RU196738U1 - HALF-ARRAY LATTICE OF ROD STRUCTURES WITH ADDITIONAL RODS OF I-SHAPED, Y-SHAPED AND Ψ-SHAPED SHAPE - Google Patents
HALF-ARRAY LATTICE OF ROD STRUCTURES WITH ADDITIONAL RODS OF I-SHAPED, Y-SHAPED AND Ψ-SHAPED SHAPE Download PDFInfo
- Publication number
- RU196738U1 RU196738U1 RU2019140387U RU2019140387U RU196738U1 RU 196738 U1 RU196738 U1 RU 196738U1 RU 2019140387 U RU2019140387 U RU 2019140387U RU 2019140387 U RU2019140387 U RU 2019140387U RU 196738 U1 RU196738 U1 RU 196738U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaped
- braces
- compressed
- lattice
- belt
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/24—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
-
- 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
- E04C3/10—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal prestressed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в стержневых конструкциях покрытий и перекрытий, башен и мачт, мостов и эстакад, стадионов и спортивных сооружений, опор линий электропередач, кранов-перегружателей, а также других несущих и связевых систем.Техническим результатом предлагаемого решения является укорочение панелей сжатых (верхних) поясов, унификация их сечений с сечениями растянутых (нижних) поясов, а также сокращение трудозатрат и расхода конструкционного материала.Указанный технический результат достигается тем, что полураскосная решетка стержневых конструкций помимо верхнего (сжатого или сжато-изгибаемого) и нижнего (растянутого) поясов, основных полураскосов и стоек снабжена также дополнительными раскосами, имеющими I-образную, Y-образную или Ψ-образную форму. Верхние элементы дополнительных полураскосов одним концом соединены с верхним поясом, а другим концом оперты на нижние элементы тех же полураскосов. Верхние узловые соединения верхних элементов делят панели верхнего пояса на составные части, а нижние узловые соединения нижних элементов совмещены с узловыми соединениями основных полураскосов и стоек решетки. 8 ил.The proposed technical solution relates to the field of construction and can be used in the core structures of coatings and ceilings, towers and masts, bridges and overpasses, stadiums and sports facilities, power transmission towers, crane cranes, as well as other load-bearing and communication systems. The solution is shortening the panels of compressed (upper) belts, unifying their sections with sections of stretched (lower) belts, as well as reducing labor costs and consumption of structural material. The technical result is achieved in that the half-diagonal lattice of the rod structures, in addition to the upper (compressed or compressed-bent) and lower (stretched) belts, the main half-braces and racks, is also equipped with additional braces having an I-shaped, Y-shaped or Ψ-shaped. The upper elements of the additional half-braces are connected at one end to the upper belt, and the other end is supported on the lower elements of the same half-braces. The upper nodal connections of the upper elements divide the panels of the upper belt into components, and the lower nodal connections of the lower elements are combined with the nodal connections of the main half-races and the racks of the lattice. 8 ill.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в стержневых конструкциях покрытий и перекрытий, башен и мачт, мостов и эстакад, стадионов и спортивных сооружений, опор линий электропередач, кранов-перегружателей, а также других несущих и связевых систем.The proposed technical solution relates to the field of construction and can be used in the core structures of coatings and ceilings, towers and masts, bridges and overpasses, stadiums and sports facilities, power transmission towers, overhead cranes, as well as other load-bearing and communication systems.
Известны стержневые конструкции (фермы), поддерживающие прогоны кровельного ограждения или балки настила, в раскосной решетке которых раскосы (наиболее длинные элементы) являются растянутыми, а стойки - сжатыми. Применять такие конструкции целесообразно при малой высоте ферм, а также тогда, когда по стойкам передаются значительные усилия (при большой узловой нагрузке) [1. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы конструкций / Под ред. В.В. Горева. - М.: Высшая школа, 2004. - С. 420-421, рис. 7.6, г; 2. Металлические конструкции / Под ред. Ю.И. Кудишина. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - С. 264, 268, рис. 9.7, г]. Недостаток такого технического решения заключается в протяженных панелях сжатых поясов, что сопровождается дополнительным расходом конструкционного материала для обеспечения их устойчивости.Rod structures (trusses) are known that support runs of a roofing fence or flooring beams, in the diagonal lattice of which the braces (the longest elements) are stretched and the racks are compressed. It is advisable to use such structures with a small height of the trusses, as well as when significant efforts are transmitted along the racks (with a large nodal load) [1. Metal constructions. In 3 t. T. 1. Elements of structures / Ed. V.V. Grief. - M.: Higher School, 2004 .-- S. 420-421, Fig. 7.6 g; 2. Metal constructions / Ed. Yu.I. Kudishin. - M.: Publishing Center "Academy", 2007. - S. 264, 268, Fig. 9.7, g]. The disadvantage of this technical solution lies in the extended panels of the compressed belts, which is accompanied by an additional consumption of structural material to ensure their stability.
Известна также раскосная решетка, включающая в свой состав основные раскосы и стойки, а также дополнительные парные раскосы V-образной формы. Верхние узловые соединения V-образных раскосов делят панели верхнего пояса на три составные части, а нижние узловые соединения этих же раскосов совмещены с узловыми соединениями нижнего пояса и стержней решетки, то есть основных раскосов и стоек [Киселев В.А. Строительная механика. - М.: Стройиздат, 1976. - С. 107, рис. 103, б]. Такую решетку используют при внеузловом приложении к верхнему поясу сосредоточенных нагрузок, а также при необходимости уменьшения расчетной длины сжатого пояса. Она более трудоемка, чем раскосная решетка, однако в результате исключения работы сжатого пояса на изгиб и сокращения его расчетной длины обеспечивает некоторое снижение расхода конструкционного материала. Недостатком такого решения является протяженность сжатых V-образных раскосов, а также сложность их узловых соединений с нижним поясом и стержнями решетки (основными раскосами и стойками), что вызывает дополнительные трудозатраты и расход конструкционного материала.A diagonal lattice is also known, which includes the main braces and racks, as well as additional paired V-shaped braces. The upper nodal connections of the V-shaped braces divide the panels of the upper belt into three components, and the lower nodal connections of the same braces are combined with the nodal connections of the lower belt and the rods of the lattice, that is, the main braces and racks [V. Kiselev. Structural mechanics. - M.: Stroyizdat, 1976. - S. 107, Fig. 103, b]. Such a lattice is used for non-nodal application of concentrated loads to the upper belt, and also if it is necessary to reduce the estimated length of the compressed belt. It is more labor-consuming than a diagonal lattice, however, as a result of eliminating the work of the compressed belt for bending and reducing its design length, it provides some reduction in the consumption of structural material. The disadvantage of this solution is the length of the compressed V-shaped braces, as well as the complexity of their nodal connections with the lower belt and lattice rods (main braces and racks), which causes additional labor and consumption of structural material.
Еще одно известное техническое решение (принятое в качестве аналога) представляет собой раскосную решетку стержневых конструкций (в том числе и ферм) с дополнительными раскосами Y-образной или Ψ-образной формы [Марутян А.С. Раскосная решетка стержневых конструкций с дополнительными раскосами Y-образной или Ψ-образной формы. - Патент №2633024, 11.10.2017, бюл. №29]. Общим недостатком раскосных решеток, включая и аналог, является ограниченность их эффективности и рациональности при работе конструкций на большие поперечные силы, а также в несущих и связевых системах со значительными высотами (расстояниями между поясами).Another well-known technical solution (adopted as an analogue) is a diagonal lattice of rod structures (including trusses) with additional braces of a Y-shaped or Ψ-shaped [Marutyan AS Diagonal lattice of rod structures with additional Y-shaped or Ψ-shaped braces. - Patent No. 2633024, 10/11/2017, bull. No. 29]. A common drawback of diagonal gratings, including the analogue, is the limited efficiency and rationality of the structures when working at large transverse forces, as well as in bearing and coupling systems with significant heights (distances between the belts).
Наиболее близким техническим решением (принятым за прототип) к предлагаемой полураскосной решетке с дополнительными полураскосами I-образной, Y-образной или Ψ-образной формы является полураскосная решетка, состоящая из двух систем раскосов (основных полураскосов) и стоек, соединения которых дополнительно к узлам верхнего и нижнего поясов образуют промежуточный ряд узлов [1. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы конструкций / Под ред. В.В. Горева. - М.: Высшая школа, 2004. - С. 420, рис. 7.6, к; 2. Металлические конструкции / Под ред. Ю.И. Кудишина. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - С. 264, рис. 9.7, и]. Недостатком принятого прототипа является протяженность панелей сжатых поясов, что сопровождается дополнительным расходом конструкционного материала для обеспечения их устойчивости.The closest technical solution (adopted as a prototype) to the proposed half-lattice lattice with additional half-bevels I-shaped, Y-shaped or Ψ-shaped is a half-diagonal lattice, consisting of two braces (main half-braces) and racks, the connections of which are additional to the nodes of the upper and lower zones form an intermediate row of nodes [1. Metal constructions. In 3 t. T. 1. Elements of structures / Ed. V.V. Grief. - M .: Higher school, 2004 .-- S. 420, fig. 7.6 k; 2. Metal constructions / Ed. Yu.I. Kudishin. - M.: Publishing Center "Academy", 2007. - S. 264, Fig. 9.7, and]. The disadvantage of the adopted prototype is the length of the panels of the compressed belts, which is accompanied by an additional consumption of structural material to ensure their stability.
Техническим результатом предлагаемого решения является укорочение панелей сжатых (верхних) поясов, унификация их сечений с сечениями растянутых (нижних) поясов, а также сокращение трудозатрат и расхода конструкционного материала.The technical result of the proposed solution is the shortening of the panels of the compressed (upper) belts, the unification of their sections with the sections of the stretched (lower) belts, as well as reducing labor costs and consumption of structural material.
Указанный технический результат достигается тем, что полураскосная решетка стержневых конструкций помимо верхнего (сжатого или сжато-изгибаемого) и нижнего (растянутого) поясов, основных полураскосов и стоек, снабжена также дополнительными полураскосами, имеющими I-образную, Y-образную или Ψ-образную форму. Верхние элементы дополнительных полураскосов одним концом соединены с верхним поясом, а другим концом оперты на нижние элементы тех же полураскосов. Верхние узловые соединения верхних элементов делят панели верхнего пояса на составные части, а нижние узловые соединения нижних элементов совмещены с узловыми соединениями основных полураскосов и стоек решетки.The specified technical result is achieved by the fact that the half-diagonal lattice of the rod structures, in addition to the upper (compressed or compressed-bent) and lower (extended) belts, the main half-braces and racks, is also equipped with additional half-braces having an I-shaped, Y-shaped or Ψ-shaped . The upper elements of the additional half bevels are connected at one end to the upper belt, and the other end is supported on the lower elements of the same half bevels. The upper nodal connections of the upper elements divide the panels of the upper belt into components, and the lower nodal connections of the lower elements are combined with the nodal connections of the main half-races and struts of the lattice.
Предлагаемое техническое решение достаточно универсально. В нем дополнительные полураскосы I-образной, Y-образной или Ψ-образной формы обладают двойным функциональным назначением. Работая на местную нагрузку, они не участвуют в передаче на опору поперечной силы. Вместе с тем, как связевые элементы, они уменьшают расчетную длину сжатого пояса. При этом вполне достижима унификация сечений сжатых (верхних) и растянутых (нижних) поясов, что, как правило, сопровождается сокращением трудозатрат и расхода конструкционного материала.The proposed technical solution is quite universal. In it, additional half-braces of the I-shaped, Y-shaped or Ψ-shaped have a dual functional purpose. Working on local load, they do not participate in the transmission of lateral forces to the support. At the same time, as connecting elements, they reduce the calculated length of the compressed belt. At the same time, unification of the sections of compressed (upper) and extended (lower) belts is quite achievable, which, as a rule, is accompanied by a reduction in labor costs and consumption of structural material.
Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, где наThe proposed technical solution is illustrated by graphic materials, where
фиг. 1 показана схема полураскосной решетки стержневой конструкции с дополнительными полураскосами I-образной формы;FIG. 1 shows a diagram of a half-railing lattice of a rod structure with additional half-rails of an I-shaped form;
фиг. 2 - схема полураскосной решетки стержневой конструкции с дополнительными полураскосами Y-образной формы;FIG. 2 is a diagram of a half-railing lattice of a rod structure with additional half-braces of a Y-shape;
фиг. 3 - схема полураскосной решетки стержневой конструкции с дополнительными полураскосами Ψ-образной формы;FIG. 3 is a diagram of a half-diagonal lattice of a rod structure with additional half-races of a Ψ-shaped form;
фиг. 4 - схема полураскосной решетки стержневой конструкции с сочетанием дополнительных полураскосов I-образной, Y-образной или Ψ-образной формы;FIG. 4 is a diagram of a half-diagonal lattice of a rod structure with a combination of additional half-braces of an I-shaped, Y-shaped or Ψ-shaped;
фиг. 5 представлена расчетная схема полураскосной решетки стержневой конструкции с нагрузками, приложенными в узлах верхнего и нижнего поясов;FIG. 5 is a design diagram of a half-diagonal lattice of a rod structure with loads applied at the nodes of the upper and lower zones;
фиг. 6 - расчетная схема полураскосной решетки стержневой конструкции с дополнительными полураскосами I-образной формы и нагрузками, приложенными в узлах верхнего и нижнего поясов;FIG. 6 is a design diagram of a half-diagonal lattice of a rod structure with additional half-bevels of I-shape and loads applied at the nodes of the upper and lower zones;
фиг. 7 - расчетная схема полураскосной решетки стержневой конструкции с дополнительными полураскосами Y-образной формы и нагрузками, приложенными в узлах верхнего и нижнего поясов;FIG. 7 is a design diagram of a half-diagonal lattice of a rod structure with additional half-braces of a Y-shape and loads applied at the nodes of the upper and lower zones;
фиг. 8 - расчетная схема полураскосной решетки стержневой конструкции с дополнительными полураскосами Ψ-образной формы и нагрузками, приложенными в узлах верхнего и нижнего поясов.FIG. 8 is a design diagram of a half-diagonal lattice of a rod structure with additional half-braces of a Ψ-shape and loads applied at the nodes of the upper and lower zones.
В первом варианте предлагаемая полураскосная решетка стержневых конструкций включает верхний (сжатый или сжато-изгибаемый) пояс 1, нижний (растянутый) пояс 2, основные полураскосы 3, стойки решетки 4 и дополнительные полураскосы I-образной формы 5. Одним своим концом I-образные полураскосы 5 сопряжены с панелями верхнего пояса 1, деля каждую их них на две составные части, а другим концом совмещены с узловыми соединениями основных полураскосов 3 и стоек 4.In the first embodiment, the proposed half-diagonal lattice of the rod structures includes the upper (compressed or compressed-bent) belt 1, the lower (extended)
Во втором варианте предлагаемая раскосная решетка стержневых конструкций включает верхний (сжатый или сжато-изгибаемый) пояс 1, нижний (растянутый) пояс 2, основные полураскосы 3, стойки решетки 4 и дополнительные полураскосы Y-образной формы 6. Одним своим концом верхние элементы Y-образных полураскосов 6 соединены с панелями верхнего пояса 1, а другим концом оперты на нижние элементы тех же Y-образных полураскосов 6. Верхние узловые соединения верхних элементов Y-образных полураскосов 6 делят панели верхнего пояса 1 на три составные части. Нижние 5 узловые соединения нижних элементов Y-образных полураскосов 6 совмещены с узловыми соединениями основных полураскосов 3 и стоек 4.In the second embodiment, the proposed diagonal lattice of the rod structures includes the upper (compressed or compressed-bent) belt 1, the lower (extended)
В третьем варианте предлагаемая раскосная решетка стержневых конструкций включает верхний (сжатый или сжато-изгибаемый) пояс 1, нижний (растянутый) пояс 2, основные полураскосы 3, стойки решетки 4 и дополнительные полураскосы Ψ-образной формы 7. Одним своим концом верхние элементы Ψ-образных полураскосов 7 соединены с панелями верхнего пояса 1, а другим концом оперты на нижние элементы тех же Ψ-образных полураскосов 7. Верхние узловые соединения верхних элементов Ψ-образных полураскосов 7 делят панели верхнего пояса 1 на четыре составные части. Нижние узловые соединения нижних элементов Ψ-образных полураскосов 7 совмещены с узловыми соединениями основных полураскосов 3 и стоек 4.In the third embodiment, the proposed diagonal lattice of the rod structures includes the upper (compressed or compressed-bent) belt 1, the lower (extended)
В еще одном варианте предлагаемая полураскосная решетка стержневых конструкций включает верхний (сжатый или сжато-изгибаемый) пояс 1, нижний (растянутый) пояс 2, основные полураскосы 3, стойки решетки 4, а также сочетание дополнительных полураскосов I-образной формы 5, Y-образной формы 6 и Ψ-образной формы 7.In yet another embodiment, the proposed half-diagonal lattice of the rod structures includes an upper (compressed or compressed-bent) belt 1, lower (extended)
Чтобы пример реализации предлагаемого (нового) технического решения показать с большей наглядностью, целесообразно применить базовый объект, совпадающий с прототипом, в качестве которого можно допустить стержневую конструкцию (ферму) с полураскосной решеткой и нагрузками, приложенными в узлах верхнего и нижнего поясов [Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика. - М.: Высшая школа, 1986. - С. 117, рис. 4.36, 4.37].In order to show the example of the implementation of the proposed (new) technical solution more clearly, it is advisable to use a basic object that matches the prototype, which can be used as a rod structure (truss) with a half-diagonal lattice and loads applied in the nodes of the upper and lower zones [Darkov A. V., Shaposhnikov N.N. Structural mechanics. - M.: Higher School, 1986. - S. 117, Fig. 4.36, 4.37].
Прочность растянутого (нижнего) пояса будет обеспечена при условии:The strength of the stretched (lower) belt will be provided provided:
σ/(γcRy)=N/(AγcRy)≤1,σ / (γ c R y ) = N / (Aγ c R y ) ≤1,
где σ - расчетное значение нормального напряжения при растяжении; γс - коэффициент условий работы конструкции; Ry - расчетное сопротивление конструкционного материала по пределу текучести; N - расчетное усилие растяжения.where σ is the calculated value of the normal tensile stress; γ s is the coefficient of the working conditions of the structure; R y is the calculated resistance of the structural material to yield strength; N is the calculated tensile force.
Если подставить значение коэффициента γс=1, то формулу проверки прочности можно записать в следующем виде:If we substitute the value of the coefficient γ c = 1, then the formula for testing the strength can be written in the following form:
σ/Ry=N/(ARy)≤1.σ / R y = N / (AR y ) ≤1.
Предельные гибкости стержней нижних (растянутых) поясов, прочность которых обеспечена, не должны превышать из плоскости и в плоскости фермы 400, а при учете сейсмических воздействий 350.The limiting flexibility of the rods of the lower (extended) belts, the strength of which is ensured, should not exceed from the plane and in the plane of the truss 400, and when seismic effects are taken into account 350.
Устойчивость сжатого (верхнего) пояса будет обеспечена при условии:The stability of the compressed (upper) belt will be ensured provided:
σ/Ry=N/(ϕARy)≤1,σ / R y = N / (ϕAR y ) ≤1,
где σ - расчетное значение нормального напряжения при сжатии; Ry - расчетное сопротивление конструкционного материала по пределу текучести; N - расчетное усилие сжатия; А - площадь расчетного сечения; ϕ - коэффициент продольного изгиба; А - площадь расчетного сечения;where σ is the calculated value of the normal stress under compression; R y is the calculated resistance of the structural material to yield strength; N is the calculated compression force; A is the calculated cross-sectional area; ϕ is the coefficient of longitudinal bending; A is the calculated cross-sectional area;
ϕ=1-0,066(λpr)3/2 при 0<λpr≤2,5;ϕ = 1-0.066 (λ pr ) 3/2 for 0 <λ pr ≤2.5;
ϕ=1,46-0,34λpr+0,021(λpr)2 при 2,5<λpr≤4,5;ϕ = 1.46-0.34λ pr +0.021 (λ pr ) 2 for 2.5 <λ pr ≤ 4.5;
λpr - условная гибкость сжатого элемента [Пособие по проектированию стальных конструкций. - М.: ЦИТП, 1989. - С. 17];λ pr - conditional flexibility of the compressed element [Guide for the design of steel structures. - M .: TsITP, 1989. - S. 17];
λpr=λ(Ry/E)1/2;λ pr = λ (R y / E) 1/2 ;
λ - расчетная гибкость сжатого элемента;λ is the design flexibility of the compressed element;
Для нижнего (растянутого) пояса базового объекта (прототипа) можно принять квадратную профильную трубу (гнутосварной профиль) сечением □180×180×11 мм по ГОСТ Р 54157-2010 «Сортамент труб стальных профильных для металлоконструкций» (А=69,17 см2; ix=iy=6,74 см; m=54,30 кг/м):For the lower (extended) belt of the base object (prototype), it is possible to adopt a square profile pipe (bent-welded profile) with a section of □ 180 × 180 × 11 mm according to GOST R 54157-2010 “Assortment of steel profile pipes for metal structures” (A = 69.17 cm 2 ; i x = i y = 6.74 cm; m = 54.30 kg / m):
σ/Ry=N/(ARy)=160000/(69,17×2400)=0,964<1,σ / R y = N / (AR y ) = 160000 / (69.17 × 2400) = 0.964 <1,
где Ry - расчетное сопротивление конструкционного материала, для стали класса С245 Ry=2400 кгс/см2.where R y is the calculated resistance of the structural material for steel of class C245 R y = 2400 kgf / cm 2 .
Гибкость нижнего пояса:Flexibility of the lower belt:
где λх - гибкость пояса в плоскости фермы; λу - гибкость пояса из плоскости фермы.where λ x is the flexibility of the belt in the truss plane; λ у - the flexibility of the belt from the plane of the farm.
Для верхнего (сжатого) пояса базового объекта (прототипа) можно принять квадратную трубу сечением □180×180×16 мм (A=93,97 см2; ix=iy=6,43 см; m=73,77 кг/м):For the upper (compressed) belt of the base object (prototype), you can take a square pipe with a cross section of □ 180 × 180 × 16 mm (A = 93.97 cm 2 ; i x = i y = 6.43 cm; m = 73.77 kg / m):
σ/Ry=160000/(0,717×93,97×2400)=0,998<1,σ / R y = 160000 / (0.717 × 93.97 × 2400) = 0.998 <1,
где λx=λy=500/6,43=77,76; λpr=77,76(2400/2100000)1/2=2,629; ϕ=1,46-0,34×2,629+0,021×2,6292=0,711.where λ x = λ y = 500 / 6.43 = 77.76; λ pr = 77.76 (2400/2100000) 1/2 = 2.629; ϕ = 1.46-0.34 × 2.629 + 0.021 × 2.629 2 = 0.711.
Следующим этапом выполняемой реализации предлагаемого технического решения является замена верхнего (сжатого) пояса базового объекта из гнутосварного профиля □180×180×16 мм на такой же пояс из профиля □180×180×12 мм (A=74,46 см2; ix=iy=6,68 см; m=58,45 кг/м) за счет включения в полураскосную решетку прототипа дополнительных полураскосов I-образной формы, делящих сжатые панели пополам (500/2=250 см):The next step in the implementation of the proposed technical solution is the replacement of the upper (compressed) belt of the base object from a bent-welded profile □ 180 × 180 × 16 mm with the same belt from a profile □ 180 × 180 × 12 mm (A = 74.46 cm 2 ; i x = i y = 6.68 cm; m = 58.45 kg / m) due to the inclusion of additional I-shaped half-bevels in half protrusion lattice, dividing the compressed panels in half (500/2 = 250 cm):
σ/Ry=160000/(0,906×74,46×2400)=0,988<1,σ / R y = 160000 / (0.906 × 74.46 × 2400) = 0.988 <1,
где λx=λy=250/6,68=37,43; λpr=37,43(2400/2100000)1/2=1,265; ϕ=1-0,066(1,265)3/2=0,906.where λ x = λ y = 250 / 6.68 = 37.43; λ pr = 37.43 (2400/2100000) 1/2 = 1.265; ϕ = 1-0.066 (1.265) 3/2 = 0.906.
Как видно, металлоемкость верхнего пояса сократилась в 73,77/58,45=1,262 раза.As can be seen, the metal consumption of the upper belt decreased by 73.77 / 58.45 = 1.262 times.
Если подобным образом в полураскосную решетку прототипа взамен дополнительных полураскосов I-образной формы включить аналогичные полураскосы Y-образной формы, то сжатые панели верхнего пояса разделятся на три части (500/3=166,7 см), и для этого пояса можно будет принять гнутосварной профиль □180×180×11,5 мм (A=71,83 см2; ix=iy=6,71 см; m=56,39 кг/м):If similarly Y-shaped half-bevels are included in the prototype half-lattice instead of additional I-shaped half-beams in this way, the compressed panels of the upper belt will be divided into three parts (500/3 = 166.7 cm), and bent-welded can be adopted for this belt profile □ 180 × 180 × 11.5 mm (A = 71.83 cm 2 ; i x = i y = 6.71 cm; m = 56.39 kg / m):
σ/Ry=160000/(0,949×71,83×2400)=0,978<1,σ / R y = 160000 / (0.949 × 71.83 × 2400) = 0.978 <1,
где λх=λy=166,7/6,71=24,84; λpr=24,84(2400/2100000)1/2=0,8397; ϕ=1-0,066(0,8397)3/2=0,949.where λ x = λ y = 166.7 / 6.71 = 24.84; λ pr = 24.84 (2400/2100000) 1/2 = 0.8397; ϕ = 1-0.066 (0.8397) 3/2 = 0.949.
Тогда металлоемкость верхнего пояса сократится в 73,77/56,39=1,308 раза.Then the metal consumption of the upper belt will be reduced by 73.77 / 56.39 = 1.308 times.
На завершающем этапе выполняемой реализации предлагаемого технического решения достижима замена верхнего (сжатого) пояса базового объекта из гнутосварного профиля □180×180×16 мм на такой же пояс из профиля, принятого для нижнего пояса, то есть □180×180×11 мм (A=69,17 см2; ix=iy=6,74 см; m=54,30 кг/м), за счет включения в полураскосную решетку прототипа дополнительных полураскосов Ψ-образной формы, делящих сжатые панели на четыре части (500/4=125 см):At the final stage of the implementation of the proposed technical solution, it is achievable to replace the upper (compressed) belt of the base object from bent welded profile □ 180 × 180 × 16 mm with the same belt from the profile adopted for the lower belt, that is, □ 180 × 180 × 11 mm (A = 69.17 cm 2 ; i x = i y = 6.74 cm; m = 54.30 kg / m), due to the inclusion of additional Ψ-shaped half-bevels in the prototype half-lattice, dividing the compressed panels into four parts (500 / 4 = 125 cm):
σ/Ry=160000/(0,967×69,17×2400)=0,997<1,σ / R y = 160000 / (0.967 × 69.17 × 2400) = 0.997 <1,
где λx=λy=125/6,74=18,55; λpr=18,55(2400/2100000)1/2=0,6271; ϕ=1-0,066(0,6271)3/2=0,967.where λ x = λ y = 125 / 6.74 = 18.55; λ pr = 18.55 (2400/2100000) 1/2 = 0.6271; ϕ = 1-0.066 (0.6271) 3/2 = 0.967.
Очевидно, что металлоемкость верхнего пояса сократилась в 73,77/54,30=1,359 раза. При этом достигнута унификация сечения обоих поясов и тем самым решена характерная задача, ставшая определяющей при проектировании стандартизированных ферменных конструкций из прямоугольных профильных труб (гнутосварных профилей) пролетом 36 м [Барановский М.Ю., Тарасов В.А. Стандартизированные ферменные конструкции с уклоном 10% пролетами 24, 30, 36 метров. - Строительство уникальных зданий и сооружений, 2014. №7(22). - С. 92-106]. Кроме того, соединительные узлы верхнего пояса с дополнительными полураскосами позволяют опереть на них определенное количество дополнительных прогонов и раскрепить его сжатые панели из плоскости фермы. По мере увеличения общего количества прогонов происходит их облегчение, что может иметь определяющее значение для несущих конструкций, рассчитанных на особые нагрузки и воздействия [Марутян А.С. Оптимизация ферменных конструкций со стойками и полураскосами в треугольных решетках. - Строительная механика и расчет сооружений, 2016, №4. - С. 60-68].Obviously, the metal consumption of the upper belt decreased by 73.77 / 54.30 = 1.359 times. At the same time, the unification of the cross sections of both belts was achieved and thereby the characteristic problem that became decisive in the design of standardized truss structures from rectangular profile pipes (bent welded profiles) with a span of 36 m [Baranovsky M.Yu., Tarasov V.A. Standardized truss structures with a slope of 10% spans 24, 30, 36 meters. - Construction of unique buildings and structures, 2014. No. 7 (22). - S. 92-106]. In addition, the connecting nodes of the upper belt with additional half-braces allow you to lean on them a certain number of additional runs and unfasten its compressed panels from the plane of the truss. As the total number of runs increases, they are facilitated, which may be of decisive importance for load-bearing structures designed for special loads and effects [Marutyan AS Optimization of trusses with racks and half-bevels in triangular lattices. - Structural mechanics and calculation of structures, 2016, No. 4. - S. 60-68].
Таким образом, подводя некоторые итоги, можно прийти к основному выводу, что предлагаемая полураскосная решетка стержневых конструкций с дополнительными полураскосами I-образной, Y-образной или Ψ-образной формы достаточно эффективна, рациональна и перспективна для применения в составе несущих и связевых систем различных зданий и сооружений.Thus, summing up some results, we can come to the main conclusion that the proposed half-diagonal lattice of bar structures with additional half-bevels of I-shaped, Y-shaped or Ψ-shaped is quite effective, rational and promising for use in the bearing and communication systems of various buildings and facilities.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140387U RU196738U1 (en) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | HALF-ARRAY LATTICE OF ROD STRUCTURES WITH ADDITIONAL RODS OF I-SHAPED, Y-SHAPED AND Ψ-SHAPED SHAPE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140387U RU196738U1 (en) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | HALF-ARRAY LATTICE OF ROD STRUCTURES WITH ADDITIONAL RODS OF I-SHAPED, Y-SHAPED AND Ψ-SHAPED SHAPE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU196738U1 true RU196738U1 (en) | 2020-03-13 |
Family
ID=69898077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019140387U RU196738U1 (en) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | HALF-ARRAY LATTICE OF ROD STRUCTURES WITH ADDITIONAL RODS OF I-SHAPED, Y-SHAPED AND Ψ-SHAPED SHAPE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU196738U1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4187652A (en) * | 1978-09-14 | 1980-02-12 | Bobrovnikov Anatoly P | Space structure of a roof covering for a building |
| RU175830U1 (en) * | 2017-05-31 | 2017-12-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | Truss with nodal truss systems |
-
2018
- 2018-12-20 RU RU2019140387U patent/RU196738U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4187652A (en) * | 1978-09-14 | 1980-02-12 | Bobrovnikov Anatoly P | Space structure of a roof covering for a building |
| RU175830U1 (en) * | 2017-05-31 | 2017-12-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | Truss with nodal truss systems |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Experimental and numerical investigation of the seismic performance of an A-frame-truss-column hybrid supporting structure", Zeliang Yao and Eric M. Lui - Advances in Structural Engineering, 2017. * |
| "Металлические конструкции", под ред. В.В. Горева. - М.: Высшая школа, 2004. "Металлические конструкции", под ред. Ю.И. Кудишина. - М.: Издательский центр "Академия", 2007. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201433507Y (en) | Honeycomb beam and steel building frame | |
| Dhakad et al. | Base Shear Reduction by Using Optimum Size of Beams in Top Floors with Different Grades in Multistoried Building at Different Levels | |
| CN210507098U (en) | H-shaped single-tower double-cable-surface prestressed concrete cable-stayed bridge main tower structure | |
| Lequesne et al. | Seismic response of fiber-reinforced concrete coupled walls | |
| RU196738U1 (en) | HALF-ARRAY LATTICE OF ROD STRUCTURES WITH ADDITIONAL RODS OF I-SHAPED, Y-SHAPED AND Ψ-SHAPED SHAPE | |
| Wakchaure et al. | Design and comparative study of pre-engineered building | |
| RU2618810C1 (en) | Triangle lattice of rod structures with additional semi-racks and half-braces (y-shaped racks) | |
| RU196556U1 (en) | ROMBIC GRILLE OF ROD STRUCTURES WITH Y-SHAPED OR ψ-SHAPED HALF-STORES | |
| RU199331U1 (en) | CROSSLATING OF ROD STRUCTURES WITH Y-SHAPED OR Ψ-SHAPED SEMI-STRUCTURES | |
| CN216892442U (en) | Multiple lower chord type large-span beam string structure | |
| CA1100713A (en) | Unit construction steel bridges | |
| CN211973058U (en) | Arch bridge system | |
| RU153641U1 (en) | REINFORCED CONCRETE COVERING OF ONE-STOREYED PRODUCTION BUILDING ON TWO COLUMNS | |
| CN210342244U (en) | High-rise building structure | |
| RU102643U1 (en) | ARCH COVER OF ANGAR | |
| RU180553U1 (en) | STEEL SLIPPING FARM | |
| CN104532732A (en) | Self-anchorage type suspension bridge of fish bone beam structure | |
| Dolgusheva et al. | Comparing two types of combined arch-cable systems operation | |
| CN218643163U (en) | Steel-concrete joint section connecting structure adopting injection type and anchor pull plate type steel truss combined bridge | |
| LU502338B1 (en) | Suspended bridge deck of through type arch bridge reinforced by stiffening longitudinal beam of trussed steel structure and construction method thereof | |
| Chung | Composite beams and floor systems fully integrated with building services | |
| CN111101433B (en) | Arch bridge system | |
| Chernieva et al. | THE USE OF PRESTRESSING METAL STRUCTURES TO INCREASE THE RIGIDITY AND STABILITY OF STRUCTURES | |
| DE803674C (en) | Reinforced concrete support member | |
| RU139746U1 (en) | CONSOLE SPATIAL-ROD COVER DESIGN |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200421 |