RU39904U1

RU39904U1 - ARCHED GIRDER

Info

Publication number: RU39904U1
Application number: RU2004114410/22U
Authority: RU
Inventors: В.М. Асташкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговая компания "ТОР"
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2004-08-20

Abstract

Использование: в строительстве при сооружении большепролетных покрытий зданий. Полезная модель решает задачу повышения несущей способности и жесткости фермы. Арочная ферма состоит из выпуклого верхнего пояса 1, провисающего нижнего пояса 2, двух объединяющих пояса V-образных стоек 3, ветви которых закреплены общим узлом к нижнему поясу, а концами - к верхнему поясу, и перекрестных тяжей 9, 10 в средней части фермы, концы которых закреплены в узлах 6, 7 примыкания к поясам 1, 2 обращенных к середине фермы ветвей 5 стоек 3. При этом тяжи 9, 10 могут быть снабжены натяжными устройствами 11, например винтовыми стяжками. Перекрестные тяжи 9, 10 при односторонней нагрузке препятствуют перекосу фермы, повышая ее жесткость, снижая гибкость верхнего пояса 1 и повышая его устойчивость, что в итоге повышает несущую способность фермы.Usage: in construction during the construction of large-span coatings of buildings. The utility model solves the problem of increasing the bearing capacity and rigidity of the farm. An arch truss consists of a convex upper belt 1, a sagging lower belt 2, two connecting belts of V-shaped racks 3, the branches of which are fixed by a common knot to the lower belt, and the ends to the upper belt, and cross cords 9, 10 in the middle of the farm, the ends of which are fixed in the nodes 6, 7 adjoining to the belts 1, 2 of the branches 5 of the legs 5 facing the middle of the truss. In this case, the bands 9, 10 can be equipped with tensioning devices 11, for example, screw ties. Cross-strands 9, 10 with one-sided load prevent the skew of the truss, increasing its rigidity, reducing the flexibility of the upper belt 1 and increasing its stability, which ultimately increases the bearing capacity of the truss.

Description

Полезная модель относится к области строительства и может быть применена при сооружении большепролетных покрытий спортивных и других зданий.The utility model relates to the field of construction and can be used in the construction of large-span coatings of sports and other buildings.

Известна арочная ферма, состоящая из выпуклого верхнего пояса, прямого нижнего пояса и объединяющих пояса параллельных стоек-подвесок [1]. Однако сжатый верхний пояс такой фермы имеет высокую гибкость, так как подвески-стойки не напряжены, не могут стабилизировать положение верхнего пояса, а между поясами и стойками образуются четырехугольники, являющиеся изменяемыми от перекоса фигурами, что особенно проявляется при односторонней нагрузке. В результате снижается жесткость фермы, происходит искажение ее формы, а из за высокой гибкости возможна потеря устойчивости верхнего пояса. Это в конечном итоге снижает несущую способность фермы.Known arch truss, consisting of a convex upper belt, a straight lower belt and the uniting belts of parallel struts, pendants [1]. However, the compressed upper belt of such a truss has high flexibility, since the suspension struts are not strained, they cannot stabilize the position of the upper belt, and quadrangles are formed between the belts and racks, which are figures that are changeable from skew, which is especially manifested under one-sided loading. As a result, the stiffness of the truss is reduced, its shape is distorted, and due to the high flexibility, the stability of the upper belt is possible. This ultimately reduces the bearing capacity of the farm.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому объекту является арочная ферма, состоящая из выпуклого верхнего пояса, провисающего нижнего пояса и двух объединяющих пояса V-образных стоек, ветви которых закреплены общим узлом к нижнему поясу, а концами - к верхнему поясу [2].The closest in technical essence to the claimed object is an arched truss, consisting of a convex upper belt, a sagging lower belt and two connecting belts of V-shaped racks, the branches of which are fixed by a common node to the lower belt, and the ends to the upper belt [2].

Провисающая форма нижнего пояса обуславливает обжатие (преднапряжение) стоек, благодаря которому стабилизируется положение верхнего пояса, а V-образная форма стоек позволяет за счет изменения длины участков нижнего пояса в каких-то пределах регулировать перераспределение моментов в верхнем поясе. Кроме того, в опорных зонах фермы между поясами и ветвями стоек образуются неизменяемые фигуры - треугольники. Это уменьшает гибкость верхнего пояса, повышает его устойчивость и несколько повышает жесткость и несущую способность фермы.The sagging shape of the lower belt determines the compression (prestressing) of the racks, due to which the position of the upper belt is stabilized, and the V-shaped form of the racks allows to regulate the redistribution of moments in the upper belt by varying the length of the sections of the lower belt. In addition, in the supporting zones of the farm between the belts and the branches of the racks are formed unchanging figures - triangles. This reduces the flexibility of the upper belt, increases its stability and slightly increases the rigidity and bearing capacity of the farm.

Однако у этой фермы при односторонней нагрузке (например, снеговой) возможен перекос средней зоны, так как там между стойками и поясами образуется четырехугольник, являющийся изменяемой фигурой. Это повышает гибкость верхнего пояса, увеличивает возможность потери им устойчивости, снижает However, in this farm, with a one-sided load (for example, snow), a skew of the middle zone is possible, since there a quadrangle is formed between the posts and belts, which is a variable figure. This increases the flexibility of the upper belt, increases the possibility of their loss of stability, reduces

жесткость фермы, слабо противостоит искажению ее формы и в конечном итоге снижает жесткость и несущую способность фермы.farm rigidity weakly resists distortion of its shape and ultimately reduces farm rigidity and load-bearing capacity.

Полезная модель решает задачу повышения несущей способности и жесткости фермы.The utility model solves the problem of increasing the bearing capacity and rigidity of the farm.

Для этого арочная ферма, состоящая из выпуклого верхнего пояса, провисающего нижнего пояса и двух объединяющих пояса V-образных стоек, ветви которых закреплены общим узлом к нижнему поясу, а концами - к верхнему поясу, согласно полезной модели снабжена перекрестными тяжами в средней части фермы, концы которых закреплены в узлах примыкания к поясам обращенных к середине фермы ветвей стоек. При этом тяжи могут быть снабжены натяжными устройствами, например винтовыми стяжками.For this, an arched truss consisting of a convex upper girdle, a sagging lower girdle and two connecting belts of V-shaped struts, the branches of which are fixed by a common knot to the lower girdle, and the ends to the upper girdle, according to the utility model, is equipped with cross ties in the middle part of the truss the ends of which are fixed in the junction points to the belts of the strut branches facing the middle of the farm. In this case, the bands can be equipped with tensioning devices, for example screw ties.

Перекрестные тяжи преобразуют изменяемую фигуру - четырехугольник в средней части фермы между стойками и поясами в неизменяемые фигуры - треугольники, что устраняет возможность перекоса средней части фермы, уменьшает ее деформации и увеличивает жесткость. При этом уменьшается гибкость верхнего пояса и повышается его устойчивость, что ведет к повышению несущей способности фермы. Натяжные устройства тяжей позволяют создать их преднапряжение, что делает возможным в пределах преднапряжения воспринимать ими сжимающие усилия, это также повышает жесткость и несущую способность фермы.Cross-strands transform a variable figure - a quadrangle in the middle of the truss between the uprights and belts into unchangeable figures - triangles, which eliminates the possibility of skewing the middle part of the truss, reduces its deformation and increases rigidity. At the same time, the flexibility of the upper belt decreases and its stability increases, which leads to an increase in the bearing capacity of the farm. The tension devices of the strands make it possible to create their prestressing, which makes it possible to perceive compressive forces within the limits of prestressing, this also increases the rigidity and bearing capacity of the truss.

На фиг.1 показана схема фермы. Арочная ферма состоит из выпуклого верхнего пояса 1, соединенного с ним на опорах 12 провисающего нижнего пояса 2 и двух V-образных стоек 3, объединяющих пояса 1 и 2. V-образные стойки 3 состоят из ветвей 4, обращенных к опорам, и ветвей 5, обращенных к середине фермы. Ветви 4 и 5 стойки 3 общим узлом 6 закреплены к нижнему поясу 2, а концами 7 и 8 примыкают к верхнему поясу 1 и закреплены к нему, например шарнирно, образуя здесь узлы примыкания. В средней части фермы между обращенными к середине фермы ветвями 5 стоек 3 установлены перекрестные тяжи 9 и 10, которые закреплены одним концом к общим узлам 6 ветвей 4 и 5, а другим концом - к узлам 7 примыкания ветвей 5 к верхнему поясу 1. Тяжи 9 и 10 снабженыFigure 1 shows a diagram of the farm. The arched truss consists of a convex upper belt 1, connected to it on the supports 12 of the sagging lower belt 2 and two V-shaped posts 3, combining the belts 1 and 2. The V-shaped posts 3 consist of branches 4 facing the supports and branches 5 facing the middle of the farm. The branches 4 and 5 of the rack 3 by a common node 6 are fixed to the lower belt 2, and the ends 7 and 8 are adjacent to the upper belt 1 and secured to it, for example, articulated, forming here adjacency nodes. In the middle part of the farm, between the branches of the 5 stands 3 facing the middle of the farm, cross ties 9 and 10 are installed, which are fixed at one end to the common nodes of 6 branches 4 and 5, and the other end to the nodes 7 of the adjoining branches 5 to the upper belt 1. Ties 9 and 10 equipped

натяжными устройствами 11, например винтовыми стяжками. Концы фермы установлены на опоры 12, например колонны.tensioning devices 11, for example screw ties. The ends of the truss are mounted on supports 12, for example columns.

Заявляемая арочная ферма работает следующим образом. Основными нагрузками на ферму являются вес покрытия и вес снегового покрова. При нагрузке от веса кровли и снега верхний пояс 1 работает на сжатие с изгибом, нижний пояс 2 - на растяжение, стойки 3 - на сжатие, тяжи 9 и 10 - на растяжение. При этом перекрестные тяжи 9 и 10 разбивают четырехугольник между поясами 1, 2 и обращенными к середине фермы ветвями 5 стоек 3 на треугольники, делая его неизменяемым, в результате повышается жесткость фермы, в плоскости фермы снижается гибкость верхнего пояса 1 и уменьшается опасность потери им устойчивости, что повышает несущую способность фермы. При наиболее опасной для арочных ферм односторонней нагрузке, например снеговой на одном скате, перекосу фермы препятствует один из перекрестных тяжей 9 или 10, в зависимости от того, с какой стороны приложена нагрузка. Тяжи 9 и 10 могут быть предварительно натянуты устройствами 11, в этом случае при односторонней нагрузке они оба препятствуют перекосу фермы, при этом усилие растяжения в одном из тяжей 9, 10 увеличивается, а в другом - уменьшается. В любом случае, перекрестные тяжи 9 и 10 препятствуют перекосу фермы, повышая ее жесткость и несущую способность.The inventive arched farm operates as follows. The main loads on the farm are the weight of the cover and the weight of the snow cover. Under load from the weight of the roof and snow, the upper belt 1 works for compression with bending, the lower belt 2 for tension, the struts 3 for compression, the cords 9 and 10 for tension. In this case, the crossbands 9 and 10 break the quadrangle between the belts 1, 2 and the branches 5 of the 3 legs 3 facing the middle of the farm into triangles, making it unchanged, as a result, the rigidity of the truss increases, the flexibility of the upper girdle 1 decreases in the truss plane and the risk of losing stability , which increases the bearing capacity of the farm. With the one-sided load most dangerous for arched trusses, for example, snow on one slope, one of the cross strands 9 or 10 prevents the skewing of the truss, depending on which side the load is applied. The rods 9 and 10 can be pre-tensioned by the devices 11, in this case, under one-sided load, they both prevent the skew of the truss, while the tensile force in one of the strands 9, 10 increases, and in the other it decreases. In any case, crossbands 9 and 10 prevent the skew of the farm, increasing its rigidity and load-bearing capacity.

По сравнению с прототипом заявляемая арочная ферма имеет повышенные жесткость и несущую способность.Compared with the prototype of the inventive arch truss has increased stiffness and bearing capacity.

Источники информацииSources of information

1. Васильев А.А. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1968, с.321, рис.ХII.9.1. Vasiliev A.A. Metal constructions. - M .: Stroyizdat, 1968, p. 321, Fig. XII.9.

2. Пространственные конструкции зданий и сооружений (исследование, расчет, проектирование и применение). Сб. статей, вып.9 / MOO "Пространственные конструкции" / под ред. В.В.Шугаева и др. - М.: ООО "Девятка принт", 2004, с.163 (прототип).2. Spatial structures of buildings and structures (research, calculation, design and application). Sat articles, issue 9 / MOO "Spatial constructions" / ed. V.V.Shugaeva et al. - M .: Nine Print LLC, 2004, p.163 (prototype).

Claims

1. Arched truss, consisting of a convex upper belt, a sagging lower belt and two connecting belts of V-shaped struts, the branches of which are fixed by a common knot to the lower belt, and the ends to the upper belt, characterized in that it is equipped with cross bands in the middle of the farm , the ends of which are fixed in the junction points to the belts of the strut branches facing the middle of the farm.

2. Arched truss according to claim 1, characterized in that the cords are equipped with tensioning devices, for example screw ties.