Узлы металлической треугольной фермы
Обновлено: 04.10.2024
Доброго времени суток! Есть очень важный и не очень раскрытый вопрос по опиранию треугольной стальной фермы из парных уголков на составную колонну. Прикладываю данный узел. Смотрю на него и что то не очень в нем уверен. Сложность в том, что нужно свести в точку на опоре два уголка. По этому опорной частью является опорная пластина и фасонка. Просмотрите, пожалуйста, такую конструкцию и буду очень признателен за критику, замечания и пожелания.
Спасибо!
узла нет, если в таком виде как на схеме- не годится
стойки сделайте крестового сечения
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
в чертеже стойки у вас тавровые из 2х уголков, с сухарями.
узел смотрите в сериях.
я думал вы о колоннах). да решетка из парных уголков. в сериях подходящего узла я не нашел. вот и маюсь сейчас. предполагаю что схема такова, что колонны с защемлением на фундаментах и свободным концом под фермой. а ферма опирается на колонну шарнирно. не хватит, разве, просто поставить ферму на оголовок колонны и приварить продольными швами по 180 мм с каждой стороны фермы? не подскажите в какой серии можно такой узел посмотреть?
правильно ли я понимаю, что оси уголков ферми и колонны должны пересекаться в одной точке и не в воздухе а в теле металла? для этого я и применил фасонку чуть длиннее что бы "накрыть" точку пересечения усилий (осей).
серию не подскажу, время позднее, уж извиняйте,
1) такой стык нельзя варить монтажной сваркой - это раз, вся сварка ответственных к-ций- на заводе полуавтоматом минимум
2) не вижу конструкции оголовка колонны, так как колонна сквозная, необходимо позаботиться о равномерной передачи усилий на ветви, для этого обычно внутри колонны делают систему ребер.
3) чтобы центрировать усилие, а заодно обеспечить соответствие расчетной схеме- в вашем случае-нужно опорную фасонку выпустить ниже, приварить к ней поперек ребра, к этому перекрестию снизу-приварить пластину, с дырками для болтов, и поставить на колонну, положив между поверхностями центрирующую планку и стянуть болтами, все толщины, сечения, швы- по расчету
Спасибо, большое!
Может сегодня, если будет такая возможность, подскажите какая серия. По узлу я Вас понял. Подправлю узел и если интересно, еще его раз сброшу и мы его обсудим.
Как вы считаете, достаточно будет двух болтов на опоре фермы? Усилия, максимальные, в стержне фермы до 30 т, но они гасятся самой решеткой фермы.
ябс, ну столики само собой пригодятся)
YuraSergio, при монтаже значительно удобнее. как говорится, спили мушку!)))
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
Спасибо!
Да к нижнему поясу пойдут раскрепляющие элементы.
Какие варианты могут быть по примыканию фермы к колонне?
Проверьте прочность фасонки по сечению красной линией от поперечной силы и момента (как балку) - будете "приятно" удивлены.
Offtop: не могу прикрепить скриншот, кпк глючит :(
Попробую описать словами - правее оси колонны ~400 мм, но левее уголков в.п. фермы, вертикальное сечение
Узел опирания треугольной фермы из парных уголков на колонну
Доброго времени суток! Есть очень важный и не очень раскрытый вопрос по опиранию треугольной стальной фермы из парных уголков на составную колонну. Прикладываю данный узел. Смотрю на него и что то не очень в нем уверен. Сложность в том, что нужно свести в точку на опоре два уголка. По этому опорной частью является опорная пластина и фасонка. Просмотрите, пожалуйста, такую конструкцию и буду очень признателен за критику, замечания и пожелания.
Спасибо!
узла нет, если в таком виде как на схеме- не годится
стойки сделайте крестового сечения
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
в чертеже стойки у вас тавровые из 2х уголков, с сухарями.
узел смотрите в сериях.
я думал вы о колоннах). да решетка из парных уголков. в сериях подходящего узла я не нашел. вот и маюсь сейчас. предполагаю что схема такова, что колонны с защемлением на фундаментах и свободным концом под фермой. а ферма опирается на колонну шарнирно. не хватит, разве, просто поставить ферму на оголовок колонны и приварить продольными швами по 180 мм с каждой стороны фермы? не подскажите в какой серии можно такой узел посмотреть?
правильно ли я понимаю, что оси уголков ферми и колонны должны пересекаться в одной точке и не в воздухе а в теле металла? для этого я и применил фасонку чуть длиннее что бы "накрыть" точку пересечения усилий (осей).
серию не подскажу, время позднее, уж извиняйте,
1) такой стык нельзя варить монтажной сваркой - это раз, вся сварка ответственных к-ций- на заводе полуавтоматом минимум
2) не вижу конструкции оголовка колонны, так как колонна сквозная, необходимо позаботиться о равномерной передачи усилий на ветви, для этого обычно внутри колонны делают систему ребер.
3) чтобы центрировать усилие, а заодно обеспечить соответствие расчетной схеме- в вашем случае-нужно опорную фасонку выпустить ниже, приварить к ней поперек ребра, к этому перекрестию снизу-приварить пластину, с дырками для болтов, и поставить на колонну, положив между поверхностями центрирующую планку и стянуть болтами, все толщины, сечения, швы- по расчету
Спасибо, большое!
Может сегодня, если будет такая возможность, подскажите какая серия. По узлу я Вас понял. Подправлю узел и если интересно, еще его раз сброшу и мы его обсудим.
Как вы считаете, достаточно будет двух болтов на опоре фермы? Усилия, максимальные, в стержне фермы до 30 т, но они гасятся самой решеткой фермы.
ябс, ну столики само собой пригодятся)
YuraSergio, при монтаже значительно удобнее. как говорится, спили мушку!)))
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
Спасибо!
Да к нижнему поясу пойдут раскрепляющие элементы.
Какие варианты могут быть по примыканию фермы к колонне?
Проверьте прочность фасонки по сечению красной линией от поперечной силы и момента (как балку) - будете "приятно" удивлены.
Offtop: не могу прикрепить скриншот, кпк глючит :(
Попробую описать словами - правее оси колонны ~400 мм, но левее уголков в.п. фермы, вертикальное сечение
Узел опирания треугольной фермы из парных уголков на колонну
Доброго времени суток! Есть очень важный и не очень раскрытый вопрос по опиранию треугольной стальной фермы из парных уголков на составную колонну. Прикладываю данный узел. Смотрю на него и что то не очень в нем уверен. Сложность в том, что нужно свести в точку на опоре два уголка. По этому опорной частью является опорная пластина и фасонка. Просмотрите, пожалуйста, такую конструкцию и буду очень признателен за критику, замечания и пожелания.
Спасибо!
узла нет, если в таком виде как на схеме- не годится
стойки сделайте крестового сечения
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
в чертеже стойки у вас тавровые из 2х уголков, с сухарями.
узел смотрите в сериях.
я думал вы о колоннах). да решетка из парных уголков. в сериях подходящего узла я не нашел. вот и маюсь сейчас. предполагаю что схема такова, что колонны с защемлением на фундаментах и свободным концом под фермой. а ферма опирается на колонну шарнирно. не хватит, разве, просто поставить ферму на оголовок колонны и приварить продольными швами по 180 мм с каждой стороны фермы? не подскажите в какой серии можно такой узел посмотреть?
правильно ли я понимаю, что оси уголков ферми и колонны должны пересекаться в одной точке и не в воздухе а в теле металла? для этого я и применил фасонку чуть длиннее что бы "накрыть" точку пересечения усилий (осей).
серию не подскажу, время позднее, уж извиняйте,
1) такой стык нельзя варить монтажной сваркой - это раз, вся сварка ответственных к-ций- на заводе полуавтоматом минимум
2) не вижу конструкции оголовка колонны, так как колонна сквозная, необходимо позаботиться о равномерной передачи усилий на ветви, для этого обычно внутри колонны делают систему ребер.
3) чтобы центрировать усилие, а заодно обеспечить соответствие расчетной схеме- в вашем случае-нужно опорную фасонку выпустить ниже, приварить к ней поперек ребра, к этому перекрестию снизу-приварить пластину, с дырками для болтов, и поставить на колонну, положив между поверхностями центрирующую планку и стянуть болтами, все толщины, сечения, швы- по расчету
Спасибо, большое!
Может сегодня, если будет такая возможность, подскажите какая серия. По узлу я Вас понял. Подправлю узел и если интересно, еще его раз сброшу и мы его обсудим.
Как вы считаете, достаточно будет двух болтов на опоре фермы? Усилия, максимальные, в стержне фермы до 30 т, но они гасятся самой решеткой фермы.
ябс, ну столики само собой пригодятся)
YuraSergio, при монтаже значительно удобнее. как говорится, спили мушку!)))
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
Спасибо!
Да к нижнему поясу пойдут раскрепляющие элементы.
Какие варианты могут быть по примыканию фермы к колонне?
Проверьте прочность фасонки по сечению красной линией от поперечной силы и момента (как балку) - будете "приятно" удивлены.
Offtop: не могу прикрепить скриншот, кпк глючит :(
Попробую описать словами - правее оси колонны ~400 мм, но левее уголков в.п. фермы, вертикальное сечение
Узел опирания треугольной фермы из парных уголков на колонну
Доброго времени суток! Есть очень важный и не очень раскрытый вопрос по опиранию треугольной стальной фермы из парных уголков на составную колонну. Прикладываю данный узел. Смотрю на него и что то не очень в нем уверен. Сложность в том, что нужно свести в точку на опоре два уголка. По этому опорной частью является опорная пластина и фасонка. Просмотрите, пожалуйста, такую конструкцию и буду очень признателен за критику, замечания и пожелания.
Спасибо!
узла нет, если в таком виде как на схеме- не годится
стойки сделайте крестового сечения
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
здесь стойки из двух швеллеров №18. А что по поводу опирания фермы к стойки? как лучше опереть?
Как при такой конфигурации фермы на опоре лучше связать с колонной?
в чертеже стойки у вас тавровые из 2х уголков, с сухарями.
узел смотрите в сериях.
я думал вы о колоннах). да решетка из парных уголков. в сериях подходящего узла я не нашел. вот и маюсь сейчас. предполагаю что схема такова, что колонны с защемлением на фундаментах и свободным концом под фермой. а ферма опирается на колонну шарнирно. не хватит, разве, просто поставить ферму на оголовок колонны и приварить продольными швами по 180 мм с каждой стороны фермы? не подскажите в какой серии можно такой узел посмотреть?
правильно ли я понимаю, что оси уголков ферми и колонны должны пересекаться в одной точке и не в воздухе а в теле металла? для этого я и применил фасонку чуть длиннее что бы "накрыть" точку пересечения усилий (осей).
серию не подскажу, время позднее, уж извиняйте,
1) такой стык нельзя варить монтажной сваркой - это раз, вся сварка ответственных к-ций- на заводе полуавтоматом минимум
2) не вижу конструкции оголовка колонны, так как колонна сквозная, необходимо позаботиться о равномерной передачи усилий на ветви, для этого обычно внутри колонны делают систему ребер.
3) чтобы центрировать усилие, а заодно обеспечить соответствие расчетной схеме- в вашем случае-нужно опорную фасонку выпустить ниже, приварить к ней поперек ребра, к этому перекрестию снизу-приварить пластину, с дырками для болтов, и поставить на колонну, положив между поверхностями центрирующую планку и стянуть болтами, все толщины, сечения, швы- по расчету
Спасибо, большое!
Может сегодня, если будет такая возможность, подскажите какая серия. По узлу я Вас понял. Подправлю узел и если интересно, еще его раз сброшу и мы его обсудим.
Как вы считаете, достаточно будет двух болтов на опоре фермы? Усилия, максимальные, в стержне фермы до 30 т, но они гасятся самой решеткой фермы.
ябс, ну столики само собой пригодятся)
YuraSergio, при монтаже значительно удобнее. как говорится, спили мушку!)))
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
одно дело монтаж, а другое что при таком положении от скатной составляющей кровли прогон может завернуть
"Кроме того, поскольку кровля опирается на верхний пояс прогона от составляющей qy, приложенной с плечом h/2 (рис. 2.39), возникает еще и крутящий момент Mt. Для того чтобы уравновесить этот момент, прогоны с сечением из швеллера следует устанавливать стенкой по направлению ската. В этом случае крутящий момент от составляющей qy уравновешивается крутящим моментом от составляющей qx и воздействием Мt можно пренебречь."
п.с. стойки между 4-5,7-8 панелями получатся нулевыми, я бы их убрал (если к нижнемоу поясу в этом месте ничего не подвешивается)
Спасибо!
Да к нижнему поясу пойдут раскрепляющие элементы.
Какие варианты могут быть по примыканию фермы к колонне?
Проверьте прочность фасонки по сечению красной линией от поперечной силы и момента (как балку) - будете "приятно" удивлены.
Offtop: не могу прикрепить скриншот, кпк глючит :(
Попробую описать словами - правее оси колонны ~400 мм, но левее уголков в.п. фермы, вертикальное сечение
Немного строительной механики
Нагрузка на покрытие, как правило, равномерна. Эпюра моментов на любой однопролетной конструкции, будет квадратичной параболой:
Мировой опыт проектирования накопил немало различных вариантов очертаний ферм – с параллельными поясами, полигональные, трапециевидными – они перечислены в любом учебнике металлоконструкций, по ним разработаны десятки типовых серий.
Общая черта большинства стальных ферм – пояса в них имеют постоянное сечение. Это удобно в технологическом плане, в плане унификации сечений. Примем это за аксиому. В таком случае, несущая способность сечения фермы на изгиб будет характеризоваться в первую очередь расстоянием между поясами.
Жирной линией на верхних рисунках выделены основные несущие элементы фермы – пояса и опорные раскосы.
На нижних синим цветом показана эпюра несущей способности фермы на изгиб – пропорционально расстоянию между поясами. Чем ближе эта эпюра к эпюре изгибающих моментов, тем более равномерными будут усилия в поясах и тем более рациональным будет использование материала.
Красные заштрихованные области – «излишек» материала – в этих областях пояса имеют низкий коэффициент использования, что выливается, по сути, в перерасход материала и увеличение металлоемкости покрытия.
Теперь рассмотрим «треугольный» вариант:
Выглядит устрашающе, не правда ли? На опорах эпюра M и эпюра несущей способности фермы на изгиб, равны нулю. Вот только при приближении к опорам они стремятся к нулю с разной скоростью. Приходится поднимать синюю линию так, чтобы она не оказалась «ниже» касательной к параболе эпюры моментов.
Именно приопорные панели являются для треугольной фермы решающими и определяющими сечения поясов фермы. Именно они заставляют назначать поясам фермы «завышенные» сечения, что приводит к нерациональному использованию материала на большей части фермы – по сути, мы просто тратим лишний металл и увеличиваем вес и стоимость покрытия.
Про решения с шарнирно-опертым прямоугольным треугольником, я думаю, говорить смысла нет – все итак очевидно.
Проблема №2 – конструирование опорного узла
Да, проблема нерациональности – не единственная. Обычно, начинающий проектировщик подбирает сечения для фермы в SCAD’е, ЛИРе или любом другом программном комплексе (а иногда даже ручным расчетом), открывает автокад, начинает вычерчивать и вдруг сталкивается с опорным узлом. Опорный узел получается. не получается опорный узел, на самом деле. Невозможно привести два мощных пояса в одну точку под острым углом – они начинают накладываться друг на друга еще за полметра от опоры. И именно в этом месте их сечения используются по максимуму.
Проблема №3 – решетка
Из-за больших размеров фермы по центру раскосы и стойки получаются очень длинными, их приходится подбирать по гибкости, а значит в очередной раз использовать материал нерационально. Но эта проблема решается проще всего – можно использовать шпренгельные раскосы, сокращая расчетную длину элементов решетки в плоскости фермы или использовать хитрые системы решеток.
Об уклонах кровли
Очень часто «необходимость» треугольной фермы диктуется неграмотностью заказчика, который думает, что на его складе/гараже/ангаре непременно необходимо организовывать уклон в 20-25%.
Довод заказчика «чтоб снег на крыше не лежал» легко оспаривается таблицей Г.1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»:
То есть «не лежать» снег будет только на крыше с уклоном более 60 градусов. На покрытиях с уклоном меньше 30 градусов лежать будет практически весь выпадающий снег, как если бы крыша была плоской, по крайней мере в расчетах. Да, есть коэффициент сноса и он чуточку уменьшит количество расчетного снега, но его учитывать очень часто просто нельзя по п. 10.9 того же СП.
Для стока воды 20 градусов не нужны. И 15 не нужны. Минимальные уклоны кровли для различных покрытий расписаны в таблице 1 СП 17.13330.2011 «Кровли». Там дается цифра в 12 градусов для покрытия из профнастила.
Если не треугольная ферма, то что?
Конечно, зачастую уклон действительно необходим и диктуется в первую очередь архитектурным решением. Не нужно думать, что в этом случае единственное решение – треугольная ферма.
Возможно, в каких-то случаях придется пойти на компромиссы с архитектором и заказчиком – уменьшить высоту потолка, увеличить общую высоту здания, изменить уклон, поставить дополнительные опоры или изменить характер работы конструкций. Но ведь на то мы и инженеры, чтоб находить рациональные выходы?
Читайте также: