должна содержать все необходимые отправочные элементы ферм, прокладки, болты, гайки, шайбы, позволяющие проводить сборку и монтаж определенного числа ферм.
2.3. Отправочные элементы ферм должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя поштучно.
2.4. Контроль качества отправочных элементов по пп. 1.3.2-1.3.4 и подготовки поверхности под защитные покрытия должен производиться до грунтования ферм.
2.5. Контроль геометрических размеров деталей ферм (в том числе размеров сечений гнутосварных профилей) должен производиться до их сборки и изготовления ферм, для чего проверяют каждую 50-ю ферму.
2.6. Отправочные элементы ферм, входящие в комплект каждой 50-й фермы, а также каждой первой фермы, изготовленной в новых или отремонтированных кондукторах, должны подвергаться контрольной сборке. При этом дополнительно контролируют показатели по п. 5.3 (пп. 1, 3-5 табл. 3).
Таблица 3
мм
Наименование отклонения | Пред. откл. | Эскиз |
Отклонение плоскости фермы от вертикали | 5,0 | |
Отклонение от прямолинейности сжатых поясов из плоскости фермы на длине участка между точками закрепления: | ||
до 4000 включ. | 3,0 | |
от 4000 до 8000 включ. | 5,0 | |
» 8000″12000 « | 8,0 | |
Клиновой зазор между поверхностью фланца верхнего пояса и фасонкой стойки | 2,0 | |
Зазор на свесах фланцев нижнего пояса | 1,0 | |
Отклонение размера подъема фермы | -5 +30 | См. черт. 1 |
2.7. Потребитель имеет право производитьприемку ферм, применяя при этом правила приемки и методы контроля, установленные настоящим стандартом.
3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
3.1. Качество стали (пп. 1.3.1, 1.3.5), сварочных и лакокрасочных материалов, болтов, гаек и шайб (пп. 1.3.6, 1.3.8, 1.3.9) должно быть удостоверено сертификатами предприятий-поставщиков или данными лаборатории предприятия-изготовителя ферм.
3.2. Геометрические размеры и отклонения (п. 1.3.2) контролируют рулеткой 2-го класса по ГОСТ 7502-80; прямолинейность и плоскостность элементов фермы, подъем фермы — путем измерения натянутой вдоль элемента проволочной струны металлической линейкой по ГОСТ 427-75 или угольником по ГОСТ 3749-77; перпендикулярность торца опорного ребра к вертикальной оси фермы, отклонение плоскости верхнего (нижнего) фланцев от вертикали, грибовидность фланцев, перпендикулярность верхнего и нижнего фланцев к продольной оси фермы — щупом по ГОСТ 882-75; все остальные отклонения — линейкой по ГОСТ 427-75, угольником по ГОСТ 3749-77 и штангенциркулем по ГОСТ 166-80.
3.3. Элементы и детали ферм и околошовной зоны на наличие трещин (п. 1.3.3) контролируют визуально без применения увеличительных приборов.
3.4. Шероховатость поверхности опорных ребер (п. 1.3.4) следует проверять методом сравнения их с образцами шероховатости по ГОСТ 9378-75.
3.5. Качество листовой стали фланцев нижнего пояса ферм на отсутствие несплошностей, расслоений (п. 1.3.5) проверяют по ГОСТ 22727-77.
3.6. Качество сварных швов (п. 1.3.6) следует проверять в соответствии с требованиями СНиП III-18-75.
3.7. Качество подготовки поверхностей деталей ферм для антикоррозионного покрытия и само покрытие (п. 1.3.9) следует проверять в соответствии с требованиями СНиП 3.04.03-85.
4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
4.1. При транспортировании и хранении запакетированные отправочные элементы ферм должны быть поставлены в рабочее (вертикальное) положение и опираться не менее чем на две подкладки, установленные в крайних узлах ферм. Подкладки должны быть длиной больше ширины пакета не менее чем на 200 мм, шириной не менее 100 мм и толщиной не менее: 50 мм при транспортировании и 150мм при хранении ферм на строительной площадке.
4.2. Условия транспортирования и хранения (за исключением болтов, гаек и шайб) при воздействии климатических факторов должны соответствовать группе Ж1 по ГОСТ 15150-69. Хранение болтов, гаек и шайб — по группе Ж2 ГОСТ 15150-69.
4.3. Элементы ферм, упакованные в соответствии с пп. 1.6.1, 1.6.2, транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки, действующими на данном виде транспорта, и условиями погрузки и крепления грузов, утвержденными Министерством путей сообщения СССР.
5. УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ
5.1. Монтаж ферм должен производиться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и СНиП III-18-75.
5.2. При транспортировании, хранении и монтаже отправочных элементов ферм при температуре окружающего воздуха ниже минус 40°С они должны быть освидетельствованы на выполнение требований п. 1.3.3, о чем должен быть составлен соответствующий акт.
5.3. Предельные отклонения от проектного положения смонтированных конструкций ферм приведены в табл. 3. Методы контроля — по п. 3.2.
5.4. Зазоры в опорных узлах ферм необходимо заполнять стальными прокладками толщиной 4, 6 и 8 мм, а во фланцевых соединениях ферм — прокладками из оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80.
5.5. Натяжение высокопрочных болтов нижнего пояса должно быть не менее на болт и не более 23 тс, где — усилие в нижнем поясе фермы. Контроль натяжения — по СНиП III-18-75.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
Структура условного обозначения ферм в чертежах КМ
Х | — | Х | — | Х | Х | |||||||
Обозначение типа конструкции (ФС — фермы стропильные) | ||||||||||||
Пролет фермы, м | ||||||||||||
Расчетная нагрузка на ферму, тс/м | ||||||||||||
Обозначение настоящего стандарта | ||||||||||||
Пример условного обозначения фермы стропильной пролетом 18 м с расчетной нагрузкой 2,4 тс/м:
.
То же, пролетом 24 м с расчетной нагрузкой 2,9 тс/м:
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
Таблица 4
Номенклатура ферм
Толщина стенок гнутосварных профилей при размерах сечения, мм | Масса ферм, | |||||||
Марки ферм | Код ОКП | ВП | НП | Р1; Р2 | Р3-Р8 | Р9; Р10 | С | кг, не |
180´140 | 140´140 | 120´120 | 100´100 | 100´100 | 80´80 | более | ||
ФС-18-2,4 | 52 8312 4202 | 4 | 4 | 4 | 3 | — | 3 | 1035 |
ФС-18-3,2 | 52 8312 4204 | 5 | 5 | 5 | 3 | — | 3 | 1220 |
ФС-18-3,9 | 52 8312 4205 | 6 | 6 | 6 | 4 | — | 3 | 1460 |
ФС-18-4,3 | 52 8312 4206 | 7 | 7 | 6 | 4 | — | 3 | 1605 |
ФС-24-1,5 | 52 8312 4213 | 4 | 4 | 4 | 3 | — | 3 | 1340 |
ФС-24-1,8 | 52 8312 4214 | 5 | 5 | 4 | 3 | — | 3 | 1550 |
ФС-24-2,2 | 52 8312 4217 | 6 | 6 | 5 | 4 | — | 3 | 1870 |
ФС-24-2,6 | 52 8312 4218 | 7 | 7 | 5 | 4 | — | 3 | 2070 |
ФС-24-2,9 | 52 8312 4219 | 8 | 8 | 6 | 5 | — | 3 | 2385 |
ФС-30-1,3 | 52 8312 4242 | 5 | 5 | 4 | 3 | 3 | 3 | 2000 |
ФС-30-1,5 | 52 8312 4243 | 6 | 6 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2375 |
ФС-30-1,8 | 52 8312 4244 | 7 | 7 | 5 | 4 | 3 | 3 | 2630 |
ФС-30-2,0 | 52 8312 4245 | 8 | 8 | 6 | 5 | 3 | 3 | 3000 |
Расчёт узлов ферм в СТК-САПР
Общие положения
После статического расчёта фермы и подбора сечений её элементов (см. статью про фермы), следует выполнить расчёт соединений отдельных стержней. Формулы, по которым выполняется расчёт узлов соединений элементов фермы, зависят от схемы сечения стержня. Две наиболее широко используемые схемы сечений стержней ферм:
- спаренные уголки;
- трубы;
Соединение стержней в фермах из спаренных уголков, как правило, выполняется приваркой стержней к фасонкам (стальным пластинам). Передача усилий с одного стержня на другой выполняется через сварные швы и, следовательно, основная задача расчёта узла соединения стержней фермы из парных уголков сводится к определению длин и катетов сварных швов
Узел соединения стержней фермы из спаренных уголков
Соединение стержней в фермах из труб выполняется приваркой раскосов фермы встык к поясу. Передача усилий происходит через сварные швы, но, при этом, возникает возможность потери местной устойчивости стенки профиля пояса.
Узел соединения стержней фермы из прямоугольных труб
Программой СТК-САПР выполняются вышеуказанные расчёты, а также дополнительные проверки соединений стержней ферм.
Расчёт узлов в СТК-САПР
Подготовка исходных данных для расчёта
Исходными данными для расчёта узла фермы в СТК-САПР служат результаты статического расчёта и результаты проверки/подбора сечений в ЛИРА САПР. Для того, чтобы рассчитать узел фермы следует выполнить следующие действия:
1 На вкладке «Сталь» вызвать команду «Расчёт узла схемы»
2 В открывшемся окне выбрать нужный тип узла
3 В окне «Назначение элементов узла» нажать на кнопке «Указать» напротив каждого из элементов и выбрать соответствующий стержень в расчётной модели. После назначения всех элементов нажать ОК
После нажатия на кнопку «ОК» откроется окно СТК-САПР
Работа в СТК-САПР
После экспорта составного узла в СТК-САПР, в открывшемся окне будут показаны результаты расчёта узла в виде процентов использования его по различным критериям.
Результаты расчёта узла в СТК-САПР
После открытия окна СТК-САПР может оказаться, что в таблице результатов проверки не отображаются проценты использования и внутренние усилия. Для устранения этой неисправности проверьте углы наклона раскосов: они заданы со знаком + или -, для устранения неисправности, следует изменить знак угла наклона каждого раскоса на противоположный, сохранив, при этом, абсолютное значение.
Корректировка параметров узла в СТК-САПР
Существует возможность откорректировать исходные данные для расчёта узла в СТК-САПР без внесения изменений в расчётную модель в среде ВИЗОР.
Можно откорректировать общие характеристики расчёта и параметры рассчитываемого узла
Диалоговое окно редактирования общих характеристик
Диалоговое окно редактирования параметров узла
В диалоговых окнах СТК-САПР могут быть откорректированы следующие параметры:
- Номера профилей по сортаменту основных элементов, составляющих узел;
- Характеристики для расчёта сварных швов по действующим нормативным документам;
- Толщина фасонки;
- Марки сталей элементов;
- Геометрические параметры для построения узла;
Трассировка расчёта
В СТК-САПР есть возможность выполнить трассировку расчёта: визуализировать результаты в виде формул. Для этого следует нажать на кнопке «Трассировка». Результаты будут открыты в окне интернет-браузера
Окно Трассировки расчёта
Сохранение результатов расчёта в СТК-САПР
Результаты расчёта узла могут быть сохранены для дальнейшего использования. Для этого следует вызвать команду Файл\Сохранить как и сохранить файл в нужной директории, присвоив ему нужное имя.
Файлы расчёта узлов в СТК-САПР сохраняются под расширением .jnt. Данный тип файлов может быть использован для разработки чертежей металлоконструкций в системе КМ-САПР.
Чертёж узла фермы, выполненный в системе КМ-САПР
Подготовка исходных данных для системы КМ-САПР
1 На вкладке «Сталь» нажать на кнопку «Составные узлы»
2 В открывшемся окне нажать на кнопку «Добавить узел»
3 Выбрать в списке узлов появившийся составной узел и в группе команд «Примыкание:» нажать на кнопку «Добавить…»
4 В открывшемся окне выбрать нужный тип узла
5 В окне «Назначение элементов узла» нажать на кнопке «Указать» напротив каждого из элементов и выбрать соответствующий стержень в расчётной модели. После назначения всех элементов нажать ОК
6 Выбрать появившийся узел в списке составных узлов и нажать «Открыть» — откроется окно СТК-САПР
Составные узлы, созданные в расчётной модели в ВИЗОР будут импортированы вместе с расчётной моделью в систему КМ-САПР.
Фермы из профильной трубы | Строительный портал
При необходимости в сооружении навеса используют профильные трубы. Фермы из профильной трубы — долговечная, прочная и экономичная конструкция, которая позволяет перекрыть любой пролет. Как соорудить фермы из профильной трубы рассмотрим далее.
Оглавление:
- Особенности конструкции фермы из профильной трубы
- Достоинства использования фермы из профильной трубы
- Сфера использования ферм из профильной трубы
- Виды ферм из профильной трубы
- Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
- Изготовление фермы из профильной трубы
- Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы
Особенности конструкции фермы из профильной трубы
Фермы из профильной трубы сооружают из металлического профиля, который изготавливают прокатывая и обрабатывая металл с помощью специальных станков, в зависимости от типа сечения профильные трубы разделяют на:
- профиль овального сечения,
- прямоугольного сечения,
- квадратного сечения.
Для производства профильных труб используется высококачественная сталь. Первоначальная форма профильной трубы — круглая. Но, после прохождения обработки горячим или холодным способом, труба деформируется в нужную форму. Профильные трубы бывают разных размеров, минимальное сечение 15х15 мм, а максимальное 45х5 см. Толщина стенки трубы 1,12 мм, а длина — 612 см.
Размер пролета, в котором устанавливается ферма влияет на нагрузку и экономичность расхода материалов.
Фермы плоского типа требуют закрепления, а фермы пространственного типа — выступают в качестве жесткой конструкции, которая способна выдержать любые нагрузки.
Основные составляющие фермы:
- пояса — выступают в качестве контура,
- стойки,
- раскосы,
- опорный раскос.
Для изготовления фермы необходимо наличие соединителей в качестве которых выступает парный материал, косынки, клепки и сварка.
Фермы из профильной трубы фото
Достоинства использования фермы из профильной трубы
- высокая прочность обеспечивает длительность эксплуатации;
- использование профиля позволяет соорудить самые сложные конструкции, прилагая минимум затрат;
- доступная стоимость;
- вес конструкции ферм небольшой, так как трубы внутри пустые;
- ферма из профильной трубы устойчива к деформациям, механическим ударам или другим повреждениям;
- антикоррозийность — такая конструкция устойчива к влаге, и металлические трубы со временем не ржавеют;
- возможность дальнейшей отделки с помощью полимерных красок, которые придадут ферме красивый внешний вид.
Сфера использования ферм из профильной трубы
Фермы из профильной трубы используют для сооружения металлических каркасов, которые в будущем станут навесами или постройками.
Отлично справляется ферма из профильной трубы с ролью навеса для машины, при отсутствии гаража.
Чтобы защитить открытые площадки от солнца, также сооружают фермы из профильной трубы.
Используют фермы для строительства мостов или перекрытия промышленного или частного здания.
Дополнительное фермы из профильной трубы используют:
- на объектах связи,
- линиях электроснабжения,
- транспортных дорогах,
- в сооружении мостов, заводов, спортивных комплексов или сцен.
Виды ферм из профильной трубы
Фермы из профильной трубы разделяют на два вида. Один вид фермы представляет сооружение, в котором все элементы соединяются в одной плоскости.
Другой вид подразумевает ферму с изготовлением висячей конструкции, которая включает верхний и нижний пояс.
Выбор конструкции зависит от таких факторов:
- нагрузка на ферму,
- уклон конструкции,
- место размещения перекрытий,
- протяженность пролета.
В зависимости от угла уклона выделяют такие фермы:
1. Ферма с углом уклона от 22° до 30°. При наличии данных об угле уклона крыши, при сооружении небольшого шиферного перекрытия, наилучшим вариантом будет использование треугольных ферм из профильной трубы. Для вычисления высоты фермы следует длину пролета разделить на пять. Преимуществом такой конструкции является легкий вес. Если протяженность пролета большая и превышает четырнадцать метров, следует выбрать конструкцию, в которой раскосы располагаются сверху вниз. На верхней части фермы изготавливают панель, длина которой составляет от 150 до 250 см. Такая конструкция состоит из двух поясов с четным количеством панелей. При изготовлении промышленных ферм из профильной трубы, длина которых больше двадцати метров, их монтируют с помощью подстропильного металлического сооружения. Такие конструкции связывают опорные колонны. Ферма Полонсо представляет собой конструкцию, которая состоит из двух треугольных ферм, соединенных затяжкой. Такая ферма позволяет предотвратить наличие длинных раскосов в середине конструкции, и облегчают общий вес конструкции. В верхней части таких ферм располагается большое количество панелей, длина которых составляет более 2,5 м. При закреплении потолка на ферме, затяжки фиксируют в верхнем узле пояса.
2. В случае уклона кровли под углом от 15 до 22° высоту фермы рассчитывают путем разделения длины пролета на семь. Длина такой фермы не превышает двадцать метров, при большей длине лучше использовать ферму Полонсо. Чтобы увеличить высоту конструкции следует изготавливать нижний пояс ломанным.
3. При минимальном наклоне крыши, который не превышает 15 градусов устанавливают фермы в виде трапеции. Высота такой фермы рассчитывается путем разделения длины пролета на число от семи до девяти, в зависимости от точного значения уклона. Если ферму не устанавливают непосредственно на потолок, тогда в качестве раскосов используют решетку треугольной формы.
В соответствии с формой фермы из профильной трубы разделяют на:
- односкатные фермы из профильной трубы,
- двухскатные фермы из профильной трубы,
- прямые фермы из профильной трубы,
- арочные фермы из профильной трубы.
В зависимости от очертания пояса фермы разделяют на:
1. Фермы с устройством параллельного пояса отличаются такими преимуществами:
- легкость монтажа из-за большого количества одинаковых деталей,
- длина стержней, используемых при устройстве решетки и пояса одинакова,
- наличие минимального количества стыков,
- полная унификация конструкции,
- использование при наличии мягкой кровли.
2. Односкатные фермы из профильной трубы имеют такие преимущества:
- устройство жестких узлов,
- отсутствие длинных стержней в середине фермы,
- сложность, но в то же время экономичность конструкции.
3. Фермы поригонального типа отличаются особенностями:
- используют для устройства строений, которые имеют большой вес,
- обеспечивают экономичность использования профиля,
- устройство поригональной фермы достаточно сложное и трудоемкое.
4. Фермы треугольной формы отличаются простотой изготовления и используются для крыш с крутым уклоном. Недостатки:
- сложность в устройстве опорных узлов,
- большой расход профиля.
В зависимости от обустройства решетки в фермах разделяют на
- решетки треугольной формы, чаще всего используют в фермах с параллельными полюсами, иногда в фермах трапециевидной или треугольной форм,
- решетки раскосного типа отличаются трудоемкостью исполнения и большим расходом материала,
- индивидуальные решетки изготавливают исходя из размеров и особенностей фермы.
Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
1. Перед проведением расчетов, по изготовлению ферм из профильной трубы, следует определиться со схемой, в которой указывают зависимость длины фермы от угла наклоны крыши.
2. При выборе схемы следует определиться с контурами поясов фермы. Данная деталь зависит от функций конструкции, типа кровельных материалов и угла наклона.
3. Следующий этап предполагает выбор размера фермы. При расчете длины фермы следует учесть угол наклона, а высота зависит от типа перекрытия, возможной транспортировки фермы и общего веса конструкции.
4. В случае, если длина фермы превышает 36 м, необходимо рассчитать строительный подъем.
5. Определите размеры панелей. Расчет следует проводить исходя из нагрузки, которую должна выдержать ферма. При конструировании треугольной фермы, угол наклона составляет сорок пять градусов.
6. Завершающий этап — определение междоузельного расстояния.
Рекомендации про проведению расчетов:
- для расчета фермы из профильной трубы воспользуйтесь услугами специалистом или специальными компьютерными программами;
- проверьте правильность расчетов несколько раз;
- для расчета и изготовления фермы из профильной трубы чертеж — обязательный и необходимый компонент;
- обязательно учитывайте максимальную нагрузку на конструкцию фермы.
Изготовление фермы из профильной трубы
Чтобы собрать или скрепить элементы следует использовать прихватки или спаренные уголки.
При конструировании верхнего пояса используйте два тавровых уголка с разной длиной сторон. Стыкуйте уголки между собой меньшими сторонами.
Чтобы соединить нижний пояс используйте уголки с ровными сторонами.
При изготовлении большой и длинной фермы, в качестве соединителей выступают накладные пластины. Для равномерного распределения нагрузки применяют швеллеры парного типа.
Раскосы устанавливайте под углом сорок пять градусов, а стойки — под прямым углом. Чтобы изготовить такую конструкцию, используйте тавровые или крестообразные уголки с ровными сторонами, скрепленные пластинами.
Для изготовления целостных сварных систем применяют тавры.
После окончания сборки конструкции с помощью прихваток, приступают к проведению сварочных работ. Сварка производится вручную или автоматически. После проведения сварки следует зачистить каждый шов.
Завершающий этап включает обработку системы специальными антикоррозийными растворами и краской.
Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы
1. Чтобы облегчить конструкцию фермы, с минимальным уклоном крыши, используйте дополнительные решетки.
2. Чтобы снизить массу конструкции фермы, с уклоном кровли от 15 до 22 градусов, устройте нижний пояс ломанным.
3. При устройстве длинной фермы устанавливайте только четное количество панелей.
4. Если длина фермы превышает 20 метров, используйте устройство фермы Полонсо.
5. Размер и сечение профиля для фермы зависит от ширины и уклона навеса.
6. Расстояние между двумя фермами не должно превышать 175 см.
квадратных труб для трубы фермы? — Банкоматы, оптика и DIY Forum
Однако главный вопрос — доступность. Трудно найти квадратные трубки с тонкими стенками. Я хотел какую-то коробку из алюминия 2 x 2 x 1/16 стены, и я не смог ее найти.
Йон
Лучшие предложения, которые я нашел, находятся на сайте Metalsdepot.com.
http: //www.metalsdep…$LimAcc&aident=
Я буду использовать их для труб (или квадратов) фермы, квадратных сидений с алюминиевым каркасом. для вращающихся колец и оцинкованный лист для пластины паук лопасти / фокусера.4, в 2,9 раза жестче, на 10% легче.
Существует множество трубок на выбор, но все они выглядят лучше, чем квадратная трубка.
Прогибы при сжатии и растяжении при этих нагрузках незначительны, бесконечно малы.
Все они доступны и по разумной цене. Стенка 1 дюйм x 0,065 — это самая тонкостенная квадратная трубка, доступная на рынке. Есть причины, по которым тонкостенные трубки доступны в круглых трубках, но не в квадратных трубках. Круглая трубка лучше, когда дело доходит до местного коробления / вмятин, это иногда называют консервированием пива.И, как видите, он может быть легче и жестче …
В приложениях, где важны прочность, жесткость и вес, а нагрузки не одномерные, как у велосипеда, трубы почти всегда будут круглыми или, по крайней мере, эллиптическими. Квадратные углы и длинные фланцы — слабые места квадратной трубы.
Я бы не стал использовать стенку 0,035 дюйма без дополнительных исследований, я считаю, что они используют тонкие трубы в алюминиевых велосипедах …
Я использовал эти два онлайн-калькулятора:
Онлайн-калькулятор веса в магазине металла
Инженеры Калькулятор для определения кромок труб
Jon Isaacs
Опоры мостовой фермы 1-1 / 2 Квадратная труба Опоры скамейки
** ВСЕ ПРОДАЖИ ЯВЛЯЮТСЯ ОКОНЧАТЕЛЬНЫМИ, ЕСЛИ НЕ УКАЗАНО В ПОДКЛЮЧЕНИИ ПРОВОДКИ ДО ЗАКАЗА **
Возврат / Обмен / Отмена не принимаются, если только не разрешено в письменной форме до покупки.
Срочные заказы, оплаченные или нет, ни при каких обстоятельствах не подлежат возврату. Срочные заказы — это любой заказ, по которому клиент делает запрос, связанный с сокращением графика выполнения заказа.
Возврат предоставляется только в кредит магазина, возврат наличными / кредитной картой не производится ни при каких обстоятельствах.
Покупатель оплачивает обратную доставку. Стоимость доставки не возвращается в кредит ни при каких обстоятельствах.
Покупатель * должен * иметь разрешение на возврат перед возвратом товара.
Авторизованный возврат должен быть отправлен с помощью метода, который обеспечивает отслеживание, страхование и требует подписи для подтверждения доставки.
Для получения разрешения покупатель должен связаться с магазином в отведенное время. Покупатель должен указать причину возврата. Причина возврата должна считаться действительной для получения разрешения.
К недействительным причинам относятся (но не ограничиваются ими) — повреждение при доставке (требование о страховании доставки будет облегчено), ошибка в измерениях покупателя («он не подходит», «он слишком большой») — задержка доставки (запросы на отслеживание / претензии по страхованию будут облегчены)
В случае принятия, все возвраты подлежат оплате за возврат в размере до 40%.Клиент будет уведомлен о размере комиссии с уведомлением об авторизации.
Разрешение на возврат рассматривается в индивидуальном порядке. После вынесения решения апелляции рассматриваться не будут. В разрешении на возврат может быть отказано по любой причине.
Отказ от посылок не считается допустимым методом возврата. Все посылки, поступающие в качестве возвратов, считаются «заброшенными» и утрачивают право собственности, а также любые дальнейшие претензии к процессу возврата.
** НЕ ОТКАЗЫВАЙТЕСЬ ОТ ПАКЕТОВ, ВЫ НЕ ПОЛУЧИТЕ ВОЗВРАТ / КРЕДИТ, И ВЫ НЕ ПОЛУЧИТЕ ПРЕДМЕТЫ НАЗАД **
Любой возврат, отправленный обратно без разрешения, аннулируется.Ни при каких обстоятельствах кредит на них не будет.
Любой возврат, требующий оплаты наложенного платежа, будет отклонен и возвращен отправителю.
Аннулирование — будет одобрено только в том случае, если производственный процесс еще не начался. Это переменные временные рамки, вы должны знать, что окно отмены может быть всего через 2 часа после размещения заказа. Возврат / обмен не предлагается для товаров, отмена которых была предпринята безуспешно.
Все изделия изготавливаются под заказ.Размеры этих продуктов четко указаны в каждом списке. Пожалуйста, не забудьте задать какие-либо вопросы или подтвердить любые детали перед оформлением заказа. Если сомневаетесь, не стесняйтесь запросить индивидуальный заказ.
Мы не несем ответственности за ошибки измерения, сделанные заказчиком. Мы не гарантируем установку, если мы не проконсультировались в письменной форме и не была предложена гарантия.
Извините, мы не несем ответственности за ошибки, допущенные со стороны клиента.
В случае выплаты страховки доставки возврат денежных средств будет происходить только после того, как страховая выплата будет произведена.Возврат будет только в размере стоимости продукта или общей стоимости страховки доставки — в зависимости от того, что меньше. Ни при каких обстоятельствах возмещение не может превышать страховую стоимость. Это ЕДИНСТВЕННОЕ обстоятельство, при котором будет произведен возврат наличными / в кредит.
Пожалуйста! НЕ пытайтесь вернуть товары без разрешения. Без предварительного разрешения право собственности на предметы утрачивается, и любые требования о возмещении не имеют юридической силы. Любые товары, отправленные наложенным платежом. будет отказано.
Усиление анкерного стержня Martin с квадратной трубкой
Issue 66 24 июля 2008 г.
Простой способ накачать шею
Это квадратная полая анкера, которая использовалась в Martins в период с 1967 по 1985 год.Если вы когда-нибудь настраивали гриф на Martin 70-х годов, вот совет, который вам понравится: выпрямление и усиление полой трубчатой анкеры Martin с помощью углеродного волокна.
До 1967 года гитары Martin использовали всеми любимую железную Т-образную дугу для усиления грифа. В 1967 году они перешли на полую стальную трубу, квадрат 3/8 дюйма. Эти трубы не были такими жесткими, как Т-образная дуга, поэтому у многих Мартинов той эпохи есть несколько «губчатая» гриф, переходящая в изгиб вверх. В 1985 году они представили регулируемый анкерный стержень, который они используют сегодня.
Когда я переставляю гриф на одном из этих Martins с полой трубкой, я использую то, что гриф снимается, приклеивая стержень из углеродного армирования внутрь полой трубки. Карбон из легкого сверхжесткого материала сохраняет шею прямой и значительно улучшает тон.
Вот как это сделать:
Снимите шейку. Ничто не сравнится с грифом, который легко и чисто распаривается, позволяя приспособлению для снятия шейки делать свое дело.Этот шейный сустав развалился без проблем.
Вот полая труба, квадрат 3/8 дюйма с отверстием 1/4 дюйма посередине. Удалите клей, который блокирует отверстие.
При снятых струнах этот гриф расслабился и приобрел абсолютно прямую форму (измерено линейкой с зубцами).
Калибр облегчения шеи говорит мне то же самое: шея прямая. Я зажимаю его, чтобы убедиться, что анкерный стержень остается ровным для приема угольного стержня: кулачковый зажим в ремонтных тисках удерживает головку колышка, а деревянный брусок поддерживает пятку.
Пробный прогон:
Наш стержень из углеродного волокна размером 1/4 «x .200» легко вставляется в трубку. Рядом с прямоугольным стержнем в квадратной трубке есть небольшая щель. Здесь я провожу тестовую подгонку полоски пластикового переплета 0,020 дюйма, которая обеспечивает плотное прилегание (тонкая полоска твердой древесины также будет хорошим выбором материала прокладки). Теперь, когда я знаю, что части подходят друг к другу, я Вытащим их и настроим на склейку.
Горловина должна быть прямой, чтобы вставки вошли внутрь, поэтому я прижимаю ее к жесткой планке (плотницкий уровень), чтобы удерживать прямо.Мини кулачковый зажим выполняет свою работу.
Какой анкерный стержень мы используем в нашем наборе для гитары Dreadnought?
Комплект дредноута Стюарта-Макдональда построен по плану, составленному Доном МакРости. (Мы включили план бесплатно в комплект.) Дон указал на двухстороннюю регулируемую анкерную стойку Hot Rod для этого комплекта, поэтому у созданной вами гитары будет полностью регулируемый гриф. Узнайте больше об этом наборе: Комплект Дредноут
Держите эту подставку вертикально в ремонтных тисках и прогрейте шею настольными лампами.Тепло поможет клею быстро и равномерно стечь в полую трубку. Берегитесь тепла от этих ламп! Не подходите слишком близко и перемещайте лампы примерно каждую минуту.
Смешайте достаточно медленно схватывающуюся эпоксидную смолу, чтобы заполнить примерно 1/3 емкости для смешивания.
Налейте в тюбик примерно половину клея. Защитите шею, заклеив ее, как вы видите здесь. (Горячий клей для кожи также подойдет для этого, если вы сможете работать достаточно быстро, пока он не остынет.)
На фото ниже я использую старую круглую анкерную шпильку в качестве шомпола, чтобы клей попал туда, куда нужно.
Сдвиньте углеродное волокно и переплет вместе, нанося клей между ними, когда вы вставляете их в отверстие.
Сняв малярную ленту, смыл остатки клея растворителем Behkol. Шея с усиленным карбоном должна высохнуть в течение ночи.
Продолжаем работу!
Механическая конструкция 110-сантиметрового телескопа Cruxis
Каркас фермы между зеркальным коробом и верхней решеткой
На этой странице обсуждается выбор труб фермы для телескопа Cruxis.
- Планировка
- Трубки фермы соединяют зеркальный бокс с верхней клеткой. Конструкция телескопа предполагает наличие ферменного каркаса из 8 труб.
Четыре трубки длиной около 3700 мм (12 футов) подключаются к зеркальной коробке на уровне
главного зеркала. Остальные четыре трубки соединяются с верхней частью боковой стенки и имеют длину около 3200 мм.- Материал и размер трубки
- Жесткость каркаса фермы в первую очередь определяется модулем упругости материала и
поперечное сечение (т.е.е. вес) трубок. Сталь и алюминий имеют одинаковое соотношение эластичности к весу, тогда как углеродные трубы будут
изготовить опоры фермы примерно в 2,5 раза более жесткие при одинаковом весе.- Углеродные трубки позволят значительно снизить вес и обеспечить отличную жесткость, но их стоимость непомерно высока из-за диаметра и длины, которые могут
потребуются — вероятно, более 2000 евро. Таким образом, будут использованы классические алюминиевые трубы общей стоимостью около 200 евро.- Практический предел веса трубки составляет около 0.5 кг на погонный метр .
Это даст общий вес каркаса фермы примерно (4 * 3,7 м + 4 * 3,2 м) * 0,5 кг / м = 14 кг (30 фунтов) или примерно такой же вес, как и у верхней клетки.
Использование более тяжелых труб фермы означало бы, что трубы в основном будут нести собственный вес.- Возможны несколько конфигураций диаметра / толщины алюминиевых трубок с весом около 0,5 кг / м:
- круглая труба диаметром 38 мм / толщиной 1,5 мм => 0,464 кг / м
- круглая труба диаметром 30 мм / толщиной 2 мм => 0.475 кг / м
- квадратная сторона трубы 30 мм / толщина 1,5 мм => 0,462 кг / м
- Три варианта обеспечат одинаковую производительность в ферменной раме.
Мы будем использовать квадратные трубки размером 30 мм x 1,5 мм, потому что они более компактны и их легче установить на плоской поверхности.
В этом случае общий вес труб фермы составит около 13 кг (28 фунтов).- Транспортировка и сборка труб фермы
- Квадратные трубы упрощают сборку на плоской поверхности.На корпусе зеркала достаточно простых болтов из нержавеющей стали с эргономичными поперечными ручками, чтобы закрепить
трубки аккуратно и надежно.- На верхней клетке трубки попарно закреплены на кронштейне болтами. Трубки остаются соединенными попарно для облегчения транспортировки и более быстрой сборки.
- Стойки фермы разрезаны пополам для облегчения транспортировки. Две половинки соединены рукавом и удобной ручкой.
- Упрощенный расчет прогиба верхней обоймы
- Прогиб верхней обоймы телескопа, направленной по горизонтали, довольно легко вычислить.Мы предполагаем следующие расчетные данные:
- Расчетный вес: 13 кг (верхняя клетка) + 7 кг (половина общего веса трубы) = 20 кг
- Средняя свободная длина труб: L = 3350 мм
- Базовое разделение трубок: C = 1100 мм
- Поперечное сечение квадратной трубы 30 x 1,5 мм: A = 171 мм 2
- Модуль упругости квадратной трубы 30 x 1,5 мм: I = 23 200 мм 4
- Модуль упругости алюминия: E = 70 000 Н / мм 2
Жесткость рамы складывается из следующих факторов:
- Жесткость фермы на растяжение-сжатие двух вертикальных треугольников:
k ферма = AE C 2 / L 3 = 385 Н / мм- Жесткость на изгиб 8 трубок, закрепленных на корпусе зеркала и верхней решетке:
k изгиб = 8 * 12 EI / L 3 = 4 Н / ммЭти числа подтверждают заявление, сделанное в предыдущем абзаце, о том, что жесткость на изгиб довольно мала по сравнению с фермой
жесткость рамы в результате осевых нагрузок в вертикальных треугольниках.
Общая жесткость рамы складывается из двух значений, прибл. 389 Н / мм .
При расчетной нагрузке 20 кг или примерно 195 Н прогиб составит 0,5 мм (0,02 дюйма) при наведении телескопа.
по горизонтали. Это отклонение вполне приемлемо и не должно повредить коллимации (верхняя обойма не будет вращаться при провисании).
Кроме того, это отклонение можно в значительной степени компенсировать некоторой гибкостью опорных балок зеркальной ячейки, см.
страница зеркальной ячейки.- Расчет прогиба верхнего каркаса и труб фермы методом конечных элементов
- Используя модель конечных элементов верхней клетки и труб фермы, можно произвести более точный расчет с учетом
фактическая планировка и распределение веса труб фермы и верхнего каркаса.- Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть отклонения (увеличенные в 100 раз).
Расчетный прогиб верхней клетки равен 0.45 мм (0,018 дюйма), что очень хорошо сравнимо с результатом упрощенного анализа, приведенного выше.
Самые длинные трубы фермы прогибаются посередине примерно на 2 мм (0,08 дюйма).- Упрощенный анализ труб на изгиб
- Полезно проверить коробление трубок.
(обратитесь к этому сайту для получения некоторой теоретической информации).
Изгибающая нагрузка для одиночной трубы фермы со свободными концами составляет:
P изгиб = 10 EI / L 2В нашем случае труба закреплена (зажата) с обеих сторон, поэтому мы должны использовать «скорректированную» длину в этой формуле
0.В 65 раз больше длины самых длинных трубок, или около 2200 мм.
Это дает нагрузку при продольном изгибе P при продольном изгибе = 3350 Н .Сила растяжения / сжатия в 4 вертикальных трубах фермы, несущих вес W = 195 Н, составляет:
P = W L / 2 C = 300 NТаким образом, комфортный запас прочности составляет около 11 по отношению к нагрузке при продольном изгибе.
Самодельные планы металлических зданий?
Сварка металлоконструкций — это то, что еще совсем недавно не проработано.Вы найдете целые книги, посвященные поиску новых способов сварки каркасов больших зданий. О поведении заклепок и мостовых болтов все еще известно гораздо больше, и хотя тонны столетних зданий и мостов все еще так же конструктивно прочны, как и при первом строительстве, их сварные замены выходят из строя и находятся на грани того, что, несмотря на то, что они вдвое меньше возраст.
По той же причине, по которой вы не видите литых велосипедных колес, вы увидите очень мало жестких сварных конструкций более определенного размера.Термическое расширение, усталостные циклы и коррозия — все это факторы, которые необходимо учитывать. Сталь имеет низкую прочность на сжатие по сравнению с другими более дешевыми строительными материалами. Большинство зданий работают исключительно на сжатие, удерживаясь в основном под действием силы тяжести. Так что, если мы не рассматриваем спроектированную конструкцию с использованием ферм, гиперболоидов, геодезических или каких-то других странных вещей, тогда будет мало преимуществ и много недостатков.
Тем не менее, о небольших стальных конструкциях можно многое сказать, и я знаю, что должно быть много возможностей для экономии веса и времени, которые только можно вообразить.Также существует возможность вторичной переработки, когда стальную раму можно легко спроектировать, чтобы ее можно было разобрать и использовать повторно или просто разрезать и превратить во что-то еще (просто зайдите на любую ферму, чтобы увидеть это в действии), а также в конечном итоге доставить на ферму. переработчик и продается на металлолом. Эти последние преимущества редко учитываются при обсуждении стали как строительного материала, даже сегодня, когда иногда возникают большие трудности с повторным использованием многих вещей из зданий, которые пережили их использование.
Вы обнаружите, что инженеры даже меньше хотят заниматься самодельными стальными зданиями, чем самодельными прицепами.Есть странная вещь, когда из-за того, что вы знакомы, вы найдете много планов любительского строительства деревянных конструкций, некоторые из них для блоков и почти ни одного для металлических. Я думаю, что во многом это связано с тем, что когда сталь выходит из строя, в этом почти всегда виноват дизайн, а не исполнение. Там, где дерьмовый сварной шов может выйти из строя на шоссе и потенциально привести к смертельному исходу, значительная часть прошлого века была построена на судебных разбирательствах в связи с повреждениями конструкций, в которых виновата сталь. Так что, если он не построен как немецкая зенитная башня времен Второй мировой войны, ожидайте, что будет задействовано изрядное количество математики.
en.m.wikipedia.org/wiki/Hyatt_Regency_walkway_collapse
Ферма из стальных труб длиной 40 футов (шаг 4,12)
Имя
Адрес электронной почты
Подтвердите адрес электронной почты
Город
государство
— Выберите -AlabamaAlaskaArizonaArkansasCaliforniaColoradoConnecticutDistrict из ColumbiaDelawareFloridaGeorgiaHawaiiIdahoIllinoisIndianaIowaKansasKentuckyLouisianaMaineMarylandMassachusettsMichiganMinnesotaMississippiMissouriMontanaNebraskaNevadaNew HampshireNew JerseyNew MexicoNew YorkNorth CarolinaNorth DakotaOhioOklahomaOregonPennsylvaniaRhode IslandSouth CarolinaSouth DakotaTennesseeTexasUtahVermontVirginiaWashingtonWest VirginiaWisconsinWyomingПриход
— Выберите Ваш приход -ACADIAALLENASCENSIONASSUMPTIONAVOYELLESBEAUREGARDBIENVILLEBOSSIERCADDOCALCASIEUCALDWELLCAMERONCATAHOULACLAIBORNECONCORDIADE SOTOEAST Baton ROUGEEAST CARROLLEAST FELICIANAEVANGELINEFRANKLINFRANKLINTONGRANTIBERIAIBERVILLEJACKSONJEFFERSONJEFFERSON DAVISLAFAYETTELAFOURCHELASALLELINCOLNLIVINGSTONMADISONMOREHOUSENATCHITOCHESORLEANSOUACHITAPLAQUEMINESPOINTE COUPEERAPIDESRED RIVERRICHLANDSABINEST BERNARDST CHARLESST HELENAST JAMESST JOHNST LANDRYST MARTINST MARYST TAMMANYST.LANDRYTANGIPAHOATENSASTERREBONNEUNIONVERMILIONVERNONWASHINGTONWEBSTERWEST BATON ROUGEWEST CARROLLWEST FELICIANAWINNПредмет
Комментарии
Строительство металлического навеса для машины, часть 1
Что ж, я должен признать, что очень рад наконец опубликовать этот проект.Примерно год назад мой отец упомянул, что ему бы очень хотелось однажды построить навес перед его домом, чтобы солнце не проникало в его машины. На этой неделе я наконец взялся за этот проект и позвольте мне сказать вам, что это было много работы.
Если вы еще этого не сделали, не стесняйтесь посмотреть видео о сборке, которое я разместил на моем канале YouTube:
После поиска в Интернете бесчисленных изображений навесов для машины мы с отцом наконец-то пришли к соглашению о стиле.Как только я получил хорошее представление о том, как должен выглядеть проект, я подошел к компьютеру и начал моделировать навес для машины.
Навес для машины очень прочный. Все четыре стойки изготовлены из материала 6 x 6 толщиной 3/16 дюйма. Все фермы, балки и прогоны построены из прямоугольных труб 2 x 6, то есть стержня 14 калибра.
После того, как я определился с дизайном и купил только основной материал, я начал процесс поиска и рытья ям для столбов. Земля в доме моих родителей очень каменистая, и ее нелегко копать.Но я довольно упрямый человек, поэтому я не против просто вытерпеть это.
Вместо того, чтобы помещать основание столба внутри отверстия и окружать его бетоном, я собираюсь установить опорную пластину на полдюйма в бетон и приварить свой столб к опорной плите после того, как бетон застынет. Это значительно упрощает поиск и корректировку столба.
Примечание: очень важно точно определить положение этих пластин. Перед тем, как выбрать окончательную позицию для каждой из плит, я снова и снова проверял диагональ, чтобы убедиться, что план моего навеса для машины был как можно более квадратным.Если на этом этапе не уделить особого внимания, это очень усложнит весь проект.
Анкерные плиты крепятся к бетону с помощью рым-болтов диаметром 3/8. Эти болты вставляются в отверстия в плите, а затем проталкиваются во влажную бетонную смесь, которая находится в отверстии столба. Рым-болты служат анкерами к опорной плите. После того, как все было измерено в 15-й раз, я установил плиты в бетоне и дал бетону полный день для застывания, прежде чем я начал прикреплять столб.
Перед тем, как прикрепить столб, очень важно отметить, что каждый столб имеет квадратный конец. Это обеспечит естественную фиксацию штифта в сливном положении, прежде чем я буду его сваривать. Как и ожидалось, после установки первого столба он идеально измерял слив и приваривался к опорной плите.
Остальные три сообщения были обработаны точно так же. Как бы то ни было, все стойки обрезаны до 9 футов в длину, что больше, чем мне нужно. Земля не совсем даже принадлежит моим родителям, поэтому я оставлю пост на время и отрежу их до нужной длины на следующем шаге.
Поскольку земля наклоняется вверх к задней части навеса, я сначала срезал задние две стойки. Я сократил свой первый столб до 102 дюймов в высоту (102 = 96 дюймов дорожного просвета + 6 дюймов прямоугольной трубки). Оттуда я использовал линейный уровень, чтобы спланировать прямую линию от моего первого поста ко второму. Я повторял этот процесс до тех пор, пока все четыре столбика не были отмечены ровной линией разреза относительно друг друга. Наконец, я вырезал все посты, и каждая вершина поста была на одном уровне
.
Следующий шаг — закрыть столбики.Перед тем, как повесить какие-либо прогоны или балки, я накрыл верх каждой стойки пластиной толщиной 1/4 дюйма. Это место служит двум целям. Во-первых, обеспечить хорошую основу для приваривания материала траста к более позднему этапу сборки, а во-вторых, предотвратить попадание дождевой воды внутрь столбов. Пластина на четверть дюйма была вырезана немного меньше, чем отверстие квадратной трубки, чтобы я мог приварить открытый угловой стык пластины к стойке по всей длине.
После того, как пластины были прикреплены, я наконец смог повесить свой первый кусок прямоугольной трубки.Опять же, этот материал имеет толщину 2 x 6 x 14 г, а длина каждого стыка — 24 фута. Если вам интересно, каждое соединение весит чуть более 100 фунтов. достаточно сказать, что передвигаться им было немного сложно. Во всяком случае, для начала я разрезал первую балку, которая проходит между двумя передними стойками.
Я заручился поддержкой моего мужа, чтобы поднять этого мамонта на вершину лестницы, где я затем приварил его на месте. Должен объявить, это было неплохо, когда первый кусок поднялся в воздух.
Оттуда процесс для остальных трех сторон был точно таким же: измерить, отрезать длинный стык до нужной длины с помощью отрезной пилы, затем подняться с ним по лестнице, чтобы я мог приварить его на месте. По общему признанию, это займет намного больше времени, чем можно было бы ожидать. Установка первых двух передних и задних балок, а также боковых перлинов заняла целый день.
С моими первыми двумя балками и прогонами я обратил свое внимание на изготовление ферм.Я построил эти фермы с шагом 3/12. Чтобы сделать фермы, я вырезал угол на конце прямоугольной трубы, а затем сварил две части вместе, чтобы сделать верхние пояса фермы. Важно, чтобы две части прямоугольных трубок, составляющих трасты, были аккуратными и выровнены друг с другом, прежде чем они будут сварены вместе.
Перед тем, как сварить эти два куска материала вместе, я отрезал каждую прямоугольную трубку примерно на 1 фут длиннее, чем окончательная длина, необходимая, чтобы я мог вернуться и отрезать их до нужной длины, как только они окажутся в воздухе.Это просто упрощает работу со сборкой при ее размещении в воздухе. Сварив два верхних пояса, я поднял их на место, а затем приварил. Я не торопился, чтобы аккуратно расположить ферму так, чтобы она была не только по центру, но и по отвесу. Я использовал оборудование, чтобы установить первый, а второй сделал вручную с Коди. Как ни странно, поднять их вручную и установить на место без использования машины было проще.
Очевидно, то же самое повторилось и для противоположной стороны.Важно отметить, что в верхней части каждой стойки есть две косынки, приваренные к трастам и верхней части стойки. Я сделал эти косынки, вырезав их из листового материала толщиной в четверть дюйма с помощью двух плазменных резаков.
Опоры внутри фермы известны как «перемычки». После тщательного измерения длины каждой перемычки я перенес эти отметки на два коротких отрезка трубки и отрезал их до нужной длины, а затем приварил их на место.
И на этой неделе этот пробег у нас хватит.