RU180553U1 - Стальная стропильная ферма покрытия - Google Patents
Стальная стропильная ферма покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU180553U1 RU180553U1 RU2018103269U RU2018103269U RU180553U1 RU 180553 U1 RU180553 U1 RU 180553U1 RU 2018103269 U RU2018103269 U RU 2018103269U RU 2018103269 U RU2018103269 U RU 2018103269U RU 180553 U1 RU180553 U1 RU 180553U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- section
- truss
- lattice
- compressed
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000012443 analytical study Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
- E04C3/08—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with apertured web, e.g. with a web consisting of bar-like components; Honeycomb girders
- E04C3/09—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with apertured web, e.g. with a web consisting of bar-like components; Honeycomb girders at least partly of bent or otherwise deformed strip- or sheet-like material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительства, в частности к плоским стержневым несущим конструкциям покрытий зданий и сооружений различного назначения. Стальная стропильная ферма покрытия трапецеидального очертания или с параллельными поясами состоит из двутавровых или квадратных элементов верхнего пояса, элементов нижнего пояса аналогичного сечения и элементов решетки квадратного сечения. Элементы решетки шарнирно примыкают к неразрезным поясам. При этом все сжатые элементы решетки (стойки и восходящие раскосы) выполнены из квадратных труб переменного сечения. Изменение сечения достигается путем уменьшения толщины стенки крайних участков сжатых элементов с сохранением габарита сечения. Технический результат - снижение металлоемкости решетки плоской стальной стропильной фермы покрытия.
Description
Полезная модель относится к области строительства, в частности, к плоским сквозным стержневым несущим конструкциям покрытий зданий и сооружений различного назначения.
Система стержней (обычно прямолинейных), соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию, называется фермой. Фермы бывают плоскими и пространственными. Плоские фермы воспринимают нагрузку, которая приложена только в их плоскости, но являются более экономичными по трудоемкости изготовления и монтажа по сравнению с пространственными системами.
Из-за простоты изготовления и монтажа достаточно широкое распространение получили плоские фермы трапецеидального очертания и с параллельными поясами.
Известно конструктивное решение треугольной стропильной фермы, которая содержит верхний, нижний пояса и стержневые связи, выполненные из стекло или органопластика (патент RU 2179218).
Недостатком данного решения является недостаточная жесткость вследствие использования материала с пониженным по сравнению со сталью модулем упругости, а также техническая сложность устройства узловых сопряжений элементов.
Существует несущая конструкция покрытий и перекрытий зданий и сооружений, которая выполнена в форме трехгранной фермы с двумя, объединенными профилированным настилом, поясами, одним нижний поясом и системой решеток (патент RU 154158)
Такое решение имеет повышенную металлоемкость сжатых элементов, поскольку отсутствует возможность полного использования несущей способности из-за потери устойчивости.
Описана пространственная ферма, имеющая треугольное поперечное сечение, включающая пояса, размещенные в вершинах треугольника, соединенные решеткой, которые образуют в поперечном сечении равносторонний треугольник. Элементы решетки фермы выполнены из стальных равнополочных уголковых профилей, образованных двумя полками и кольцевым сегментом (патент RU 2105112).
Недостатком данного решения является повышенная металлоемкость и трудоемкость устройства узловых сопряжений элементов, а также низкая коррозионная стойкость из-за использования элементов открытого профиля.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является металлическая ферма, которая включает верхние пояса из парных уголков, нижний пояс из одиночного уголка и пространственно расположенные раскосы также из одиночных уголков, прикрепленных к поясам при помощи листовых фасонок (патент RU 2553810).
Данное конструктивное решение рассмотрено в качестве аналога.
Недостатком этой конструкции является повышенная материалоемкость сжатых элементов решетки, выполненных из равнополочных уголков, которые крайне не эффективно работают на устойчивость. При наличии вне узловых нагрузок материалоемкость такой фермы также значительно увеличивается.
Задачей полезной модели является создание нового устройства - стропильной фермы покрытия с достижением следующего технического результата: снижение материалоемкости плоских стальных несущих ферм покрытий зданий и сооружений.
Поставленная задача решается тем, что стальная стропильная ферма покрытия трапецеидального очертания или с параллельными поясами с восходящим опорным раскосом состоит из верхнего пояса двутаврового или квадратного сечения, нижнего пояса аналогичного сечения и элементов соединительной решетки (раскосов и стоек) квадратного сечения. Пояса фермы выполнены неразрезными, примыкание элементов решетки к поясам - шарнирное на фасонках или с непосредственным соединением элемента решетки с поясом. Стержневые сжатые элементы решетки (стойки и восходящие раскосы) выполнены из стержней квадратного переменного сечения.
Изменение сечения достигается путем изменения толщины стенки крайних участков элементов с сохранением габаритных размеров. Соединение различных участков сжатых элементов переменного сечения осуществляется при помощи стыковых сварных швов.
При узловом приложении нагрузок в стержнях фермы возникают только продольные сжимающие или растягивающие усилия, что позволяет более полно использовать материал, чем в сплошной балке.
На фиг. 1 представлена визуализация предлагаемой конструкции фермы со сжатыми элементами переменного сечения; на фиг. 2 расчетная схема фермы пролетом 42 м; на фиг. 3 принципиальная схема сжатого элемента переменного квадратного сечения; на фиг. 4 узел 1; на фиг. 5 разрез 1-1; на фиг. 6 разрез 2-2.
Стропильная ферма покрытия трапецеидального очертания или с параллельными поясами состоит из элементов 1 верхнего пояса двутаврового или квадратного сечения; элементов 2 нижнего пояса аналогичного сечения; растянутых элементов 3 решетки квадратного сечения (нисходящие раскосы) и сжатых элементов 4 решетки переменного сечения (стойки и восходящие раскосы).
При действии вертикальной нагрузки в плоскости наибольшей жесткости ферма работает на изгиб. При приложении нагрузки в узлах фермы в элементах 1 верхнего пояса возникают сжимающие усилия, и сжимающие усилия с изгибающими моментами при вне узловом приложении нагрузки. Элементы 2 нижнего пояса работают на растяжение. В элементах 3, 4 решетки возникают продольные сжимающие или растягивающие усилия.
Использование в качестве сжатых элементов стержней постоянного сечения не позволяет полностью использовать прочностные характеристики стали. Это связано с тем, что в центрально сжатых стальных стержнях имеет место явление продольного изгиба, которое вызывает потерю устойчивости элемента при напряжениях значительно ниже предела прочности стали.
Проведены численные и аналитические исследования, которые доказали, что замена сжатого стержня постоянного сечения на стержень переменного сечения практически не снижает устойчивость элемента. При этом не снижается общая устойчивость конструкции и не увеличивается ее деформативность.
Переменность сечения сжатых элементов фермы достигается путем уменьшения толщины стенки крайних участков стержня с сохранением габаритного размера сечения. Такой способ позволяет минимизировать дополнительные затраты на выполнение сварных швов при стыковке различных участков сжатых элементов.
Для определения относительных длин участков и соотношения их жесткостей разработана аналитическая методика, позволяющая найти оптимальные по критерию «металлоемкость» значения описанных параметров.
На примере фермы с трапецеидальным очертанием пролетом 42 метра и высотой 4,4 метра проведены сравнительные расчеты, которые показали, что материалоемкость фермы со сжатыми стержнями решетки переменного сечения на 12% ниже по сравнению с аналогичной фермой со сжатыми элементами постоянного сечения.
Проведенные экономические сравнительные расчеты по критерию приведенные затраты с учетом стоимости материала и стоимости изготовления конструкции показали, что оцениваемый показатель для фермы со сжатыми элементами решетки из стержней переменного сечения на 5,5% ниже, чем для фермы со стержнями постоянного сечения.
Claims (1)
- Стальная стропильная ферма покрытия трапецеидального очертания или с параллельными поясами, состоящая из двутавровых или квадратных элементов верхнего пояса, элементов нижнего пояса аналогичного сечения и элементов решетки квадратного сечения, шарнирно примыкающих к неразрезным поясам, при этом сжатые элементы решетки, стойки и восходящие раскосы выполнены из стержней переменного сечения, полученного путем уменьшения толщины стенки крайних участков стержня с сохранением габаритного размера сечения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103269U RU180553U1 (ru) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Стальная стропильная ферма покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103269U RU180553U1 (ru) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Стальная стропильная ферма покрытия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU180553U1 true RU180553U1 (ru) | 2018-06-18 |
Family
ID=62619715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018103269U RU180553U1 (ru) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Стальная стропильная ферма покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU180553U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702492C1 (ru) * | 2018-09-11 | 2019-10-08 | Александр Суренович Марутян | Ферма из гнутосварных профилей с поясами регулярно-переменных сечений |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2155259C2 (ru) * | 1996-04-16 | 2000-08-27 | Государственный гидрологический институт | Строительная ферма |
US6167674B1 (en) * | 1998-06-01 | 2001-01-02 | Lakdas Nanayakkara | Light-gauge truss framing element |
RU89562U1 (ru) * | 2008-12-03 | 2009-12-10 | Дмитрий Юрьевич Карбивничий | Стропильная ферма |
RU2487222C2 (ru) * | 2011-06-27 | 2013-07-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Пензенский государственный университет архитектуры и строительства | Способ повышения живучести стальной фермы |
RU2500863C1 (ru) * | 2012-04-16 | 2013-12-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Металлическая конструкция с решеткой из ромбических замкнутых гнутосварных профилей |
RU154158U1 (ru) * | 2014-12-02 | 2015-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Трехгранная ферма покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб |
-
2018
- 2018-01-29 RU RU2018103269U patent/RU180553U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2155259C2 (ru) * | 1996-04-16 | 2000-08-27 | Государственный гидрологический институт | Строительная ферма |
US6167674B1 (en) * | 1998-06-01 | 2001-01-02 | Lakdas Nanayakkara | Light-gauge truss framing element |
RU89562U1 (ru) * | 2008-12-03 | 2009-12-10 | Дмитрий Юрьевич Карбивничий | Стропильная ферма |
RU2487222C2 (ru) * | 2011-06-27 | 2013-07-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Пензенский государственный университет архитектуры и строительства | Способ повышения живучести стальной фермы |
RU2500863C1 (ru) * | 2012-04-16 | 2013-12-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Металлическая конструкция с решеткой из ромбических замкнутых гнутосварных профилей |
RU154158U1 (ru) * | 2014-12-02 | 2015-08-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Трехгранная ферма покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702492C1 (ru) * | 2018-09-11 | 2019-10-08 | Александр Суренович Марутян | Ферма из гнутосварных профилей с поясами регулярно-переменных сечений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101581123A (zh) | 一种钢屋盖系统 | |
RU2601351C1 (ru) | Несущая конструкция с решеткой из плоскоовальных труб | |
RU175354U1 (ru) | Металлическая двутавровая балка с гофрированной стенкой | |
RU180553U1 (ru) | Стальная стропильная ферма покрытия | |
RU2548301C1 (ru) | Ферма из ромбических труб (гнутосварных профилей) | |
RU2653209C1 (ru) | Плоскоовальный гнутозамкнутый профиль | |
RU2554643C1 (ru) | Несущая конструкция с решеткой из овальной трубы | |
RU154158U1 (ru) | Трехгранная ферма покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб | |
CN204435675U (zh) | 一种格构式螺旋形柱结构 | |
RU193994U1 (ru) | Двутавровая балка с гофрированной стенкой и трубчатыми поясами | |
RU2618810C1 (ru) | Треугольная решетка стержневых конструкций с дополнительными полустойками и полураскосами (y-образными стойками) | |
RU171490U1 (ru) | Деревянная балка | |
RU2500863C1 (ru) | Металлическая конструкция с решеткой из ромбических замкнутых гнутосварных профилей | |
RU2633024C1 (ru) | Раскосная решетка стержневых конструкций с дополнительными раскосами y-образной или ψ-образной формы | |
CN201433510Y (zh) | 一种钢屋盖系统 | |
RU156947U1 (ru) | Опорный узел треугольной стропильной фермы | |
CN203571233U (zh) | 一种大跨度x型空间拱形管道支架 | |
Patel et al. | Analysis and design of conventional industrial roof truss and compare it with tubular industrial roof truss | |
CN201486038U (zh) | 一种钢屋盖系统 | |
RU158057U1 (ru) | Шарнирный узел соединения элементов фермы | |
RU2485257C1 (ru) | Пространственная решетчатая несущая конструкция | |
RU2662475C1 (ru) | Комбинированная двухпоясная система с жёсткой нитью из прокатных профилей | |
RU166510U1 (ru) | Балка двутаврового сечения с гофрированной стенкой | |
CN101597943B (zh) | 一种钢屋盖系统 | |
RU89562U1 (ru) | Стропильная ферма |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180607 |