Верхний пояс — ферма
Cтраница 1
 |
Условная расчетная схема фермы. |
Верхний пояс фермы, кроме осевых усилий, испытывает также местный изгиб от непосредственного воздействия на него давлений колес кранов.
Верхний пояс фермы конструктивно на болтах грубой или нормальной точности прикрепляют к фасонке надколенника. Для того чтобы узел не мог воспринять усилия от опорного момента и обеспечивал шар-нирность сопряжения, отверстия в фасонках делают на 5 — 6 мм больше диаметра болта.
 |
Решетчатая подкрановая балка.| В. К расчету подкрановых ферм. |
Верхний пояс фермы работает на сжатие с изгибом в двух плоскостях.
 |
Схемы стропильных ферм из алюминиевых сплавов без предварительного напряжения. |
Верхний пояс фермы пролетом 36 м запроектирован в двух вариантах — из уголков и из таврового профиля с бульбами, нижний пояс — также в двух вариантах — из уголков и из специального коробчатого профиля. Поперечные сечения стержней 45-метрового пролета приняты двухстен-чатыми из двух бульбовых уголков, обращенных полками в разные стороны.
Верхний пояс фермы назначается двутаврового сечения из прокатного или сварного двутавра. Решетка центрируется на нижнюю грань верхнего пояса и принимается, как правило, таврового сечения их двух уголков или распущенного двутавра.
Верхний пояс фермы в опорном узле — ( рис. 7.6, е) упирается в стальной башмак ( рис. 7.6, д), состоящий из опорной плиты ( нижней), вертикальных листов и приваренной-к ним сверху упорной наклонной плиты, усиленной ребрами жесткости. К вертикальным листам башмака снаружи приварены ветви хомута нижнего пояса.
Верхний пояс фермы конструктивно на болтах грубой или нормальной точности прикрепляют к фасонке надколонника. Для того чтобы узел не мог воспринять усилия от опорного момента и обеспечивал шар-нирность сопряжения, отверстия в фасонках делают на 5 — 6 мм больше диаметра болта.
 |
Решетчатая подкрановая балка.| К расчету подкрановых ферм. |
Верхний пояс фермы работает на сжатие с изгибом в двух плоскостях.
Верхний пояс фермы жесткости является одновременно поясом горизонтальной фермы связи, поэтому усилия в нем от вертикаль — Ной-нагрузки должны складываться с усилием, полученным при расчете горизонтальных ферм. Ввиду того, что усилия в элементах фермы жесткости, как правило, невелики, подбор сечений элементов поясов, а часто и раскосов и стоек производится по максимальным значениям; сечения при этом остаются постоянными по длине поясов и одинаковыми для разных элементов решетки. Часто подбор сечений производится по условиям требуемой жесткости, так чтобы А. При этом напряжения могут оказаться меньше допускаемых. Таким же методом подбираются усилия в — — горизонтальной ферме связи.
Здесь верхним поясом шпренгельной фермы являются существующие стропила, а нижним — металлический ломаный пояс из круглой стали. Стойки шпренгеля осуществляются из газовых труб.
 |
Конструкция свода печи. |
Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет
Пояснительная записка к курсовому проекту
«Каркас одноэтажного деревянного здания»
Выполнила:
студентка группы 3014/2
Красильникова Т.С.
Проверил:
доц.Ширяев Г.В.
2003 г.
|
1. Конструктивная схема здания. |
|
|
1.1. Деревянные фермы. |
|
|
1.2. Выбор шага рам. |
|
|
1.3. Связи. |
|
|
2. Конструирование и расчет покрытия здания. |
|
|
2.1. Конструкция покрытия. |
|
|
2.2. Подбор сечения рабочего настила. |
|
|
2.3. Подбор сечения стропильных ног. |
|
|
2.4. Подбор сечения прогонов |
|
|
2.5. Расчет гвоздевого забоя. |
|
|
3. Расчет и конструирование элементов ферм. |
|
|
3.1. Определение узловых нагрузок. |
|
|
3.2. Определение усилий в стержнях ферм. |
|
|
3.3. Подбор сечений элементов ферм. |
|
|
4. Расчет и конструирование узлов ферм. |
|
|
4.1 Промежуточный узел. |
|
|
4.2 Центральный узел. |
|
|
4.3 Опорный узел. |
|
|
4.4 Стык нижнего пояса. |
|
|
Список используемой литературы. |
-
Конструктивная схема здания.
Проектируется одноэтажное здание с несущим деревянным каркасом. Основу каркаса составляют последовательно расположенные рамы, образованные двумя колоннами и ригелем. В качестве ригеля используется треугольная деревянная ферма. Колонны жестко закреплены в фундаменте в плоскости рамы и шарнирно в плоскости стены.
Пространственная жесткость здания обеспечивается связями, объединяющими отдельные рамы.
Рассмотрим треугольную деревянную ферму.
В фермах различают следующие элементы:
1 – Нижний пояс.
2 – Верхний пояс.
3 – Раскосы.
4 – Стойки.
Все элементы фермы в данном проекте выполнены из деревянного бруса, за исключением стоек, которые выполняются из стального кругляка.
Высота фермы определяется по пролету:
hф =1/4Lф при Lф<=14 м – 6-ти панельная ферма
hф=1/5Lф при Lф>=14 м — 8-ми панельная ферма
В данном проекте пролет фермы Lф=15 метров,
поэтому высота фермы hф=1/5*15=3 метра
Точки пересечения элементов фермы – узлы. Выделяют несколько характерных узлов:
5 – Опорные.
6 – Коньковый.
7 — Центральный узел нижнего пояса.
Расстояние между соседними узлами нижнего пояса называется длиной панели(lп). В этом проекте рассмотрена равно панельная ферма.
1.2. Выбор шага рам.
Шагом рам называется расстояние между двух рядом стоящих рам в плоскости стены. В зданиях такого типа он зависит от нагрузок на покрытие и обычно составляет 3 до 6 метров. Так как проектируемое здание отапливаться не будет (т.е. покрытие будет не утепленное), а снеговая нагрузка будет соответствовать 4-му снеговому району, зададим 12 по 4 м и по крайние по 4 м.
Высота здания, пролет фермы и ветровой район при назначении шага рам не учитываются.
1.3. Связи.
Конструктивная схема каркаса одноэтажного деревянного здания с треугольной 6-ти панельной фермой и схема размещения связей представлены на рисунке:
1 – вертикальные связи между фермами. Размещаются так, чтобы ни одна ферма не осталась без вертикальных связей, что приводит к их расстановке через пролет между рамами, а при четном количестве пролетов приходится их устанавливать подряд в двух пролетах (например у одного из торцов здания).
2 – связи в плоскости верхних поясов ферм. Устанавливаются в торцевых пролетах, но если длина здания превосходит 30 м, то они устанавливаются и в центральных пролетах, по возможности с равным шагом.
3 – связи в плоскости нижних поясов ферм. Эти связи расставляются так, чтобы на виде снизу они проецировались на связи в плоскости верхних поясов ферм.
Связи 1, 2 и 3 принято называть ветровыми, так как они придавая пространственную жесткость конструкции, позволяют наряду с прочими элементами каркаса распределять ветровую нагрузку, действующую на торец здания между всеми рамами.
Кроме связей между фермами в каркасе здания выделяют связи между колоннами:
6 – горизонтальные связи между колоннами.
7 – связи в плоскости стены между колоннами. Они устанавливаются в крайних от торцов здания пролетах, а в зданиях, длинна которых превосходит 30 м, и в центральных пролетах.
На рисунке изображены также прогоны (4) и стропильные ноги (5) – это элементы покрытия, не входящие в структуру связей. Прогоны располагаются вдоль всего здания по узлам верхних поясов ферм. Стропильные ноги укладываются поперек прогонов в плоскости верхних поясов ферм с шагом от 0.8 до 1.2 м в зависимости от величины снеговой нагрузки. В этом курсовом проекте шаг стропильных ног принят равным 1 м.
Ферма стропильная — (фр. ferme, от лат. firmus прочный), в строительной механике геометрически неизменяемая стержневая система, у которой все узлы при расчете принимаются шарнирными.
Фермы популярны среди конструкторов, так как позволяют нести большую нагрузку при небольшом количестве металла. Фактически стержни любой фермы соединены между собой не шарнирно, а жёстко. То есть, если взять два любых стержня и отрезать их от остальной конструкции, то они не будут вращаться относительно друг друга. Однако, в расчётах этим традиционно пренебрегают и считают, что более жёсткое соединение элементов фермы создаёт запас прочности.
Пример построения простейших ферм: Для расчёта фермы все силы, действующие на ферму, сводят к её узлам. То есть, разбивают силы, действующие не в узлах, на соответствующие им пары сил, которые прикладывают в узлах. После того, как определены силы, действующие на ферму, считают реакции опор фермы (то есть, силы, которые возникают в местах опор фермы от того, что к ферме приложен груз). При определении реакции опор на конструктивные особенности фермы внимания не обращают. После того, как реакции определены, берут любой узел, в котором встречаются только 2 стержня и приложены какие-либо силы. Мысленно обрезают остальную часть фермы и получают узел, в котором встречаются несколько известных сил (например, реакции опор) и две неизвестных силы — те усилия, которые действуют в необрезанных нами стержнях фермы. Находят неизвестные усилия в стержнях, составляя уравнения равенства сил по любым двум осям. Далее, зная эти усилия, вырезают следующий узел и т. д., пока не будут найдены усилия во всех стержнях.
Фермы (от лат. Firmus прочный) широко используются в современном промышленном и гражданском строительстве для перекрытия больших пролётов без использования внутренних стоек, а так же для уменьшения расхода применяемых материалов и облегчения конструкций. Например — промышленных зданий, спортивных сооружений и бассейнов. При возведении небольших лёгких строительных и декоративных конструкций — павильонов, сценических площадок. В зависимости от назначения и архитектурных требований фермы могут быть с параллельными поясами, треугольные и полигональные.
Деревянные фермы применяются в зданиях, пролет которых более 9 м, так как стропила при больших пролетах передают значительные усилия (распор) на стены и в связи с этим применяться не могут.
В сложных конструкциях большепролетных ферм применяется технология армирования стыков, которая позволяет так же перевозить отдельные элементы конструкций без использования спецтранспорта.
Использование деревянных ферм позволяет применять конструкции в строениях с легким фундаментом, что приводит к снижению затрат и существенному сокращению сроков строительства.
Кроме ферм мы производим клееный брус для применения в инженерных конструкциях с максимальным сечением 215х900х12400 мм. Это могут быть балки с постоянным и переменным сечением, столбы, стойки, элементы несущих конструкций.
Если Вам необходимо перекрыть большие площади, построить производственные помещения, пришлите заявку, мы сделаем и рассчитаем проект, изготовим деревянные конструкции на собственном производстве и осуществим монтаж.