Решётчатые металлоконструкции

Решетчатые металлоконструкции

Выполнил:

учащийся АСК ДонГТУ

Разумов Алексей

Руководитель: преподаватель

Боровик В.А.

Алчевск 2018

Содержание

• Решетчатые металлоконструкции
• Виды решётчатых металлоконструкций
• Номенклатура и область применения металлоконструкций
• Выбор сталей для строительных металлоконструкций
• Виды напряженного состояния
• Сварка металлоконструкций
• Преимущества металлоконструкций
• Узлы решётчатых металлоконструкций
• Расчет решетчатых металлоконструкций

Решетчатые металлоконструкции

Решетчатые конструкции собирают на специальных стеллажах, а при массовом изготовлении одного и того узла — в специальных кондукторах, определяющих взаиморасположение деталей. Обычно применяют стеллажи сборно-разборной конструкции в виде металлических козелков, устанавливаемых на направляющие из швеллеров, заделанных в пол сборочного цеха. Отдельные детали, заготовки и узлы металлоконструкций стыкуют под сварку. Для этих работ существует много разных приспособлений и устройств. Для сжима сопрягаемых деталей применяют универсальные винтовые скобы (струбцины). Для прижима листов внахлестку применяют клиновые скобы, привариваемые на прихватку к одному из листов. Если листы стыкуют, то к ним приваривают специальные уголки и стожки, являющиеся инвентарными приспособлениями для определенного типа конструкций.

Виды решётчатых металлоконструкций

Клёпаные Сварные

Номенклатура и область применения решётчатых металлоконструкций

Металлоконструкции применяются во всех инженерных сооружениях значительных пролетов, высоты и нагрузок. В зависимости от конструктивной формы и назначения металлические конструкции делятся на восемь видов:

• промышленные здания;
• большепролетные покрытия зданий;
• мосты, эстакады;
• листовые конструкции;
• башни и мачты;
• каркасы многоэтажных зданий;
• крановые и другие подвижные конструкции;
• прочие конструкции;

Выбор стали для строительных металлоконструкции

Выбор стали ведется на основе вариантного проектирования и технико-экономического анализа конструкции. Следует стремиться к большей унификации конструкций, сокращению числа профилей и марок сталей.

Выбор стали, зависит от:

• Температуры окружающей среды;
• характера нагружения;
• вида напряженного состояния;
• способа соединения элементов;
• толщины проката.

Виды напряжённого состояния

Плоское

Объемное

Линейное

Сварка решетчатых металлоконструкций

Сварка обеспечивает выполнение наиболее рациональных строительных конструкций. Именно благодаря применению сварки производятся фермы, балки и другие металлоконструкции разнообразных размеров – высотой до 3-4 м и более, а также любой длины. Кроме того, сварка позволяет создавать балки с толстыми широкими поясами в сочетании с высокими тонкими стенками. Такая возможность создавать сварные конструкции с желаемыми соотношениями размеров существенно снижает расход металла и делает строительные

работы более экономичными.

Преимущества решетчатых металлоконструкций

Изделия, применяемые в строительной индустрии, имеют специфические характеристики и ряд преимуществ:

• простота и серийность производства;
• возможность ведения монтажа крупными блоками;
• небольшой вес;
• легкость монтажа и возможность демонтажа;
• удобство транспортировки;
• высокая скорость возведения объектов;
• надежность и длительный срок эксплуатации.

Узлы решётчатых металлоконструкций

а – с непосредственным примыканием элементов;

б – на фасонках.

Последовательность построения отдельных узлов решётчатых металлоконструкций

Плоская (а) и пространственная (б) фермы

Элементы решетчатых металлоконструкций

• 1 – верхний пояс;
• 2 – нижний пояс;
• 3 – раскосы;
• 4 - стойки.

Системы решётчатых металлоконструкций

• а – балочная разрезная;
• б – неразрезная;
• в, е – консольная;
• г – арочная;
• д – рамная;
• ж - комбинированная

Очертания поясов решётчатых металлоконструкций

• а – сегментное ;
• б – полигональное ;
• в – трапецеидальное ;
• г – с параллельными поясами ;
• д-и - треугольное

Системы решетчатых металлоконструкций

• а – треугольная ;
• б – треугольная с дополнительными стойками ;
• в – раскосная с восходящими раскосами ;
• г – раскосная с нисходящими раскосами ;
• д – шпренгельная ;
• е – крестовая ;
• ж – перекрестная ;
• и – ромбическая ;
• к - полу раскосная

Типы сечений стержней легких решётчатых металлоконструкций

Типы сечений стержней тяжелых решётчатых металлоконструкций

Расчет решетчатых металлоконструкций

Определение расчетной нагрузки.

Вся нагрузка, действующая на решетчатую металлоконструкцию прикладывается обычно в узлах, к которым прикрепляются элементы поперечной конструкции (прогоны кровли или подвесные потолки), передающие нагрузку. Если нагрузка приложена непосредственно в панели, то в основной расчетной схеме она также распределяется между ближайшими узлами, но дополнительно учитывается местный изгиб пояса от расположенной на нем нагрузки. Пояс решетчатой металлоконструкции при этом рассматривается как неразрезная балка с опорами в узлах. Рекомендуется определять усилия в стержнях решетчатых металлоконструкций отдельно для каждого вида нагрузки, т.е. для постоянной и временной;

• Постоянной - в которую входит собственный вес и всей поддерживаемой конструкции (кровли с утеплением, фонарей и т.п.)

• Временной – нагрузки от подвесного подземно транспортного оборудования, полезной нагрузки, действующей на подвешенное к решетчатой металлоконструкции чердачное перекрытие, и т.п.
• Кратковременной например, атмосферной – снег, ветер. Расчетная постоянная нагрузка, действующая на любой узел стропильной зависит от грузовой площади, с которой она собирается и определяется по формуле:

где ф g - собственный вес фермы и связей, кН/м² горизонтальной проекции кровли; кр g – вес кровли, кН/м²; α - угол наклона верхнего пояса к горизонту; b - расстояние между фермами; i −1 d и i d - примыкающие к узлу панели; g γ - коэффициент надежности для постоянной нагрузки.

В отдельных узлах к нагрузке, получаемой по формуле, прибавляется нагрузка от веса фонаря.

Снег – нагрузка временная и может загружать ферму лишь частично; загруженные снегом одной половины, может оказаться невыгодным для средних раскосов.

Расчетную узловую нагрузку от снега определяют по формуле:

где S - вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной проекции кровли; s γ – коэффициент надежности для снеговой нагрузки.

Значение “S” должно определяться с учетом возможного неравномерного распределения снегового покрова около фонаря или перепадов высот. Давление ветра учитывается только на вертикальные поверхности, а также на поверхности с углом наклона к горизонту более 300, что бывает в башнях,

мачтах, эстакадах, а также в крутых треугольных стропильных фермах и фонарях. Ветровая нагрузка приводится к узловой..

Горизонтальная нагрузка от ветра на фонарь при расчете стропильной фермы не учитывается, так как ее влияние на работу фермы не значительно

Расчетная схема