Caracteristici structurale de construcție a structurilor metalice

Farm constructii - o structură metalică, care constă din lonjeroane sau montanți oblice individuale, care sunt interconectate în nodurile individuale situate în ferma centura inferioară și superioară prin suduri ele formează împreună o structură rigidă. Rafturile conectate distribuie în mod egal sarcina pe întreaga structură a structurii, care o trece prin coloanele suport la fundație. În acest caz, cureaua superioară funcționează pentru compresia axială, iar cea inferioară pentru tensiune.

Tipuri și soiuri

Legăturile interconectate formează un triunghi, considerat a fi cea mai solidă figură geometrică. Prin urmare, aproape orice schemă constructivă a fermei, indiferent de tipul acesteia, constă dintr-un set de un anumit număr de figuri geometrice neschimbate sub formă de triunghiuri.

Elemente ale fermelor

Fermele constau din următoarele elemente:

• Cureaua superioară. Se compune dintr-o rază orizontală, înclinată, radială sau ruptă, la care sunt atașate toate unitățile superioare de conectare ale rafturilor.
• Cureaua inferioară. Fasciculul longitudinal orizontal, pe care se află unitățile de legătură inferioare ale stâlpilor sau ale brațelor.
• Rack-uri. Elemente dispuse vertical între centura de sus și de jos. Conceput pentru percepția și distribuția încărcăturii principale pe întreaga structură a fermei. Ei lucrează la comprimare.
• Bracing. Posturi înclinate, care conectează nodurile situate pe centura superioară și inferioară a dispozitivului. Ele sunt instalate în construcție la un unghi de 45 de grade și sunt operate prin comprimare și tensiune.
• Noduri (panouri). Punctele situate pe centurile fermei, în care sunt conectate ramele diagonale înclinate sau vertical.

Conexiunile la noduri pot fi:

1. Sudate - toate elementele de construcție sunt interconectate prin sudare.
2. Racordurile filetate sau elementele nituite sunt îmbinate prin șuruburi sau nituri pe o inserție comună din oțel, realizată dintr-o foaie de laminare groasă.

Soiuri de produse

Suportul de oțel, în comparație cu grinzile solide, are o greutate mai mică, este nevoie de mai puțin metal pentru a face acest lucru, în timp ce are o capacitate mare de încărcare. Și prin proiectarea și distribuția încărcăturilor verticale Fermele sunt împărțite în două tipuri:

1. Suprafață ferată (ușoară). Este o structură în care centurile, știfturile și bretelele sunt în același plan de lucru. În acest caz, aceasta poartă doar o sarcină verticală. Pentru stabilitate împotriva influențelor laterale, structurile plate sunt consolidate suplimentar prin foraje transversale și diagonale.
2. Gospodării agricole structurale grele. Montat dintr-un set de bretele care se deosebesc de o joncțiune nodală pe trei sau patru laturi și pot avea mai multe curele superioare și inferioare.

Dispozitivele structurale sunt mult mai dificil de asamblat, dar datorită designului lor, ele pot transporta atât sarcini verticale cât și laterale. În acest caz, nu este nevoie să se monteze rute suplimentare pentru a comunica cu alte structuri metalice, astfel încât acestea sunt adesea folosite pentru suprapunerea dintr-o singură bucată de spații mari și destul de largi, cu un număr minim de coloane de susținere.

Caracteristici structurale

Orice dispozitive metalice, indiferent de design, contur și formă, au propriile caracteristici și anumiți parametri. Cu toate acestea, în funcție de uzina de procesare, pe lângă clasic, atunci când unitatea structurală se bazează pe cele două capete ale suportului, uneori, există structurale de construcție, în care o margine a spirelor suspendate, adică fără sprijin. De obicei, acestea sunt montate pentru etajele clădirilor, în care panta acoperișului este transportată cu mult peste pereții exteriori.

Contururi și forme de ferme

În funcție de design, Fermele pot fi drepte, unilaterale sau înclinate. Pe un contur diferă în funcție de anumite tipuri:

1. Un dispozitiv în care ambele centuri sunt paralele între ele. Cel mai adesea folosit pentru construirea de podele de clădiri industriale cu un acoperiș plat moale, precum și pasageri, poduri și așa mai departe. Este cel mai simplu design, în care brațele și suporturile sunt identice în dimensiune, astfel încât asamblarea lor este destul de ușoară.
2. Construcție unică trapezoidală. O astfel de structură structurală are centuri drepte, dar partea superioară este înclinată la o parte, la un anumit unghi. Folosind o astfel de structură împreună cu coloanele, puteți crea un cadru destul de rigid pentru structură. Nu are rafturi medii lungi și nu necesită o pantă mare.
3. Ferme poligonale. Ele diferă în designul complex și cea mai lungă asamblare de timp, dar, în același timp, în comparație cu analogii lor, pot rezista la o sarcină verticală foarte mare. Folosit pentru a acoperi clădiri mari de mari dimensiuni.
4. Fermele au formă triunghiulară. Utilizat ca sistem de rafturi pentru instalarea de acoperișuri abrupte. Asamblare simplă, dar există unele dezavantaje. Ele au o unitate ascuțită de sprijin și un consum mare de material în timpul producției datorită rafturilor lungi sau a bretelelor din centrul structurii.

Tipuri de grătare

Există următoarele tipuri de grătare:

• Grinzi triunghiulare. Este cel mai rigid și mai eficient sistem în construcții cu contururi paralele, triunghiulare și trapezoidale.
• O grila de sarma. Se compune din cele mai lungi bretele, care lucrează simultan pe compresiune și întindere, dar struturi verticale numai pe compresiune.

Există, de asemenea, grătare speciale, spirale și alte grătare.

Dependența construcției pe unghiul de înclinare

Un parametru important al construcției fermelor este unghiul lor de înclinare, și în funcție de acestea, desenele sunt împărțite în 3 grupe:

• Primul grup include structuri în care unghiul de pantă este de 6-150 la un raport de înălțime și lungime de la 1: 7 la 1: 9. De obicei, acestea sunt dispozitive trapezoidale cu posturi scurte suplimentare, datorită cărora rezistența la deformare crește la sarcini verticale ridicate. În acest caz, dimensiunile superioare și inferioare ale panourilor trebuie să aibă aceeași dimensiune, iar numărul lor depinde de lungimea spanului și de trăsăturile structurii structurii.
• Al doilea grup constă din dispozitive structurale cu un unghi de înclinare de 15-22 °, raportul înălțime / lungime fiind de 1: 7, unde lungimea maximă nu trebuie să fie mai mare de 20 m / p. Adesea, aceste modele sunt realizate cu curele inferioare rupte, ceea ce vă permite să reduceți greutatea în termen de 30% în comparație cu o fermă triunghiulară.
• În al treilea grup, unghiul de înclinare este de 22-300, iar lungimea lor în raport cu înălțimea este de la 1 la 5. Aceste ferme sunt mici în greutate și de cele mai multe ori au forma unui triunghi. Poate fi montat direct pe pereții exteriori ai casei. Lungimea intervalului care le acoperă poate fi de la 14 la 20 m / p, iar numărul de panouri trebuie să fie chiar la aceeași lungime de 1,5-2,5 m.

Avantajele fermelor de construcție

Practic toate fermele de construcție au avantaje considerabile înainte de grinzile metalice, dintre care principalele sunt:

1. Greutate ușoară cu lungime lungă.
2. Abilitatea de a rezista sarcinilor statistice și dinamice imense.
3. Durabilitate în utilizare intensă.
4. Rezistență ridicată la deformări.
5. Posibilitatea de auto-fabricare a fermelor direct pe șantier

Fabricarea de structuri

De regulă, desenele de ferme metalice sunt selectate în funcție de unghiul de înclinare proiectat al curelei superioare, de lățimea intervalului care trebuie acoperit și de destinație. Dacă luăm în considerare suprapunerea clădirilor industriale, a podurilor și a zborului, unde sunt cele mai des folosite, în acest scop sunt fabricate ferme de construcție cu lungimi standard de 12, 18 și 24 m / p.

Cerințe generale

Pentru structuri mai grele și mai responsabile (poduri și pasageri) Grinzile I și barele de canale. Toate structurile hidraulice sunt asamblate din elemente de secțiune transversală circulară sau din țevi de profil.

Cel mai adesea, pentru asamblarea fermelor de construcție standard, se utilizează o laminoră ranforsată. În acest caz, pentru producerea tuturor elementelor sale, se utilizează un colț împerecheat, ale cărui semifabricate sunt îmbinate prin sudare cu plăci metalice speciale (pești) inserate între ele. Colțurile sunt asociate astfel încât secțiunea transversală a acestora seamănă cu o secțiune T.

Este adevărat că, în ultimii ani, structurile metalice de această configurație au devenit mai puțin populare din cauza laboriosului de asamblare, sudare și vopsire. O alternativă la astfel de structuri este din ce în ce mai mult din profil de oțel sau din tuburi rotunde.

Calcul corect

Este necesar să se înțeleagă că este posibilă efectuarea unui calcul calitativ al dispozitivului de transport atunci când cunoștințe speciale luând în considerare cerințele SNIP și mulți alți factori numeroși. Pentru a face calculul competent, designerii folosesc programe speciale.

La calculul designului dispozitivului de inginerie, este necesar să se pună toate valorile obținute în desenul de proiectare, fără care asamblarea structurii va fi practic imposibilă.

Inițial, înainte de elaborarea unui proiect de proiect, se pregătește o schemă a fermei, indicând principala dependență a pantei din centura superioară și lungimea totală a produsului viitor. De asemenea, factori precum:

1. Conturul suprafeței de susținere pentru instalarea unui acoperiș sau plafon viitor. Acest lucru va ajuta la calcularea unghiului de înclinare al centurii superioare a suportului.
2. Salvarea materialului pentru construcția structurii (dacă cererea clientului nu este opus acestei economii).
3. Calcul corect prin luarea în considerare a sarcinii maxime asumate pentru acest produs. Trebuie reținut faptul că unghiurile armăturilor dintr-un singur model pot fi diferite, dar lățimea panourilor ar trebui să rămână întotdeauna aceeași pentru toți.
4. Distanța dintre nodurile de fixare este calculată ultima dată, dar de obicei este selectată de lățimea panoului.

Odată ce parametrii de bază au fost calculați, este necesar să se determine schema de proiectare. Cel mai bine este să folosiți programe speciale în acest scop, care pot fi găsite gratuit pe Internet. De exemplu, puteți utiliza programul "Calculul fermelor".

Asamblarea structurii

Toate elementele de ferme pentru suprapunerile lungi sunt fabricate și personalizate în fabrică, există de asemenea o parte din asamblarea structurii. Instalarea completă se efectuează direct pe șantier, strict în conformitate cu desenele detaliate care vin împreună cu produsul. În desen, se indică marcaje individuale ale tuturor pieselor structurale și se oferă o instrucțiune care explică întregul proces de asamblare.

În mod obișnuit, pe piesa de prelucrat a produsului există găuri speciale de montare, prin care este posibilă asamblarea și fixarea temporară a tuturor detaliilor construcției fără utilizarea clemelor și a clemelor speciale de prindere atunci când se pregătesc pentru sudare.

Dacă nu există astfel de găuri, fixarea temporară a semifabricatelor se face cu cleme și cusături scurte sudate.

Majoritatea pieselor de dispozitive din metal sunt sudate prin sudare electrică sau prin conexiuni cu șuruburi. Gradul de fiabilitate al acestor conexiuni depinde de efortul prin care șuruburile sunt strânse. În mod obișnuit, această lucrare este efectuată de doi instalatori care strâng piulițele folosind chei cu mânere alungite sau chei pneumatice de impact.

Conectarea completă a elementelor de construcție ale fermelor prin sudare electrică Sunt efectuate în cazurile în care este necesară obținerea celei mai durabile conexiuni. Elementele de fixare deosebit de importante pot fi realizate cu nituri de oțel groase.

Instalarea structurilor asamblate se realizează cu ajutorul unei macarale, iar structurile structurale grele pot fi instalate de două macarale. După asamblarea structurii complet asamblate pe coloane, aceasta este sudată pe placa încorporată fixată ferm pe capul coloanei.