RU142724U1

RU142724U1 - Rafter Farm

Info

Publication number: RU142724U1
Application number: RU2014104320/03U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Вельдяскин; Алексей Иванович Можный
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Йорис Иде"
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2014-06-27

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и направлена на снижение трудоемкости монтажа и металлоемкости за счет использования разряженной решетки фермы (меньшего количества раскосов) и неразрезного верхнего пояса (жестко соединен по длине), с созданием эксцентриситета крепления опорного раскоса к верхнему поясу фермы, что снижает усилия (изгибающий момент) в верхнем поясе. Указанный технический результат достигается в стропильной ферме, выполненной с разреженной решеткой и содержащей верхний двускатный пояс из сдвоенных профилей, соединенный с нижним поясом из сдвоенных профилей посредством опорных раскосов из сдвоенных профилей, раскосы и стойку, при этом опорные раскосы расположены под тупым углом к нижнему поясу и с образованием эксцентриситета крепления к верхнему поясу. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. The utility model relates to the field of construction and is aimed at reducing the complexity of installation and metal consumption through the use of a discharged farm lattice (fewer braces) and a continuous upper belt (rigidly connected along the length), with the creation of an eccentricity of the fastening of the supporting brace to the upper farm belt, which reduces efforts (bending moment) in the upper belt. The specified technical result is achieved in a truss truss made with a rarefied grating and containing an upper gable belt of double profiles connected to the lower belt of double profiles by means of support braces of double profiles, braces and a rack, while the support braces are located at an obtuse angle to the lower belt and with the formation of an eccentricity of attachment to the upper belt. 4 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области строительства и предназначена для использования в качестве основной несущей конструкцией покрытия зданий, в частности, стропильной фермы для образования покрытия зданий и сооружений.The utility model relates to the field of construction and is intended to be used as the main supporting structure for the coating of buildings, in particular, a truss for the formation of coatings of buildings and structures.

Из уровня техники известна стальная ферма крыши, включающая левый стальной сегмент ферменной конструкции крыши из стальных стропил, средний стальной сегмент ферменной конструкции крыши и правый стальной сегмент ферменной конструкции крыши. С помощью временного вспомогательного фиксирующего стержня обеспечивают угол и положение связи между нижним поясом фермы и стержневыми элементами левого стального сегмента ферменной конструкции крыши и правого стального сегмента ферменной конструкции крыши. Используя временный вспомогательный фиксирующий стержень обеспечивают угол и положение связи между нижним поясом фермы и стержневыми элементами среднего стального сегмента ферменной конструкции крыши. Верхний пояс фермы левого стального сегмента ферменной конструкции крыши и правого стального сегмента ферменной конструкции крыши сращивают с верхним поясом фермы среднего стального сегмента ферменной конструкции крыши по верхнему поясу фермы посредством стального угла. Верхний пояс фермы сращивают стальными стропильными пластинами. Нижние пояс фермы левого стального сегмента ферменной конструкции крыши и стальные стропы нижнего пояса среднего стального сегмента ферменной конструкции крыши на нижнем поясе сращивают стальным углом, при этом нижний пояс сращивают стальными стропильными пластинами (CN 101463629, 26.06.2009).A steel roof truss is known in the art, including a left steel truss segment of a steel truss roof, a middle steel truss roof section and a right steel truss roof segment. Using a temporary auxiliary fixing rod, the angle and position of the connection between the lower truss belt and the bar elements of the left steel segment of the truss roof and the right steel segment of the truss roof are provided. Using a temporary auxiliary fixing rod, the angle and position of the connection between the lower truss belt and the rod elements of the middle steel segment of the roof truss are provided. The upper truss belt of the left steel segment of the truss roof structure and the right steel segment of the truss roof structure is spliced with the upper truss belt of the middle steel segment of the truss roof structure along the upper truss belt by means of a steel angle. The upper truss belt is joined with steel truss plates. The lower truss belt of the left steel segment of the truss roof structure and the steel slings of the lower girdle of the middle steel truss section of the roof on the lower belt are joined with a steel angle, while the lower belt is joined with steel rafters (CN 101463629, 06/26/2009).

Недостатком данной конструкции является большое количество раскосов, невозможность внеузлового опирания прогонов, значительные транспортные габариты, сложное изготовление с использованием ручных операций и сварки, а также большой изгибающий момент в верхнем поясе фермы.The disadvantage of this design is the large number of braces, the impossibility of non-nodal support runs, significant transport dimensions, complex manufacturing using manual operations and welding, as well as a large bending moment in the upper zone of the farm.

Известна металлическая стропильная пространственная ферма, включающая плоские фермы, соединенные между собой стержневыми элементами, на которые оперта металлическая лента, прикрепленная концами к оголовникам опорных узлов. Верхний пояс выполнен полым с шириной, равной расстоянию между центрами плоских ферм (SU 316824, 01.01.1971).Known metal truss spatial truss, including flat trusses interconnected by rod elements, on which is supported a metal tape attached by the ends to the headband support nodes. The upper belt is made hollow with a width equal to the distance between the centers of flat trusses (SU 316824, 01/01/1971).

Однако конструкция указанной фермы не устраняет указанные выше недостатки, в частности, невозможность внеузлового опирания прогонов, значительные транспортные габариты, сложное изготовление с использованием ручных операций и сварки а также большой изгибающий момент в верхнем поясе фермы.However, the design of this truss does not eliminate the aforementioned disadvantages, in particular, the impossibility of off-site support of runs, significant transport dimensions, complicated manufacturing using manual operations and welding, and also a large bending moment in the upper truss belt.

Известна стропильная ферма, содержащая верхний и нижний пояса, скрепленные стержневыми связями, соответственно выполненные из линейных элементов с постоянным профилем поперечного сечения, и опорные площадки с отверстиями на концах нижнего пояса для установки и крепления на несущих опорах. Линейные элементы верхнего и нижнего поясов и стержневых связей выполнены из стекло- или базальтопластика на основе волнообразно перекрещивающихся между собой продольно расположенных стекло- или базальтоволокон при объемном соотношении пластика верхнего, нижнего поясов и стержневых связей от 1:0,95:0,3 до 1:0,5:0,2 (RU 2179218, 10.02.2002).Known truss containing upper and lower belts, fastened with rod ties, respectively, made of linear elements with a constant cross-sectional profile, and bearing pads with holes at the ends of the lower belt for installation and mounting on bearing supports. The linear elements of the upper and lower belts and rod ties are made of glass or basalt plastic based on longitudinally intersecting longitudinally arranged glass or basalt fibers with a volume ratio of plastic of the upper, lower belts and rod bonds from 1: 0.95: 0.3 to 1 : 0.5: 0.2 (RU 2179218, 02/10/2002).

Недостатком указанной конструкции является большое количество раскосов, невозможность внеузлового опирания прогонов, значительные транспортные габариты, сложное изготовление с использованием ручных операций и сварки, а также большой изгибающий момент в верхнем поясе фермы.The disadvantage of this design is the large number of braces, the impossibility of non-nodal support runs, significant transport dimensions, difficult manufacturing using manual operations and welding, as well as a large bending moment in the upper zone of the farm.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании стропильной фермы, которая исключала бы указанные выше недостатки.The problem to which the proposed utility model is directed is to create a truss truss that would eliminate the above disadvantages.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в снижении трудоемкости изготовления, монтажа и металлоемкости за счет использования разряженной решетки фермы (меньшего количества раскосов), неразрезного верхнего пояса (жестко соединен по длине), создания эксцентриситета крепления опорного раскоса к верхнему поясу фермы, что снижает усилия (изгибающий момент) в верхнем поясе, а также изготовления элементов фермы в атоматической линии с минимальным использованием ручных операций.The technical result achieved by the implementation of this utility model is to reduce the complexity of manufacturing, installation and metal consumption through the use of a discharged farm lattice (fewer braces), continuous upper belt (rigidly connected along the length), creation of an eccentricity of fastening the support brace to the upper belt of the farm , which reduces the effort (bending moment) in the upper zone, as well as the manufacture of truss elements in the automatic line with minimal use of manual operations.

Указанный технический результат достигается в стропильной ферме, выполненной с разреженной решеткой и содержащей верхний двускатный пояс из сдвоенных профилей, соединенный с нижним поясом из сдвоенных профилей посредством опорных раскосов из сдвоенных профилей, раскосы и стойку, при этом опорные раскосы расположены под тупым углом к нижнему поясу и с образованием эксцентриситета крепления к верхнему поясу.The specified technical result is achieved in a truss truss made with a rarefied grating and containing an upper gable belt of double profiles connected to the lower belt of double profiles by means of support braces of double profiles, braces and a rack, while the support braces are located at an obtuse angle to the lower belt and with the formation of an eccentricity of attachment to the upper belt.

Ферма допускает использование любого шага кровельных прогонов, в том числе внеузловое опирание прогонов и применение любых типов ограждающих конструкций, в том числе и безпрогонное опирание ограждающих конструкций. Ферма поставляется в виде отдельных элементов и является конструкцией повышенной заводской готовности.The farm allows the use of any step of roofing runs, including non-nodal support of girders and the use of any type of enclosing structures, including the unprotected support of enclosing structures. The farm is supplied as individual elements and is a prefabricated construction.

Верхний и нижний пояса и опорные раскосы выполнены из сдвоенных гнутых оцинкованных Z-профилей, соединенных между собой посредством планок и диафрагм.The upper and lower zones and supporting braces are made of double bent galvanized Z-profiles, interconnected by means of strips and diaphragms.

Раскосы выполнены из сдвоенных оцинкованных C-профилей, соединенных между собой посредством диафрагм.The braces are made of double galvanized C-profiles, interconnected by means of diaphragms.

Выполнение стропильной фермы с разреженной решеткой (ферма имеет меньшее количество раскосов) снижает трудоемкость изготовления, монтажа и металлоемкость. Кроме того разреженная решетка имеет большой внутренний объем для пропуска коммуникаций, верхний пояс рассчитывается с учетом изгибающих моментов и допускает внеузловое приложение нагрузки. Для снижения изгибающего момента в верхнем поясе при внеузловом приложении нагрузки верхний пояс выполняется неразрезным с наличием эксцентриситета крепления опорного раскоса к верхнему поясу в опорном узле фермы (создает момент противоположный моменту от эксплуатационной нагрузки следовательно, уменьшается изгибающий момент в верхнем поясе фермы).Performing a truss truss with a rarefied grating (the truss has fewer braces) reduces the complexity of manufacturing, installation and metal consumption. In addition, the rarefied grating has a large internal volume for passing communications, the upper belt is calculated taking into account bending moments and allows for an extra-node load application. To reduce the bending moment in the upper belt when the load is externally applied, the upper belt is continuous with the eccentricity of fastening the support brace to the upper belt in the support node of the truss (creates a moment opposite to the moment from the operating load, therefore, the bending moment in the upper truss belt is reduced).

Использование сдвоенных (объединенных попарно) и разнесенных от оси фермы (из плоскости фермы) профилей в поясах фермы - за счет чего значительно улучшаются характеристики сечения пояса на кручение и устойчивость из плоскости по сравнению с аналогами (например, сдвоенными сигма профилями). В том числе в диапазоне применения данной фермы (пролет от 15 до 24 м) обеспечивается возможность монтажа без установки дополнительных раскрепления верхнего сжатого пояса фермы на время монтажа за счет обеспечения требований норм (гибкость верхнего сжатого пояса из плоскости не превышает предельную).The use of double (combined in pairs) and spaced from the truss axis (from the truss plane) profiles in truss belts - due to this, the characteristics of the torsion section of the belt and stability from the plane are significantly improved in comparison with analogues (for example, double sigma profiles). Including in the range of application of this truss (span from 15 to 24 m), it is possible to install without installing additional fastening of the upper compressed truss belt for the time of installation by ensuring the requirements of the norms (the flexibility of the upper compressed belt from the plane does not exceed the limit).

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид спереди стропильной фермы; на фиг. 2 - вид сборки стропильной фермы.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a front view of a truss truss; in FIG. 2 is an assembly view of a truss truss.

Стропильная ферма является основной несущей конструкцией покрытия зданий и имеет разреженную решетку и содержит верхний двускатный пояс 1, нижний пояс 2, два опорных раскоса 3, раскосы 4 из сдвоенных оцинкованных C-профилей и стойку 5.The truss truss is the main supporting structure of the building cover and has a sparse grating and contains the upper gable belt 1, the lower belt 2, two support braces 3, braces 4 of double galvanized C-profiles and a rack 5.

Верхний двускатный пояс 1 выполнен из сдвоенных гнутых оцинкованных Z-профилей, соединенных между собой посредством диафрагм 6, и состоит из двух деталей, жестко соединенных по длине, что снижает усилия (изгибающий момент) в поясе 1. Данные детали в верхушке (коньке) верхнего пояса 1 связаны жестко друг с другом при помощи соединительного элемента 7.The upper gable belt 1 is made of double bent galvanized Z-profiles, interconnected by means of diaphragms 6, and consists of two parts rigidly connected along the length, which reduces forces (bending moment) in the belt 1. These details are in the top (ridge) of the upper the belts 1 are rigidly connected to each other by means of a connecting element 7.

Нижний пояс 2 является прямым непараллельным верхнему поясу 1 и выполнен из сдвоенных гнутых оцинкованных Z-профилей, соединенных между собой посредством диафрагм 6.The lower belt 2 is straight non-parallel to the upper belt 1 and is made of double bent galvanized Z-profiles, interconnected by means of diaphragms 6.

Верхний двускатный пояс 1 и нижний пояс 2 соединены друг с другом через опорные раскосы 3 посредством соединительных элементов 7. Опорные раскосы 3 выполнены из сдвоенных гнутых оцинкованных Z-профилей, соединенных между собой посредством диафрагм 6. Опорные раскосы 3 крепятся к верхнему поясу 1 с образованием эксцентриситета крепления к верхнему поясу.The upper gable belt 1 and the lower belt 2 are connected to each other through the support braces 3 by means of connecting elements 7. The support braces 3 are made of double bent galvanized Z-profiles interconnected by means of diaphragms 6. The support braces 3 are attached to the upper belt 1 to form eccentricity of fastening to the upper belt.

Z-профили верхнего пояса 1, нижнего пояса 2 и опорных раскосов 3 объединены между собой посредством планок 8 (полки) и диафрагм 6 (стенки).Z-profiles of the upper belt 1, lower belt 2 and supporting braces 3 are interconnected by means of strips 8 (shelves) and diaphragms 6 (walls).

Стойка 5 расположена по центру стропильной фермы и соединена с соединительным элементом 7 верхнего пояса 1 и нижним поясом 2. От соединительного элемента 7 в верхнем поясе 1 отходят в противоположные стороны по диагонали вниз первая пара раскосов 4 вместо соединения нижнего пояса 2 с опорными раскосами 3, откуда отходят следующие раскосы 4 для соединения с верхним поясом 1.The rack 5 is located in the center of the truss and is connected to the connecting element 7 of the upper belt 1 and the lower belt 2. From the connecting element 7 in the upper belt 1, the first pair of braces 4 diverge in opposite directions instead of connecting the lower belt 2 to the supporting braces 3, where do the following braces 4 leave for connection with the upper belt 1.

Соединение деталей стропильной фермы выполнено шарнирном, кроме соединения в верхушке (коньке) верхнего пояса 1.The connection of the details of the truss truss is made hinged, except for the connection in the top (ridge) of the upper belt 1.

Изготовление гнутых оцинкованных профилей для элементов фермы производится из рулонной стали на автоматической линии с помощью непрерывной холодной гибки при прокатке на валках.The production of bent galvanized profiles for truss elements is made from coiled steel on an automatic line using continuous cold bending when rolling on rolls.

Резка элементов фермы по длине и пробивка отверстий также осуществляется в линии автоматически.Cutting truss elements along the length and punching holes is also carried out automatically in the line.

Изготовление фермы на автоматической линии снижает трудоемкость и стоимость изготовления, а применение унифицированных узлов сопряжения элементов фермы, использование болтовых соединений снижает трудозатраты при проектировании, изготовлении и монтаже.The manufacture of a farm on an automatic line reduces the complexity and cost of manufacture, and the use of standardized units for pairing farm elements, the use of bolted joints reduces labor costs in the design, manufacture and installation.

Соединительные и узловые элементы фермы являются типовыми и изготавливаются на специализированном заводе металлических конструкций.The connecting and nodal elements of the truss are typical and are manufactured at a specialized factory of metal structures.

Сборка фермы осуществляется из отправочных элементов. Соединения элементов фермы выполняются с помощью болтов и самонарезающих шурупов.The assembly of the farm is carried out from the sending elements. Connections of farm elements are carried out using bolts and self-tapping screws.

Преимущества заявленной полезной модели следующие:The advantages of the claimed utility model are as follows:

1. Ферма поставляется в виде отдельных элементов и является конструкцией повышенной заводской готовности - на заводе изготавливаются элементы фермы с отверстиями и типовые соединительные элементы, которые собираются на строительной площадке на болтах, в результате чего значительно сокращаются транспортные расходы (ферма перевозится в разобранном виде очень компактно) и повышается качество монтажной сборки.1. The farm is delivered as separate elements and is a prefabricated construction - the factory manufactures truss elements with holes and typical connecting elements that are assembled on a construction site with bolts, resulting in significantly reduced transportation costs (the farm is transported unassembled very compactly ) and the quality of the assembly assembly is improved.

2. Ферма допускает использование любого шага кровельных прогонов, в том числе внеузловое опирание и применение любых типов ограждающих конструкций, в том числе и безпрогонное опирание ограждающих конструкций, Ферма допускает внеузловую нагрузку - верхний пояс рассчитывается с учетом изгибающего момента. Для снижения момента и увеличения несущей способности верхний пояс выполняется неразрезным - элементы пояса жестко сопрягаются между собой по длине и в коньке. Наличие эксцентриситета крепления опорного раскоса к верхнему поясу в опорном узле фермы создает момент противоположный моменту от эксплуатационной нагрузки - следовательно, дополнительно уменьшается изгибающий момент в верхнем поясе фермы.2. The farm allows the use of any step of roofing runs, including off-site support and the use of any type of building envelope, including the non-drive support of building envelopes, The farm allows an off-site load - the upper belt is calculated taking into account the bending moment. To reduce the moment and increase the bearing capacity, the upper belt is made continuous - the elements of the belt are rigidly mated with each other along the length and in the ridge. The presence of the eccentricity of the fastening of the support brace to the upper belt in the supporting node of the truss creates a moment opposite to the moment from the operational load - therefore, the bending moment in the upper belt of the truss is further reduced.

3. разреженная решетка - меньшее количество раскосов (снижается трудоемкость монтажа, улучшается внешний вид), возможность размещения в ферменном пространстве инженерных коммуникаций большего размера по сравнению с традиционной решеткой.3. a sparse lattice - fewer braces (installation time is reduced, appearance is improved), the possibility of placing larger engineering communications in the truss space compared to a traditional lattice.

4. низкая металлоемкость (по сравнению с аналогами) за счет принятого конструктивного решения, в том числе:4. low metal consumption (in comparison with analogues) due to the adopted constructive solution, including:

- за счет применения высокопрочной стали (используется сталь с пределом текучести до 4200 кг/см²).- due to the use of high-strength steel (steel with a yield strength of up to 4200 kg / cm ^{2 is used} ).

- за счет разреженной решетки (меньше раскосов в ферме).- due to the sparse lattice (fewer braces in the farm).

- за счет неразрезного верхнего пояса (жестко соединен по длине) снижаются усилия (изгибающий момент) в поясе.- due to the continuous upper belt (rigidly connected along the length), the forces (bending moment) in the belt are reduced.

- дополнительно снижаются усилия (изгибающий момент) в пояс из-за создания эксцентриситета крепления опорного раскоса к верхнему поясу фермы - создается момент противоположный моменту от эксплуатационной нагрузки - следовательно уменьшается изгибающий момент в верхнем поясе фермы.- the forces (bending moment) to the belt are additionally reduced due to the creation of an eccentricity of fastening the support brace to the upper truss belt - a moment is created opposite to the moment from the operational load - therefore the bending moment in the upper truss belt is reduced.

- использование новых эффективных гнутых стальных оцинкованных профилей.- the use of new effective bent steel galvanized profiles.

- использование сдвоенных (объединенных попарно) Z-профилей в поясах фермы - обеспечивает их совместную работу за счет чего значительно улучшаются характеристики сечения пояса на кручение и устойчивость из плоскости по сравнению с аналогами (например сдвоенными сигма профилями).- the use of double (combined in pairs) Z-profiles in truss belts - ensures their joint operation, due to which the characteristics of the torsion section of the belt and stability from the plane are significantly improved in comparison with analogs (for example, double sigma profiles).

5. в диапазоне применения данной фермы (пролет от 15 до 24 м) обеспечивается возможность монтажа без установки дополнительных раскрепления верхнего сжатого пояса фермы на время монтажа за счет обеспечения требований норм (гибкость верхнего сжатого пояса из плоскости не превышает предельную).5. in the range of application of this truss (span from 15 to 24 m), it is possible to install without installing additional fastening of the truss upper compressed belt for the time of installation due to meeting the requirements of the standards (the flexibility of the upper compressed belt from the plane does not exceed the limit).

6. по сравнению с аналогами возможна установка данной фермы с большим шагом (6 и более м) за счет более высокой несущей способности (что обеспечивается за счет принципов перечисленных в п. 2.).6. Compared with analogs, it is possible to install this farm with a large pitch (6 or more m) due to the higher load-bearing capacity (which is ensured by the principles listed in paragraph 2.).

7. изготовление фермы на автоматической линии снижает трудоемкость и стоимость изготовления.7. The manufacture of a farm on an automatic line reduces the complexity and cost of manufacture.

8. применение унифицированных узлов сопряжения элементов фермы, использование болтовых соединений снижает трудозатраты при проектировании, изготовлении и монтаже.8. the use of standardized units for coupling elements of the farm, the use of bolted joints reduces labor costs in the design, manufacture and installation.

9. высокая коррозионная стойкость за счет использования оцинкованных профилей - не требуется дополнительная защита от коррозии (окраска).9. high corrosion resistance due to the use of galvanized profiles - no additional corrosion protection (painting) is required.

Claims

1. A truss truss, characterized in that it is made with a rarefied grating and contains an upper gable belt of double profiles connected to the lower belt of double profiles by means of support braces of double profiles, braces and a rack, while the support braces are located at an obtuse angle to the lower belt and with the formation of an eccentricity of attachment to the upper belt.

2. The truss truss according to claim 1, characterized in that the upper and lower chords and supporting braces are made of double bent galvanized Z-profiles.

3. The truss truss according to claim 1, characterized in that the braces are made of double galvanized C-profiles.

4. The truss truss according to claim 2, characterized in that the double bent galvanized Z-profiles are interconnected by means of diaphragms.

5. The truss truss according to claim 3, characterized in that the twin galvanized C-profiles are interconnected by means of diaphragms.