Жесткий диск покрытия из перекрестных легких стальных ферм
Повышенные требования по несущей способности и архитектурной выразительности к конструкциям покрытий и перекрытий современных зданий. Конструктивные решения покрытия здания с использованием легких перекрестных ферм. Повышение жесткости покрытия.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2017 |
| Размер файла | 452,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Жесткий диск покрытия из перекрестных легких стальных ферм
Е.Ю. Голотайстрова
Донской государственный технический университет
Аннотация: К конструкциям покрытий и перекрытий современных зданий предъявляются повышенные требования по несущей способности и архитектурной выразительности. В статье рассмотрены конструктивные решения покрытия здания с использованием легких перекрестных ферм. Пространственная работа такого покрытия, обеспечивается связями, расположенными в двух направлениях фермами, воспринимающих внешнюю нагрузку. Повышение жесткости покрытия приводит к снижению усилий в отдельных элементах покрытия. Это позволяет использовать тонкостенные стальные профили с меньшим расходом стали на покрытие в сравнении со сплошностенчатыми прокатными балками. Предложено использовать различные варианты компоновки пространственных блоков: 18х18, 24х24, 24х18 и др. Общая устойчивость конструкции обеспечивается тем, что в покрытии создается несколько таких пространственных блоков по периметру. Проведенные расчеты позволили получить оптимальные размеры и количество ячеек на которые условно можно разделить диск покрытия.
Ключевые слова: Покрытие, перекрестная система, тонкостенный, расчет, сравнение
К конструкциям покрытий и перекрытий современных зданий предъявляются повышенные требования по несущей способности и архитектурной выразительности. Большепролетные покрытия общественных и промышленных зданий, спортивных залов и дворцов спорта, торговых и логистических площадей, развлекательных центров и концертных площадок можно перекрывать сквозными пространственными перекрестными системами. [1 - 4]
В статье рассмотрены конструктивные решения покрытия здания с использованием легких перекрестных ферм. Его сущность заключается в том, что фермы из тонкостенных профилей, закрепленные из плоскости по нижнему поясу горизонтальными связями, а по верхнему прогонами образуют жесткий диск покрытия, который обеспечивает пространственную работу каркаса здания. Такое покрытие возможно выполнить односкатным, двускатным или четырехскатным, в зависимости от выбранного архитектурного решения.
Рис. 1. - Односкатное покрытие здания с применением перекрестных легких ферм
здание покрытие конструктивный ферма
Пространственная работа такого покрытия, обеспечивается связями и расположенными в двух направлениях фермами, воспринимающими внешнюю нагрузку. Нагрузка, приложенная в произвольном месте покрытия, вызывает противодействие всей системы в целом, благодаря чему повышается несущая способность и жесткость конструкции, снижается материалоемкость.
Повышение жесткости покрытия приводит к снижению усилий в отдельных элементах покрытия. Это позволяет использовать тонкостенные стальные профили с меньшим расходом стали на покрытие в сравнении со сплошностенчатыми прокатными балками. [5 - 7]
Рис. 2. - Сравнение расхода стали в зависимости от пролета
Фермы, образующие перекрестную систему могут быть треугольного, трапецевидного и прямоугольного очертания.
Рис. 3. - Типы ферм для перекрестного перекрытия: а - с параллельными поясами, б, в - с восходящим верхним поясом, г - с восходящим верхним и нижним поясом
Решетка ферм принимается раскосной.
Фермы выполнены из гнутых тонкостенных профилей. Сечения элементов могут быть различными, но наиболее широкое распространение получили с-образные профили, одиночные для элементов решетки и спаренные для поясов фермы.
Рис. 4. - Сечения а - одиночных и б - спаренных профилей
Так как фермы воспринимают только нагрузки, приложенные в плоскости, то необходимо закрепить их из плоскости. Верхние пояса ферм из плоскости закреплены прогонами, несущими элементами кровли. Для закрепления нижнего пояса, восприятия горизонтальных нагрузок, обеспечения совместной работы рам каркаса предусмотрено устройство горизонтальных связей в уровне нижних поясов. Данное сочетание конструктивных элементов образует пространственный устойчивый блок.
Проведенные расчеты позволили получить оптимальные размеры и количество ячеек на которые условно можно разделить диск покрытия. Предложено использовать различные варианты компоновки пространственных блоков: 18х18, 24х24, 24х18.
Грани блока образуют вертикальные фермы, расположенные по ортогональным направлениям, горизонтальные связи, расположенные по нижнем поясам ферм и несущие элементы кровли по верхним поясам.
Поскольку поперечное сечение такого блока замкнуто, потеря его общей устойчивости невозможна, в связи с его большой жесткостью при кручении и изгибе в поперечном направлении. [3]
Общая устойчивость конструкции обеспечивается тем, что в покрытии создается несколько таких пространственных блоков по периметру. К этим жестким блокам крепятся остальные фермы, что препятствует горизонтальному перемещению поясов ферм и обеспечивает их устойчивость. [2]
С целью обоснования применения покрытия из легких перекрестных ферм выполнены расчеты и сравнение расхода стали варианта с использованием перекрестных прокатных балок. Расчеты, выполненные по конечно-элементной схеме, выявили значительную экономию металла при использовании легких ферм в покрытии.
Литература
1. Байрамуков С.Х., Долаева З.Н. Комплексный подход к проблеме модернизации жилищного фонда // Инженерный вестник Дона, 2013, №4.
2. Кудишин Ю.И., Беленя Е.И., Игнатьева В.С. Металлические конструкции - 10 изд. - М.: Издательский центр "Академия", 2007. 688 с.
3. Марутян А.С., Оробинская В.Н. Оптимизация конструкций с решетками из круглых и овальных труб // Вестник МГСУ, 2016, №10
4. Хромец Ю.Н. Совершенствование объемно-планировочных решений промышленных зданий. - М.: Стройиздат, 1986. - 314 с.
5. Беленя Е.И., Балдин В.А., Ведеников Г.С., Под ред. Беленя Е.И. Металлические конструкции - 6 изд. - М.: Стройиздат, 1986. 560 с.
6. Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни. М.: Физ-матгиз, 1959. 566
7. Голубова Т.А., Кадомцев М.И., Шатилов Ю.Ю. Локализация повреждений металлических ферменных конструкций при помощи вибрационных методов // Инженерный вестник Дона, 2013, №4
8. David Hui. Design of beneficial geometric imperfections for elastic collapse of thin-walled box columns // International Journal of Mechanical Sciences. - 1986. - № 3. pp. 1-12.
9. Sapountzaki E.J., Dourakopoulos J.A. Flexural-torsional postbuckling analysis of beams of arbitrary cross section // Acta Mechanica. - 2010. № 209-67 pp. 11-21.
Размещено на Allbest.ur
...Подобные документы
Проектирование технологической карты на монтаж стропильных ферм и плит покрытия надземной части одноэтажного производственного здания. Выбор грузозахватных устройств, средств подмащивания, их характеристики. Организация и технология производства работ.
курсовая работа [852,5 K], добавлен 08.09.2014Полы как важный элемент внутренней отделки зданий. Наименования слоев пола, требования к полу, его устройство и конструктивные элементы. Классификация пола, стилевые черты напольного покрытия. Роль функциональности материала в выборе напольного покрытия.
контрольная работа [23,8 K], добавлен 22.01.2011Конструктивная схема здания. Деревянные фермы. Выбор шага рам. Связи. Конструирование покрытия здания. Конструкция покрытия. Подбор рабочего настила. Подбор сечения стропильных ног. Подбор сечения прогонов. Расчет и конструирование элементов ферм.
курсовая работа [73,0 K], добавлен 28.05.2008Ограждающие конструкции покрытия для неотапливаемого здания. Определение нагрузки на м2 горизонтальной проекции здания. Расчет спаренного прогона, на который опирается двойной дощатый настил. Определение несущей конструкции покрытия в виде клееной балки.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 12.03.2013Подготовка основания под стяжку. Покрытия для пола. Промышленные полы. Бетонные полы. Требования предъявляемые к промышленному полу. Напольные покрытия. Линолеум. Пробковые покрытия. Ковровые покрытия.
реферат [197,8 K], добавлен 19.06.2007Конструирование и расчет покрытия здания. Определение усилий в стержнях ферм. Расчет опорного узла на натяжных хомутах и центрального узла нижнего пояса. Подбор сечения рабочего настила, стропильных ног и прогонов. Расчет и конструирование узлов ферм.
курсовая работа [374,9 K], добавлен 08.11.2009Покрытия производственных зданий. План и основные детали плоских и скатных кровель. Основные виды плит покрытия. Надстройки, расположенные на покрытии вдоль пролета. Установка светоаэрационных фонарей. Основные виды полов производственных зданий.
презентация [9,8 M], добавлен 20.12.2013Изучение общего комплекса по реконструкции железнодорожного вокзала. Разработка фасада здания, выполнение перепланировки. Расчёт сопротивления теплопередачи покрытия мансардного этажа, освещенности, несущей конструкции покрытия, площади оконных проемов.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 21.06.2012Выбор конструктивного решения покрытия. Подбор сечения балки. Расчет двухскатной клееной балки из пакета досок. Материал для изготовления балок. Проверка прочности, устойчивости плоской фермы деформирования и жесткости балки. Нагрузки на балку.
курсовая работа [67,2 K], добавлен 27.10.2010Причины потери несущей способности оснований, приводящей в аварийное состояние фундаменты зданий и сооружений. Проектирование инженерной защиты. Противооползневые и противообвальные сооружения и мероприятия. Защитные покрытия и закрепление грунтов.
курсовая работа [46,3 K], добавлен 13.10.2009Назначение усилений при повреждениях стропильных ферм и железобетонных конструкций. Усиление ферм предварительно напряженными гибкими элементами: последовательность выполнения работ по усилению горизонтальной предварительно напряженной арматурой.
контрольная работа [338,0 K], добавлен 25.12.2009Проект двойного дощатого настила под холодную рулонную кровлю по сегментным металлодеревянным фермам. Расчет консольно-балочных прогонов, несущих конструкций покрытия и подбор сечения колонн. Обеспечение жесткости здания при эксплуатации и монтаже.
курсовая работа [443,1 K], добавлен 28.11.2014Конструктивное решение покрытия. Расчет рабочего настила на первое и второе сочетание нагрузок. Материал для изготовления балок. Расчетные сопротивления древесины. Проверка прочности, устойчивости плоской фермы деформирования и жесткости клееной балки.
курсовая работа [556,5 K], добавлен 04.12.2014Основные преимущества каркасных домов из легких тонкостенных стальных конструкций. Технология создания быстровозводимых зданий. Блок-схема производства и строительства здания на основе ЛСТК, конструктивные решения и проектирование, сборка и монтаж.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 15.03.2015Установление специализированных потоков по устройству асфальтобетонного покрытия. Объем работ и расход материалов. Организация работ по установлению ведущей машины и длины захватки по устройству асфальтобетонного покрытия. Требования к асфальтобетонам.
курсовая работа [184,9 K], добавлен 25.02.2011Анализ проектирования бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без напряжения арматуры. Определение жесткостей элементов поперечной рамы, постоянной нагрузки на покрытие. Расчет усилий в колонне, плиты покрытия и узлов фермы.
курсовая работа [986,4 K], добавлен 14.02.2012Изучение процесса возведения надземной части одноэтажного промышленного здания. Описания работ по монтажу колон, подкрановых балок, ферм, плит перекрытия, заделки стыков, заливки швов покрытия. Анализ выбора монтажного крана и грузозахватных устройств.
курсовая работа [708,5 K], добавлен 23.09.2011Разработка технологий монтажа плит покрытия одноэтажного каркасного здания. Выбор метода производства работ, машин и механизмов. Требования к качеству работ. Строительный генеральный план. Правила техники безопасности при производстве монтажных работ.
курсовая работа [54,3 K], добавлен 07.04.2014Безраспорные конструкции покрытий. Железобетонные балки и фермы покрытий. Металлические и стальные фермы покрытий. Узлы нижнего пояса стальных ферм. Металложелезобетонные и металлодеревянные фермы. Распорные и подстропильные конструкции покрытий.
презентация [5,9 M], добавлен 20.12.2013Конструктивные решения возводимого здания. Земляные работы, устройство фундаментов. Монтаж колонн, подкрановых балок, плит покрытия, стеновых панелей. Устройство бетонных полов. Разработка технологической схемы монтажа. Выбор основных машин и механизмов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.01.2012
