Наглядный конспект по основным темам МДК 01.01 «Проектирование зданий и сооружений» - Стальные конструкции одноэтажных зданий (вопрос 57)

Тема 57. Стропильные и подстропильные стальные фермы. Узел опирания на колонну. Эскиз.

Содержание

Введение

Стропильные и подстропильные стальные фермы

Узел опирания на колонну

Литература

Введение

Название "фермы" подразумевает некие конструкции, которые выполнены из поясов и решеток, их связывающих. Пояса сквозных конструкций имеют одну либо несколько ветвей составного или цельного сечения.

фермы различаются по очертанию верхнего пояса и имеют одноименные названия: односкатные фермы, двускатные, треугольные, многоугольные, а также фермы с параллельными поясами. Пролеты ферм, принимающие от 9 до 30 м, определяются несколькими характеристиками: величиной нагрузки, количеством панелей и очертаниями верхнего пояса.

Отдельные стержни, имеющие названия раскосы и стойки, и соединенные в определенном порядке, представляют собой решетку, которая может применяться вместо сплошной стенки. Такое использование решетки сокращает расход материалов, из которых и выполняется металлическая ферма. Но если говорить о различиях в строениях ферм, то здесь следует отметить, что в сквозных фермах присутствуют узловые соединения отдельных деталей решетки как между собой, так и с поясами. Тогда как в сплошных плоскостных конструкциях соединений подобного типа нет – т.е. нет специальных средств упомянутого соединения.

Усилия продольные растягивающие и сжимающие появляются в элементах ферм при узловой нагрузке. А по длине стержней, как и по их сечению, распределяются нормальные напряжения, при этом более полно используется несущая способность исходного материала ферм.

Стропильные и подстропильные фермы

Стропильные фермы. Стальные стропильные фермы применяют в покрытиях зданий пролетом 18, 24, 30, 36 м и более при стальных или железобетонных колоннах с шагом 6 и 12 м.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы могут быть с параллельными поясами, треугольные, полигональные (рис. 69).Фермы с параллельными поясами применяют в плоских покрытиях промышленных зданий при пролете 18—36 м и шаге колонн б и 12 м. Конструктивные преимущества ферм с параллельными поясами состоят в том, что длина элементов поясов и решетки одинаковая и, следовательно, имеется возможность применить стандартные элементы и типовые узлы, что способствует индустриализации изготовления ферм.

Треугольные фермы применяют в зданиях при крутых уклонах кровли, например, при устройстве кровли из асбестоцементных листов.

Полигональные фермы используют в покрытиях зданий с рулонной кровлей, с фонарями и без фонарей, с внутренним и наружным водостоком, с пролетом 18, 24, 30 и 36 м при стальных и железобетонных колоннах, с шагом 6 и 12 м. Эти фермы представляют собой сквозную (решетчатую) несущую конструкцию, состоящую из отдельных стержней, соединенных в узлах сваркой при помощи фасонок.

Стальные фермы обычно изготовляют из прокатных уголков. Стержни этих ферм состоят из парных уголков. Элементы фермы соединяют в узлах также сваркой при помощи фасонок (косынок) из листовой стали, располагаемых между парными уголками. Решетка в стальных фермах принята треугольной.

Опоры для ферм устраивают неподвижными, кроме ферм, устанавливаемых в температурных швах. В этих фермах одна из опор устанавливается на катках или сферических поверхностях и является подвижной.

На стальные колонны фермы опираются непосредственно выступающим краем торцовой фасонки. Опорный узел фермы соединяют с колонной болтами, для чего к верхнему концу колонны приваривают горизонтальную диафрагму.

При жестком соединении фермы с колонной (не шарнирном) колонну делают выше на 2200 мм. В этом случае нижний опорный узел фермы устанавливают на монтажный столик из уголка, приваренного к колонне, и соединяют с ней болтами. При опирании ферм на железобетонные (или кирпичные) опоры их крепят с помощью анкеров. При кирпичных опорах под концы (опорные части) ферм укладывают бетонные подушки.

Стропильные фермы, расположенные в плоскости колонн, опираются на стальные подколенники подстропильных ферм. Для опирания стропильной фермы, расположенной между колоннами в подстропильной ферме, устроена специальная горизонтальная площадка из стального листа, приваренного поверх средней фасонки нижнего пояса.

Рис. 71. Связи в покрытии по стальным фермам (схема): а — по верхнему поясу; б —- по нижнему поясу; 1 — торцовая стена; 2 — стропильные фермы; 3,6— распорки; 4 — горизонтальные связи поперечные; 5 — вертикальные связи; 7 — горизонтальные связи продольные; 8 — промежуточный жесткий блок (при длине температурного блока больше 60 м); 9 — плиты покрытий; 10 — ось температурного шва

Рис. 70. Подстропильная стальная ферма

Подстропильные фермы. Стальные подстропильные фермы применяют в покрытиях промышленных зданий в тех случаях, когда колонны располагаются с шагом 12 м, а стальные стропильные фермы — с шагом 6 м. Фермы устанавливают на стальные или железобетонные колонны.

Подстропильные стальные фермы (рис. 70) представляют собой сквозную решетчатую конструкцию, состоящую из стальных стержней, соединенных между собой в узлах сваркой при помощи фасонок. Все стержни фермы, кроме средних стоек, состоят из прокатных парных Уголков. Средние стойки — из швеллеров. Номинальный пролет фермы 12 м. Фермы, устанавливаемые у торцовых стен и у температурных швов, имеют пролет 11,5 м.

Рис. XI-16. Стальные подстропильные фермы: а - для стропильных ферм из горячекатаных уголков; б - для ферм из широкополочных двутавров и труб; в - то же, из гнутосварных профилей прямоугольного сечения; г - конструкция покрытия с применением стропильной и подстропильной ферм и железобетонных плит покрытия (фрагмент); /-колонна; 2-стропильная ферма; 3 - подстропильная ферма; 4 - плита покрытия; 5 - надопорная стойка (двутавр № 40)

Для стропильных ферм из прокатных уголков проектируют подстропильные фермы с параллельными поясами длиной от 12 до 24 м.
Высота ферм составляет 3130 мм, они имеют опорную стойку из двутавра, в нижней части которой предусмотрен столик для опирания стропильных ферм.
Для стропильных ферм из труб и из широкополочных двутавров применяют треугольные подстропильные фермы длиной 12 м.
Высота подстропильных ферм из труб - 2830, из двутавров - 3000 мм.
Подстропильные фермы из гнутых профилей выполняют с параллельными поясами высотой 1700 мм.
Крепление стропильных и подстропильных ферм к оголовкам колонн выполняют на болтах.

1)Стропильные фермы с параллельными поясами (Рис 23, а)

Для плоской кровли из железобетонных плит или стального профилированного настила. Шаг ферм 6 или 12м. Элементы фермы изготавливают  из стальных уголков и тавров на сварке или болтах – выполняется. Верхний и нижний пояс имеют уклон 1,5% для компенсаций провисания конструкций в процессе эксплуатаций.

Рисунок 23. Схемы стальных стропильных и подстропильных ферм

а - с параллельными поясами для плоских покрытий; б — треугольные для неутепленных покрытий;

в — подстропильная   с   параллельными   поясами;   г — подстропильная   треугольная

2)Стропильные треугольные фермы (Рис 23, б)

Для не отапливаемых зданий с кровлей из листовых материалов. Шаг установ-ки ферм  6м. Уклон верхнего пояса 28,8% или 1:3,5. Выполняется из стальных уголков соединённых в узлах сваркой.

3)Подстропильные фермы (Рис 23, в, г)

При шаге колонн 12м. Применяют  для опирания стропильных ферм. Выполняются из стальных уголков и тавров соединённых сваркой. Различают подстропильные фермы:

- рядовые

- связевые, устанавливаемые в торцах стен.

4) Трубчатые стальные фермы.

Трубчатые стальные фермы имеют схемы, показанные на (рис. 23,а, б). Пролеты стропильных ферм 18—36 м, подстропильных 12 м. Высота ферм 2,9 м.

Рисунок 24. Узлы нижнего пояса стальных ферм

а – из тавра; б – из труб; в – из парных уголков; г – из неравнобоких уголков; 1 – широкополочный тавр;

2 – стальной лист для уширения узла; 3 – раскос; 4 – стойка; 5 – сварные швы; 6 – нижний пояс из уголков; 7 – фасонка;

8 – высокопрочные болты

Узел опирания на колонну

Литература

1. А.Д. Ботвинников, Черчение учебник для 7-8 классов общеобразовательных учреждений, 2006г., «Просвещение».

2. А.С. Коников, Гражданские, промышленные и сельскохозяйственные здания, 2004г., «Москва - Стройиздат».

3. Б.В. Будасов, Строительное черчение, 2008 г., «Москва - Стройиздат».

4. В.С. Левицкий, Машиностроительное черчение, 2005 г., «Высшая школа».

5.Г.В. Конышева, Техническое черчение, 2005 г., Издательский дом Дашков и К.

6. С.Н. Балягин, Черчение, 1990 г., ООО «АСТ».

7. Ю.О. Полежаевительное