Узел опирания металлической фермы на металлическую колонну

Обновлено: 05.10.2024

Добрый день! Прошу оценить узел опирания схемы из ГСП на колонну из профильной трубы.
Исходные данные:
1. Снеговой район - III;
2. Ветровой район - I;
3. Сейсмика - отсутствует;
4. Здание без кранов, однопролетное (пролет пока не известен 14 или 15м);
5. Покрытие - сэндвич-панель;
Опирание фермы выполнено по аналогии серии 1.460.3-14. В серии смутило то, что верхние болты фермы включены в работу только в центральном ряду колонн, поэтому опорное ребро сделал выше. Заказчик просит в качестве основных элементов каркаса применить профильную трубу, поэтому для опирания фермы предусмотрел подколонник из двутавра 20К1 т.к. при опирании на трубу опорный раскос попадает на оголовок. Подскажите, насколько жизнеспособен такой узел если по предварительным прикидкам все фасонки и профили проходят?

Болты не считал, но ориентировочная нагрузка на 1 колонну (от снега+прогонов+покрытия) при шаге рам 6м = 125кН. Несущая способность болта М20-5.6 на срез около 50кН, поэтому о болтах не беспокоюсь (зря?), разумеется буду пересчитывать узлы после получения усилий в элементах из Лиры с учетом пространственной работы каркаса.

Для исключения работы на срез - выполнил подкладку, устанавливаемую на монтаже, под торец фланца фермы. Ребра установил соосно.

----- добавлено через ~12 мин. -----
Теперь появилась мысль о несущей способности вертикального ребра (ответного фланца фермы) на действие растягивающих усилий от сжатия верхнего пояса.

- смеётесь? Не проще ребро удлинить?

Дорогое и трудоёмкое решение. Делал бы иначе:
1. Если крипить фланцем к колонне - болтовое фланцевое соединение к колонне на прямую к профилю трубы. Болты можно использовать типа lindapter. 4М16 или М20. Альтернативное решение- приварить к стенке пластину 20мм развести от колонны на крепление болтов по 100мм в каждую сторону.
2. Решение крепления к колонне через опорный столик. Сверху приварить пластину 20мм и крепить столик фермы прямиком к ней. Без всяких дополнительных костылей.

1. Боюсь, что не удастся так точно изготовить ферму и смонтировать колонны, чтобы в створе трубы смонтировать напрямую к колоннам без каких либо подкладок и усилений + местная устойчивость пройдет или нет + какие-то забугорные болты в наши времена, решение классное, но не для наших времен как мне кажется, хотя ошибаюсь может. По причине неизвестной точности монтажа изготовления отказался от решения с пластиной к стенке, хотя мне оно нравится, если бы был двутавр то может его и применил, поэтому и остановился на костылях с подколонником.

2. Если через опорный столик напрямую, то опорный раскос фермы натыкается на этот столик или оголовок, приходится его расцентровывать, сдвигать вовнутрь фермы, чего бы тоже не хотелось.

Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий

Можно пойти более простым путем. Задайте внеузловое сопряжение нисходящего опорного раскоса сдвинув его в пролет на на 100..150 мм. Средняя сжатая панель в коньке по расчету будет иметь приблизительно одинаковый коэффициент использования с опорной частью куска пояса на опоре. Первый будет подобран по устойчивости, второй - по поперечной силе. Таким решением Вы освободите пространство для конструктивного минимального творчества в месте опирания на колонну. Поддержите в эти трудные времена нисходящий раскос куском железа приблизительно t8. Установите ферму на колонну зафиксировав её от сдвига.

__________________
Горев В.В., том 1, стр.109, 1 абзац, 4-ое предложение. Не пугайтесь этого произвола.

Узел опирания стальной фермы из прямоугольного профиля

Здравствуйте!
Возможен ли такой узел опирания фермы на стальную колонну (двутавр К)?
Интересует один момент: допустимо ли в нижнем поясе фермы сделать вырез для фасонки, с последующей сваркой?
Будет ли узел в данном случае шарнирным?

(Узел опирания и сама схема фермы - во вложении)

оси поясов должны сходится в точку на оси колонны сейчас фасонка воспринимает момент равный усилию в поясе на расстояние между осями поясов, может не выдержать фасонки моменты не любят
шарнир узла определяется 2 болтами крепления к колонне, они жесткость не создадут

Механизатор широкого профиля (б/у)

Интересует один момент: допустимо ли в нижнем поясе фермы сделать вырез для фасонки, с последующей сваркой?

Понятно, что оси должны сходиться в одну точку по оси колонны. Но как практически это осуществить - оси верхнего и нижнего поясов сходятся под слишком острым углом.

Вопрос по опорному узлу всё ещё актуален.
Пот, прилагаю схемку самой фермы и непосредственно опорного узла. Возможен ли такой вариант?
При применении фермы из спаренных уголков этот узел решается стандартно. А вот если квадратная труба? Оси инерции на опоре сводятся в одну точу, а вот дальше- расцентровка. Не придётся ли усиливать узлы (ввиду их децентрировки)?
И ещё. Не будет ли надёжнее в данном применить ферму из спаренных уголков? Есть ли у неё преимущества?

Конструячу, конструярю. Околачиваю груши, заколачиваю сваи, развожу "кроликов"

Замкнутые сечения должны быть герметичны.
В верхнем узле, где сходятся 2 раскоса и стойка должны быть зазоры между элементами в 20мм.
Ферма из парных уголков более трудоёмка в изготовлении. Очень много фасонок, их вес составляет в подобных("трапецевидных", как я их называю) фермах составляет 25% и более.

отчего опорное ребро (вертикальная пластина) не стоит по оси колонны?

- согласен, надо поставить по центру.
Насчёт фермы - меня несколько смущают профили, получающиеся по расчёту: пояса 120х8, раскосы и стойки - 100х4. И ещё: не даёт покоя децентрировка осей элементов. И не мала ли высота на опоре - 500мм?

а чего профили - какие получились, такие получились. если, правда, сам расчет фермы или сбор нагрузок верен.
P.S. будь моя воля, я вообще на левой опоре снизил высоту фермы до минимума (типа верхний пояс приходит на нижний).

P.S. будь моя воля, я вообще на левой опоре снизил высоту фермы до минимума (типа верхний пояс приходит на нижний)

В таком случае получится узел, аналогичный приведённому мной в первом посте. Однако при этом варианте появляется момент из-за децентрировки осей нижнего и верхнего поясов.
Во втором случае первый раскос будет опорным и момент на опоре исключён. Как мне представляется, такой вариант опорного узла и в целом схемы фермы - лучше. Или я не прав?
К тому же, если брать треугольную схему фермы - усилия в стержнях будут больше, что соответственно приведёт к увеличению сечения поясов.

Ваш узел из первого поста - абстракция, не привязанная к реальности. отчертили бы его с реальными размерами с учетом реальных длин сварных швов. на чем скажется децентровка в опорном узле?
рисунок решетки - дело вкуса. но мне Ваш рисунок не нравится. особенно в правой части (опорный узел).
треугольная ферма приводит к большим усилиям в стержнях? на много ли :-)))))

Это касается первого приведённого узла - там обращали моё внимание на то, что оси в.п. и н.п. не сходятся в точку по центру колонны. В связи с чем возникает момент в опорном узле.

но мне Ваш рисунок не нравится. особенно в правой части (опорный узел)

Думаю, принципиально он не сильно отличается от левого опорного узла?
Узлы приведены с реальными размерами и длинами сварных швов - просто на рисунке я лишнее убрал для лучшей "читаемости".

Механизатор широкого профиля (б/у)

ну почти :-) я ратую за следующий вариант решетки
P.S. это какой же тогда длины получается сварные швы для нижнего пояса в опорном узле?

Механизатор широкого профиля (б/у)

Я посоветую вот такую схему. Стойки направленные к нижнему поясу(которые я убрал из варианта Forrest_Gump'а) предназначены только для сокращения расчетной длинны н.п.(услия в них будут нулевые, или же равные внешней нагрузке в узле по н.п.). Но так как данная мера позволит сократить расч. длинну только в плоскости фермы (пологаю прогоны будут в "образмеренных" узлах) и предельная гибкость растянутых элементов значительно выше сжатых, то данные элементы считаю нецелесообразными. Тем более по конструктивным соображениям н.п. намного меньше верхнего не взять.
По поводу опорных узлов. Применение фасонок считаю вполне приемлемым в данном случае. Но расчет не помешает. Посоветую еще не скупиться на стенку профиля. Необходим при расчетах узлов на местную устойчивость пояса и раскосов в местах соединения.

Да, схема такая конечно понятна. Я уже рассчитал и почти вычертил ферму по такой схеме из спаренных уголков (см. вложение).
Однако, вопрос в другом. Заказчик захотел ферму из квадратного профиля. Оно и понятно - она более эстетична, меньше мороки с окраской и т.п.
Меня же беспокоит то, как поведёт себя ферма из трубы при такой схеме - не мала ли высота на опорах? и опять же, как заметил Dakar

Посоветую еще не скупиться на стенку профиля. Необходим при расчетах узлов на местную устойчивость пояса и раскосов в местах соединения.

Не нужно ли будет усиливать пояса в узлах?
Замечу, что нагрузка от кровли будет передаваться в узлы в.п. через прогоны.
И ещё - для ферм из квадратного профиля нежелательно применение узлов, в которые сходятся 3 элемента.

P.S. Для меня как-то более логичным представляется проектировать из кв.профиля фермы с параллельными поясами, либо с большей высотой на опоре. Здесь же берут сомнения.

Оцените схему опирания фермы типа "Молодечно"

- смеётесь? Не проще ребро удлинить?

Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий

__________________
Горев В.В., том 1, стр.109, 1 абзац, 4-ое предложение. Не пугайтесь этого произвола.

Узел опирания металлической фермы на колонну Советский патент 1989 года по МПК E04B1/58

Реферат патента 1989 года Узел опирания металлической фермы на колонну

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в опорных узлах соединения металлических ферм с колоннами. Целью изобретения является упрощение конструкции, снижение трудоемкости монтажа фермы с фасоночными опорными узлами. Узел опирания металлической фермы на колонну включает опорную плиту колонны 4, имеет центрирующий элемент 15 в виде стержня с наклонными нижними гранями 17 и верхними гранями 16. Опорная плита 3 фермы снабжена центральным отверстием для пропуска центрирующего элемента 15, а также соединительными треугольными элементами 6, размещенными по обе стороны от центрирующего элемента 15. Треугольные элементы 6 соединены между собой двухсторонними связями 12. На наклонной поверхности соединительных треугольных элементов 6, которые выполнены из двух параллельно установленных пластин, закреплены направляющие трубки 11, в которых с возможностью скольжения к круглым стержням 8, на верхнем конце которых имеется ограничитель 10, крепятся фиксирующие трапециевидные элементы 9. Пластины соединительных элементов 6 боковыми поверхностями прикреплены к опорной фасонке 1 фермы. Центрирующий элемент 15 выполнен из двух параллельно установленных пластин, размещенных по обеим сторонам опорной фасонки 1 фермы. 7 ил.

Формула изобретения SU 1 523 646 A1

Изобретение относится к устройствам для соединения и закрепления кон- структивных элементов и может быть использовано в несущих строительных конструкциях, а более конкретно в опорных узлах соединения металлических ферм с колоннами и подстропиль- ными конструкциями, в опорных узлах соединения балок с опорами и т.д.

Целью изобретения является упрощение конструкции, снижение трудоемкости монтажа фермы с фасоночными опор- ными узлами.

На фиг. 1 изображена схема фермы с опорными узлами; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (узел опирания фермы на колонну в сборе); на фиг. 3 - узел опирания фермы:, на фиг. - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг.З;.на фиг. 6 - оголовок колонны; на фиг. 7 - вид В на фиг.6.

Узел опирания металлической фермы на колонну состоит из опорной фасовки 1, к кото|эой крепятся элементы 2 фермы, опорной плиты 3 фермы, контактирующей с опорной плитой 4 колонны 5. На опорной фасонке 1 с обеих сторон закреплены соединительные треугольные элементы 6 с наклонными гранями 7, к которым посредством круглы стержней 8 крепятся с возможностью скольжения фиксирующие трапециевид- ные элементы 9. Причем нижний наруж- ный угол у них закруглен. Круглые стержни 8 имеют ограничители 10 на верхнем конце и закреплены в иаправ- трубках 11.

Треугольные элементы 6 соединены между собой двухсторонними связями 1 2 .

В опорной плите фермы 3 имеется центральное прямоугольное отверстие 13 с заходными фасками И для пропуска центрирующего элемента 15, выполненного в виде пластин с верхними ;1б и нижними 17 наклонными граням Т.

Острые концы 18 пластин 15 имеют заходные фаски 19.

Пластины соединительных элементов 6 боковыми поверхностями прикреплены

к опорной фасонке 1 фермы, при этом центрирующий элемент 15 выполнен.из двух параллельно установленных пластин, размещенных по обеим сторонам фасонки 1 фермы.

Монтаж узла осуществляется следующим образом.

Краном доднимают ферму несколько выше проектной отметки. Устанавливают опорные узлы так, что центральные прямоугольные отверстия 13 располагаются над острыми концами центрирующих элементов 15. Кран медленно опускает ферму до контакта наклонных граней 1б с заходными фасками 1 отверстий 13 и заходных фасок 19 с нижней гранью опорной фасонки 1. Если ферма после дальнейшего опускания садится ниже, то ее монтаж продолжают до конца,.если она останавливает- ся, то ее вновь немного приподнимают и после некоторой коррекции опускают до проектной отметки. В момент опускания наклонные грани 16- поднимают трапециевидные элементы 9, которые скользят своими круглыми стержнями 8 по направляющим трубкам 11. После . контакта опорной плиты фермы 3 с опорной плитой колонны между наклонными гранями 7 и 17 образуются полости, а которые устремляются под действием собственного веса трапециевидные эле- менты 9, производя таким образом за- пирание узла. При этом трапециевидные элементы 9 могут опускаться на различные величины в зависимости от длины фермы, Монтаж фермы на этом заканчивается.

При эксплуатации ферма под действием температурных воздействий удлиняется и укорачивается, в peзyльтate чего могут образоваться щели между контактирующими гранями 7 и 17, которые сразу же ликвидируются дальнейшим опусканием элементов 9. Таким образом при эксплуатации надежность узловых соединений увеличивается. Ф ормула изобретения

Узел опирания металлической фермы на колонну, включающий опорную плиту колонны, имеющий центрирующий элемент

в виде стержня с наклонными верхними и нижними гранями, и опорную плиту фермы с центральным отверстием для пропуска центрирующего элемента, соединительные тре;угольные элементы с наклонными гранями, размещенные по обе стороны от центрирующего элемента , соединенные между собой двухсторонними связями и фиксирующие трапе- 14иевидиы,е элементы, установленные ме«ду нищией наклонной гранью центрирующего элемента и наклонной гранью соединительного элемента, о т - лиц а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения трудоемкости монтажа фермы с фасоноч- ными опорными узлами, каждый соединиФи,д

тельный элемент выполнен из двух параллельно установленных пластин и снабжен закрепленным на их наклонной поверхности в направляющей трубке круглым стержнем с ограничителем на верхнем конце, а нижний конец стержня прикреплен к фиксирующему трапециевидному элементу, причем последний выполнен с нижними наружными закругленными углами, а пластины соединительных элементов боковыми поверхностями прикреплены к опорной фасонке фермы, при этом.центрирующий

элемент выполнен из двух параллельно установленных пластин, размещенных по обеим сторонам опорной фасонки фермы.

Узел опирания стальной фермы из прямоугольного профиля

(Узел опирания и сама схема фермы - во вложении)

Механизатор широкого профиля (б/у)

Интересует один момент: допустимо ли в нижнем поясе фермы сделать вырез для фасонки, с последующей сваркой?

Конструячу, конструярю. Околачиваю груши, заколачиваю сваи, развожу "кроликов"

отчего опорное ребро (вертикальная пластина) не стоит по оси колонны?

но мне Ваш рисунок не нравится. особенно в правой части (опорный узел)

Механизатор широкого профиля (б/у)

Читайте также: