Calculul îmbinării fermelor din țevi pătrate. Reguli pentru proiectarea fermelor de la GSP

Conexiunile nodale ale elementelor tubulare ale fermelor sunt realizate fără ghișe, etanșând cavitățile interne ale profilelor închise de umiditate și praf, care favorizează coroziunea. Pentru a face acest lucru, capetele deschise ale coardelor trebuie să aibă dopuri cu cusături exterioare strânse, iar capetele bretele grilei sunt tăiate fără sau cu îndepărtarea marginilor pentru a asigura etanșeitatea sudurilor. În lipsa echipamentului pt tăierea figurii capetele țevilor, fermele pot fi realizate cu capetele aplatizate ale tijelor de zăbrele (Fig. 2.1, a) sau cu gușeuri (Fig. 1, b).

Orez. 1. Unități de ferme tubulare: a - din țevi care conțin capete aplatizate; b - pe gușan

În sarpante tipice (Fig. 2), bretele sunt sudate pe coarda în sine, menținând un spațiu între marginile elementelor de rețea adiacente de cel puțin 20 mm. Dacă în acest caz excentricitățile nodale se dovedesc a fi situate pe o parte a axei curelei și nu depășesc 0,1D, atunci este posibil să se ignore momentele nodale care apar. În caz contrar, este necesar să se clarifice forțele calculate datorită prezenței momentelor nodale.

Orez. 2. Nodurile unei ferme tubulare tipice: a, b - suporturi; c, d, e - intermediar; f, g – montaj

Stâlpii grătarului sunt de obicei realizate cu capete pre-aplatizate și tăiate corespunzător. Capătul adiacent coardei superioare este aplatizat perpendicular pe axa acesteia și are o decupare semicirculară cu diametrul egal cu diametrul țevii centurii (Fig. 2, e). Raftul se fixează prin sudură, cu marginea extremă a raftului plasată deasupra axei curelei. În nodul coardei inferioare, unde bretele se învecinează, îngroșarea capătului suportului se realizează paralel cu axa curelei, iar marginea sa extremă nu este adusă la marginea țevii centurii cu aproximativ 10- 20 mm (Fig. 2, d). În continuare, suportul este sudat de pereții bretelelor, pentru care sunt prevăzute tăieturi oblice în partea aplatizată, paralele cu axele bretelelor.

Dacă există prelucrare a marginilor unei bretele tubulare, cusătura de sudură care o fixează pe talie este considerată o cusătură cap la cap. În locurile în care forțele concentrate sunt transferate către centura superioară de la elementele portante ale acoperișului, mesele de sprijin sunt prevăzute cu tăieturi profilate la capătul inferior și cu o tăietură orizontală la capătul superior (pentru sudarea plăcii de bază).

Variind înălțimea meselor, puteți asigura panta necesară a acoperișului.

Calculul unităților formate dintr-o centură tubulară și elemente constă în verificarea îndoirii (strivirea) locală a peretelui curelei și a rezistenței elementelor tubulare ale rețelei pe flanșe, iar partea inferioară - pe un inel de sprijin (Fig. 2, da și). Inelul de suport este o bucată de țeavă cu diametrul egal cu diametrul interior al curelei care este îmbinată. Inelul de susținere este introdus în elementul de talie a unei jumătăți de fermă la jumătate din lungime, egală cu 40-50 mm. Capătul inelului este folosit pentru a conecta un element dintr-o altă jumătate de ferme. După îmbinare, cusătura de pe inelul de suport este sudată, îmbinarea este acoperită cu suprapuneri, a căror configurație asigură lungimea necesară a cusăturilor, determinată de formulă. De proiect standard este asigurat suportul liber al fermelor pe stâlp (Fig. 2, a, b).

1.1. Înălțimea de proiectare a fermei în secțiunea luată în considerare este distanța dintre centrele de greutate ale secțiunilor coardelor superioare și inferioare.

De exemplu, pentru o ferme dreptunghiulară cu o înălțime de proiectare h = 50 cm, ale cărei coarde superioare și inferioare sunt din pătrat țeavă de profil cu o secțiune transversală de 50x50x2 mm, înălțimea totală a fermei va fi de aproximativ:

h aproximativ = 50 + 2,5 + 2,5 = 55 cm (562.1)

Voi adăuga că axele tijelor trec prin centrele de greutate ale secțiunilor de profil.

1.2. Conexiunile în nodurile de ferme pot fi considerate ca fiind articulate dacă raportul dintre înălțimea secțiunii și lungimea elementelor h/l nu depășește

1/15 - pentru regiuni climatice cu o temperatură estimată sub -45°;

1/10 - pentru alte regiuni climatice.

Sensul general al acestei dispoziții devine clar după luarea în considerare a următoarei ilustrații:

Figura 562.1. Determinarea lungimii de proiectare a tijelor de ferme

a) coarda superioară, rafturi și bretele în planul zăbrelei, b) coarda superioară din planul fermeiului.

Aceste. în ciuda faptului că, de exemplu, coarda superioară poate fi făcută dintr-o țeavă solidă, în timp ce stâlpii și bretele sunt atașate la nodurile fermei prin sudare, schimbarea poziției axei tijelor ca urmare a îndoirii longitudinale poate apărea aproximativ așa cum se arată în Figura 562.1.

Nota: poziția posibilă a axei contravântuirii în timpul îndoirii longitudinale a coardei superioare este afișată incorect. Bretele se va îndoi în cealaltă direcție, dar acest lucru nu este de o importanță fundamentală.

În general, raportul h/l este un indicator indirect al flexibilității tijei. ÎN în acest caz, L înseamnă lungimea estimată a tijei și pentru a o determina, trebuie doar să știți cum trebuie luate în considerare exact conexiunile tijelor în noduri: ca articulate sau cu ciupire parțială.

De exemplu, când secțiune pătrată profil, în funcție de grosimea peretelui, raza de rotație poate atinge o valoare de 0,39h. În acest caz, flexibilitatea tijei va fi:

λ = l/0,39h = 15/0,39 = 38,5 (562.2.1)

O tijă cu o astfel de flexibilitate, în opinia mea, este deja destul de rigidă și afectează funcționarea generală a fermei, deoarece poate crea un moment de încovoiere suplimentar în nod (mai multe despre asta mai jos), în timp ce pentru regiunile climatice mai calde limitarea flexibilității este chiar mai puțin și se ridică la

λ = l/0,39h = 10/0,39 = 25,6 (562.2.2)

Astfel, această prevedere, consacrată în documentele de reglementare actuale, face posibilă simplificarea semnificativă a calculului fermelor, în timp ce apare o anumită marjă de siguranță. Și numai dacă o fermă este construită cu o rigiditate suficient de mare a tijelor (ceea ce este puțin probabil în construcțiile private cu înălțime joasă), atunci:

1.3. Dacă h/l este mai mare decât cele specificate în clauza 1.2, atunci calculul ar trebui să ia în considerare momentele încovoietoare suplimentare din rigiditatea nodurilor fermei.

În acest caz, tensiunile normale (forțele axiale) din tije pot fi determinate folosind diagrama balamalei (conform clauzei 1.2), iar rigiditatea (momentele încovoietoare suplimentare) pot fi luate în considerare folosind metode aproximative.

Din păcate, SNiP II-23-81* „Steel Structures” nu indică ce metode aproximative pot fi utilizate. Și în SP 16.13330.2011, care este o versiune actualizată a SNiP de mai sus, în general, doar formularea clauzei 1.3 rămâne fără mențiunea metodelor aproximative, așa că voi încerca să explic cum ar trebui interpretată această clauză după înțelegerea mea.

Când ne-am uitat la cadrele plate, am aflat că, sub acțiunea unei sarcini aplicate vertical, stâlpii intermediari ai cadrelor cu trave multiple modifică valoarea momentului încovoietor la stânga și la dreapta stâlpului, preluând în același timp o parte din moment. În general, dacă luăm în considerare rigiditatea nodurilor, atunci o ferme este un cadru plat, doar destul de complex, deoarece până la trei tije (două bretele și un suport) pot fi adiacente coardei superioare sau inferioare.

Ținând cont cantitate mare a tijelor într-o ferme, chiar și o determinare aproximativă a momentelor în nodurile ferme, este o sarcină destul de complexă, ca urmare a căreia tensiunile din unele tije pot crește cu 5-8% (de regulă, acestea sunt stâlpi și ( sau) bretele), iar în alte tije pot scădea cu 3-10 %.

În consecință, dacă acceptăm un factor suplimentar de fiabilitate a sarcinii γ n = 1,1, atunci ne putem descurca fără a rezolva această problemă complexă atunci când calculăm ferme.

1.4. Dacă încărcările sunt aplicate nu numai în nodurile fermei, atunci calculul coardelor fermeiului trebuie făcut ținând cont de acțiunea combinată a forțelor longitudinale și a momentelor de încovoiere.

De exemplu, un înveliș se poate sprijini pe coarda superioară a unei ferme cu o treaptă semnificativ mai mică decât distanța dintre nodurile fermeiului. Sau grinzile de podea se pot sprijini, de asemenea, pe coarda inferioară a fermei, cu o treaptă semnificativ mai mică decât distanța dintre nodurile fermei.

În plus, toate tijele sunt supuse unei sarcini distribuite - greutatea proprie a tijelor. Cu toate acestea, formularea acestui paragraf face posibilă nu calcularea tijelor de ferme pentru acțiunea unei sarcini distribuite din propria greutate, ci aducerea acesteia la o sarcină concentrată în nodurile fermei. Acest lucru simplifică, de asemenea, foarte mult calculul fermelor.

Dacă, de exemplu, doar o sarcină distribuită uniform din acoperire acționează asupra unei coarde superioare comprimate, atunci deformarea transversală poate avea o influență mult mai mare asupra poziției axei neutre a coardei superioare. În acest caz, între nodurile intermediare, coarda superioară va fi mai aproape de grinda cu prinderea rigidă pe suporturi decât de grinda pur și simplu sprijinită, lungimea de proiectare a tijelor coardei superioare poate fi mai mică și ca a rezultat, puterea va fi mai mare și, în plus, vor apărea momente pe suporturi - în fermele nodurilor.

Pe de o parte, formularea clauzei 1.4 în astfel de cazuri recomandă efectuarea de calcule ținând cont de aceste momente, deși nu există nicio indicație directă că ar trebui să se țină seama de momentele pe rezemare și nu din travee. Pe de altă parte, în paragrafele 1.2-1.3 nu există indicații suplimentare că la acest tip de aplicare a sarcinii, conexiunile din noduri nu ar trebui considerate ca fiind articulate.

În opinia mea, acest lucru înseamnă că, chiar și cu această opțiune de încărcare a fermei, calculul poate fi efectuat folosind o schemă simplificată de balamale și, prin urmare, cu o marjă de siguranță suplimentară.

1.5. Lungimi estimate ale tijelor și legăturilor de la GSP

Voi spune imediat că, dacă nu există nicio dorință sau o oportunitate de a aprofunda în complexitatea determinării lungimii de proiectare a tijelor, atunci pur și simplu luați lungimea de proiectare egală cu distanța dintre centrele de greutate ale nodurilor tijei comprimate. în cauză. În acest fel va fi mai simplu și mai fiabil și se va economisi mult timp la calcule. Cu toate acestea, să continuăm.

1.5.1. Lungimile de proiectare l ef în planul structurii elementelor comprimate (coardele superioare, bretele de susținere și stâlpii de susținere) trebuie luate egale cu distanța dintre centrele de greutate ale nodurilor (vezi Fig. 562.1.a)):

l ef = l (562.3.1)

1.5.2. Pentru alte elemente de zăbrele:

l ef = 0,9l (562.3.2)

1.5.3. Lungimi de proiectare l ef1 de la planul fermei elementelor comprimate și îmbinărilor (Fig. 526.1.b):

l ef1 = l 1 (562.3.3)

1.5.4. Pentru alte elemente de zăbrele din planul fermei:

l ef1 = 0,9l 1 (562.3.4)

Această abordare pentru determinarea lungimii estimate înseamnă că considerăm perechile de la noduri ca fiind articulate, conform clauzei 1.2.

Cu toate acestea, în unele cazuri, lungimea de proiectare a barelor de coardă superioare în și în afara planului fermei poate fi mai mică.

1.5.5. Dacă coarda superioară a fermei este o tijă continuă cu o secțiune transversală constantă de-a lungul lungimii, în secțiunile căreia se aplică forțe de compresiune sau de tracțiune de diferite valori, de exemplu N 1 și N 2, cu numărul de secțiuni de lungime egală k≥2 și pe baza prinderii articulate a elementelor de zăbrele și a legăturilor (vezi . Fig. 562.2) se pot determina lungimile estimate ale secțiunilor coardei superioare:

În planul fermei după formula:

l ef = (0,17a 3 + 0,83)l ≥ 0,8l (562.3.5)

Figura 562.2. Scheme pentru determinarea lungimii estimate a elementelor coardei superioare a unei ferme plane

Unde a = N 2 /N 1, cu 1≥ a ≥ - 0,55. În acest caz, semnul „-” înseamnă că una dintre forțele longitudinale luate în considerare va fi de tracțiune, iar a doua va fi de compresiune.

Sensul fizic general al formulei (562.3.5) se rezumă la faptul că ce valoare mai mică forța de compresiune longitudinală care acționează asupra tijei în cauză, cu atât valoarea deformarii rezultată din îndoirea longitudinală este mai mică. Și întrucât luăm în considerare o tijă continuă a coardei superioare, se dovedește că tija vecină mai puțin încărcată afectează funcționarea tijei mai încărcate.

În acest caz, deformarea tijei mai încărcate scade, iar deformarea celei mai puțin încărcate crește. Și cu cât diferența de forțe este mai mare, cu atât această influență poate fi mai mare, mai ales dacă într-una dintre tije nu există o forță longitudinală de compresiune, ci de tracțiune. Cu toate acestea, lungimea de proiectare a tijelor coardei superioare nu trebuie considerată mai mică de 0,8 l, chiar dacă se obține o valoare mai mică la calcularea utilizând formula (562.3.5).

1.5.6. Din planul truss:

l ef1 = l 1 ≥ 0,5l 1 (562.3.6)

unde β = (ΣN - N 1)/N 1 este raportul dintre suma forțelor din secțiunile considerate de lungime l 1 (Fig. 562.2) cu excepția forței maxime la forța maximă. În acest caz (k - 1) ≥ β ≥ - 0,5. La determinarea parametrului β, forțele de tracțiune din tije sunt luate cu semnul „-”.

1.5.7. Lungimile de proiectare ale coardelor inferioare întinse sunt determinate în funcție de locația legăturilor plane de ferme sau sunt luate egale cu distanța dintre suporturile de ferme dacă nu există legături plane de ferme.

1.6. Fermele mai lungi de 36 m ar trebui să fie realizate cu o ridicare de construcție egală cu deformarea de la sarcini constante și pe termen lung

În plus, ferme pentru acoperișuri plate sunt fabricate cu un lift de construcție, indiferent de lungime, în timp ce valoarea ridicării construcției se ia egală cu deformarea din sarcina totală standard + l/200. În acest caz, l este lungimea deschiderii fermei.

2. Centrarea tijelor

Respectarea cerințelor din această secțiune permite nu numai simplificarea calculului, ci și economisirea metalului în fabricarea ferme.

2.1. Proiectarea nodurilor este realizată astfel încât axele tijelor din toate nodurile, dacă este posibil, să se intersecteze într-un punct.

Aceasta se numește centrare pe axă și ar putea arăta cam așa:

Figura 562.3. Unități de ferme din țevi dreptunghiulare sau pătrate.

Această ilustrație a fost luată de mine din manualul lui V.K. Structuri metalice„Pe ea, pe lângă intersecția axelor tijelor la un moment dat, putem observa și că o ferme, în special de lungime mare, poate fi realizată nu în întregime, ci asamblată din două jumătăți de ferme. Și deși în construcțiile private de mică înălțime lungimea fermei rareori depășește 10-12 m, Nimeni nu interzice ca astfel de ferme să fie compozite. Cu toate acestea, acest lucru va necesita un calcul suplimentar al rosturilor de instalare.

În general, necesitatea fermelor prefabricate apare numai atunci când fermele sunt fabricate departe de șantier, astfel încât transportul fermelor solide mai lungi de 18 metri poate fi problematic.

În general, această prevedere este considerată mai corect ca o recomandare și nu ca o regulă, motiv pentru care nu este evidențiată ca un paragraf separat.

2.2. Centrarea poate fi efectuată cu rotunjiri până la 5 mm

Sensul acestui lucru cerință generală cuprinse în documentele de reglementare și manuale, este că la nivelul actual de producție este imposibil să se obțină o acuratețe absolută în fabricarea fermelor. În plus, cu cât dimensiunile secțiunii transversale ale tijei centrate sunt mai mari, cu atât efectul final al centrarii inexacte va fi mai mic (mai multe despre asta mai târziu).

Prin urmare, pentru comoditatea fabricării fermelor, este permisă producerea de tije cu dimensiuni care sunt multipli de 5 mm. În acest caz, abaterea maximă a axelor de la centrul de greutate (punctul de intersecție) nu va fi mai mare de 2,5 mm.

Cu toate acestea, în construcțiile private de înălțime joasă, atunci când fermele pot fi realizate dintr-o țeavă de profil de 20x20x2 mm sau chiar o secțiune transversală mai mică, în opinia mea, nu este recomandabil să folosim această ipoteză. În astfel de cazuri, ar trebui fie să obțineți o precizie mai mare în fabricarea fermelor, fie să efectuați calcule ale fermelor ținând cont de următorul punct:

2.3. Calculul tijelor de ferme în prezența excentricităților trebuie făcut ținând cont de momentele de încovoiere rezultate

Alinierea greșită a axelor va duce la faptul că forțele longitudinale vor acționa cu excentricitate în tijele ferme. De exemplu, dacă axa tijei în cauză se abate de la centrul de greutate al nodului cu 2,5 mm, excentricitatea va fi exact e = 2,5 mm. În consecință, această tijă din nod va fi acționată nu numai de o forță longitudinală, ci și de un moment încovoietor:

M = eN (562.4)

În mod oficial, acest paragraf poate fi considerat ca o completare la punctul 1.4.

3. Suduri

Recomandările date mai jos nu sunt în niciun caz obligatorii, ele nu sunt cuprinse în acest formular în documentele de reglementare actuale. Cu toate acestea, respectarea acestor recomandări va simplifica semnificativ nu numai calculul, ci și fabricarea fermelor.

3.1. Conexiunile nodale ale fermelor GSP sunt de obicei realizate fără ghișe

În acest caz, elementele de zăbrele sunt sudate direct pe coarde.

3.2. Lățimea profilelor de zăbrele poate fi puțin mai mică decât lățimea centurii din nodul în cauză

Acest lucru vă permite să îmbunătățiți în mod semnificativ calitatea lucrărilor de sudare folosind numai suduri de filet. Dacă diferența de lățime a profilului grilei și a centurii este semnificativă, atunci poate fi necesar să se verifice rezistența peretelui centurii.

3.3. Dacă rezistența peretelui centurii nu este suficientă, atunci o suprapunere poate fi utilizată pentru a întări peretele centurii

În acest caz, suprafața este sudată pe centură, iar elementele grilajului sunt sudate pe suprafață.

3.4. Dacă lungimea sudurilor la atașarea unuia dintre elementele grilajului nu este suficientă, atunci ar trebui să se folosească un gușon

În acest caz, cel mai probabil veți avea nevoie de o suprapunere pentru centură și capace de capăt pentru elementele grilajului. Capacele de capăt sunt necesare nu din motive de rezistență, ci pentru a asigura etanșeitatea spațiului din interiorul profilelor și, în consecință, pentru a reduce riscul de coroziune a metalului. Din aceste motive, capacele de capăt sunt realizate la începutul și la sfârșitul coardelor armatei. Figura 562.3 prezintă dopuri care se folosesc și pentru fixarea pe anumite coloane.

Instructiuni generale

Centrarea elementelor care converg la un nod. Construcția unui nod începe prin desenarea unei diagrame a nodului pe hârtie: axele elementelor convergente în acesta, apoi contururile acestuia din urmă, începând de la centură (Fig. V-16). Liniile centrelor de greutate ale elementelor sunt aliniate cu liniile axiale ale diagramei; aceasta se numește centrare centroid. Cu o astfel de centrare, mărimea excentricităților structurale din atașamente este cea mai mică. Amplasarea conexiunilor de atașare a elementelor convergente la un nod trebuie să fie astfel încât rezultanta eforturilor fiecărui element să treacă de-a lungul liniei centrelor sale de greutate sau cât mai aproape de aceasta. Această problemă este discutată mai detaliat mai jos.
În fermele cu nituri ușoare, pentru a simplifica fabricarea lor, se obișnuiește să se combine nu liniile centrelor de greutate ale colțurilor cu liniile axiale ale diagramei, ci liniile marcajelor (Fig. V-16, e). Cu colțuri cu două rânduri, semnele cele mai apropiate de tiv sunt combinate. Această aranjare a colțurilor se numește centrare în funcție de riscuri. Este asociat cu presupunerea unor excentricități structurale mai mari în elemente decât atunci când sunt centrate de centrele de greutate.

La centrarea de-a lungul centrelor de greutate, pentru a desena contururile colțurilor din liniile axiale, distanța zc de la centrul de greutate până la cap, rotunjită la 5 mm, determinată conform tabelelor GOST, este pusă deoparte pe partea laterală a suportul colțului. În direcția opusă axei, distanța bуг-zц este eliminată sau, mai simplu, lățimea completă a colțului bуг este eliminată de la linia trasă a fundului. Același lucru se aplică secțiunilor de alte forme.
Dacă o centură dreaptă are o lungime de secțiune diferite înălțimi, și în același timp marginile sale exterioare pe toată lungimea sa ar trebui să se afle în același plan (Fig. V-17), apoi distanța medie până la centrul de greutate este separată de axa diagramei către capetele colturi:

Deplasarea centrelor de greutate a secțiunilor de coardă la îmbinări poate fi ignorată în calcule dacă nu depășește 5% din înălțimea coardei în sarpante ușoare și 1,5% în cele grele.
Dacă schimbarea secțiunii centurii coincide cu nodul de la ruptura liniei centrale, atunci fiecare element adiacent este plasat în ordinea obișnuită, adică aliniind liniile centrale cu liniile centrelor de greutate.
Tăiați colțuri. După trasarea conturului elementelor, arătați tăierea colțurilor rețelei astfel încât în ​​îmbinările sudate dintre marginile centurii și elementele rețelei să existe un spațiu de 40-50 mm pentru a reduce efectele nocive ale contracția cusăturilor (Fig. V-16, a). Este recomandabil să se mențină aceeași distanță între marginile elementelor de rețea adiacente în noduri și între marginile (capetele) cusăturilor adiacente care fixează căptușelile la îmbinările centurii. Aceste distanțe trebuie alocate în funcție de înălțimea sudurilor și de grosimea elementelor care se atașează.
În sarpante nituite, trebuie lăsat un spațiu de 5-10 mm între toate elementele care converg în ansamblu pentru a permite o posibilă inexactitate în tăierea colțurilor. Dacă îmbinarea din ansamblu este acoperită cu suprapuneri, spațiul este mărit la 15-20 mm.

Pentru a simplifica munca, se recomandă tăierea capătului unghiului perpendicular pe axa acestuia (Fig. V-18). Mai puțin de dorit, dar acceptabilă, este combinația unei tăieturi normale cu o tăietură a unei părți a flanșei, dar nu mai departe de începutul fileului, ceea ce face posibilă reducerea ușor a dimensiunii gusei. O tăietură oblică de-a lungul tivului nu este de dorit și, ca în Figura V-18, d este inacceptabilă.
Reprezentarea în desen a mijloacelor de îmbinare și conturul gușurilor. Următoarea operațiune în construirea nodurilor este aplicarea legăturilor care fixează elementele de gușon. Pentru a face acest lucru, mai întâi se determină dimensiunile cusăturilor și numărul de nituri sau șuruburi.
Trebuie amintit că, pentru dimensiunile inserțiilor nodale modelate (gussets) sau atașamentelor, factorii decisivi sunt dimensiunile sudurilor de la capetele colțurilor bretelelor. Prin urmare, sunt făcute cât mai înalte. Din același motiv, niturile din bretele sunt plasate cel mai bine.
În funcție de amplasarea conexiunilor în elementele de zăbrele, se atribuie conturul gușurilor, încercând să obțină cel mai simplu contur (dreptunghi, trapez dreptunghiular, paralelogram etc., Fig. V-19, a-c). Colțurile încastrate în gușeuri (Fig. V-19,e) sunt inacceptabile atât din cauza concentrării tensiunilor locale la astfel de colțuri, cât și din cauza dificultăților de producție. Părțile lungi și înguste, foarte proeminente ale gușului nu sunt foarte fiabile și nu sunt recomandate pentru utilizare. Pentru a evita suprasolicitarile în gușon, marginea acestuia trebuie să facă un unghi de cel puțin 15° cu axa elementului (Fig. V-20). Punctul de intersecție a elementului adiacent cu axa centurii (centrul nodului) trebuie să se încadreze în limitele locației conexiunilor. Aria secțiunii transversale a garniturii, perpendiculară pe axa elementului de rețea adiacent, dar în afara acestuia din urmă, nu trebuie să fie mai mică decât aria secțiunii transversale a elementului însuși (secțiunea 1-1).
Determinarea grosimii guselor. Grenurile nodale din ferme ușoare consumă 7-12% din oțel greutate totală colțuri, în modele de supape plate - până la 15-18%. Grosimea lor are o influență semnificativă asupra greutății gușurilor. Pentru a economisi oțel, ei tind să folosească gușeuri subțiri. Cu toate acestea, nu ar trebui să uităm că gușurile suferă solicitări locale mari sub influența excentricităților elementelor de prindere, contracția cusăturilor și alte motive. Prin urmare, garniturile foarte subțiri pot să nu fie suficient de puternice.

Calculul rezistenței talonurilor folosind metode convenționale de mecanică structurală nu ține cont de influența mare a tensiunilor locale asupra rezistenței talonurilor, iar sub sarcini dinamice, asupra limitei de rezistență a oțelului. În practica modernă de proiectare a strunsurilor ușoare, rezistența ghiselor este asigurată constructiv: prin alocarea formei și grosimii adecvate a strunsurilor în funcție de magnitudinea celei mai mari forțe în tijele de ferme (de obicei, bretele exterioare).
De exemplu, Proiectul Steelconstruction recomandă următoarele relații între magnitudinea forței specificate și grosimea garnițelor ferme de căpriori (Tabelul V-3).

Dacă există o diferență mare între forțele suportului de susținere și a celor intermediare, este permisă folosirea de gușeuri de două grosimi într-o singură ferme - pentru fixarea bretelei de sprijin și pentru fixarea bretelelor și stâlpilor rămase.
Dacă forțele în bretele extreme sunt foarte mari, înălțimea fermelor de pe suporturi este mică, iar lungimea panoului de susținere este scurtă, uneori suporturile de sprijin sunt înlocuite cu o foaie solidă plasată între coarda comprimată și întinsă și stâlp sau grindă de capăt de susținere (de exemplu, în ferme de căpriori - vezi Fig. V -21 - în porțile GTS, în podurile cu macara). O astfel de foaie este întărită cu o pereche de rigidizări situate de-a lungul axei bretei înlocuite. În acest caz, grosimea gușurilor este determinată în funcție de forța următoare mai mare din bretele.

La fermele nituite, grosimea ghiselor δф se determină pe baza stării de rezistență egală a îmbinărilor nituite pentru forfecare și strivire: δф = (0,6-0,7)d. De obicei, acestea iau δф = 0,6d, unde d este diametrul niturilor. Grosimea ghiselor legăturilor este atribuită indiferent de grosimea ghiselor fermei principale, ținând cont de cele mai mari forțe transmise de elementele țintelor la ghisoanele lor. În învelișurile de căpriori, grosimea gușurilor de legătură este de 8 mm.

Articulațiile elementelor taliei

Îmbinările elementelor de coardă în ferme ușoare sunt de obicei combinate cu noduri. La proiectarea îmbinărilor, este necesar să se străduiască să se asigure că atât rezistența îmbinării, cât și rigiditatea acesteia în ambele direcții nu sunt mai mici decât rezistența și. rigiditate, curele în afara articulației. Proiectarea îmbinării trebuie să asigure cele mai mici abateri posibile ale fluxurilor de putere și cea mai scăzută concentrație a tensiunilor locale. În cazul unei îmbinări situate în afara nodurilor, aceasta este situată într-o zonă de 1/4-1/5 din lungimea panoului de la nod.
Numărul de îmbinări din curele trebuie să fie justificat de fezabilitate tehnică și economică sau de necesitatea tehnică (de exemplu, restricții privind lungimea produselor laminate disponibile în fabrică). Numărul de îmbinări trebuie menținut la minimum.
Calitatea cusăturilor la îmbinarea curelelor întinse trebuie verificată folosind metode ridicate controla. În caz contrar, cusăturile elementelor din tablă de oțel ale unei centuri întinse ar trebui făcute oblice, iar din oțel modelat - în panouri cu valori reduse ale forțelor și solicitărilor. În toate fermele, îmbinările cap la cap din fabrică ale elementelor centurii trebuie făcute înainte de atașarea nodurilor.
În structurile care funcționează sub influențe dinamice sau vibraționale, precum și fluctuații bruște de temperatură, este necesar să se elimine concentrația de tensiuni la îmbinare, de exemplu, dacă grosimea sau lățimea elementelor îmbinate este diferită, teșiți unul dintre ele, planificați cusăturile. , așezați începutul și sfârșitul cusăturii pe căptușeli și etc.

Asamblarea și extinderea îmbinărilor sudate ale elementelor de centură ale fermelor sunt de obicei acoperite cu suprapuneri. Într-un element compozit, suprapunerile trebuie să acopere fiecare parte a elementului. Îmbinările din fabrică sunt adesea acoperite cu suprapuneri. Este recomandabil să faceți îmbinările coardelor fără șuruburi de asamblare, ceea ce simplifică fabricarea fermelor și reduce numărul de mărci de transport. În plus, în coardele întinse, găurile pentru șuruburile de asamblare slăbesc secțiunile.
Îmbinările cu nituri și șuruburi sunt întotdeauna instalate cu suprapuneri.
În sarpante ușoare, îmbinările de asamblare ale elementelor de coardă sunt acoperite cu suprapuneri de tablă sau colț (Fig. V-22). Pentru a vă asigura că plăcuțele de colț se potrivesc perfect pe centură, marginile lor sunt rindeluite. Pentru îmbinările în noduri cu o fractură a axei centurii, căptușelile trebuie îndoite. Plăcile unghiulare trebuie să fie îndoite într-o forjă, adică trebuie introduse noi operațiuni de producție, ceea ce nu este de dorit. Capacele de foi de pe rafturi situate într-un unghi unul față de celălalt trebuie așezate pe o astfel de latură încât în ​​timpul funcționării să fie apăsate pe rafturi și să nu fie rupte de ele, de exemplu, în unitatea comprimată prezentată în Figura V-23, a, capacele trebuie așezate pe rafturi de jos, iar într-unul extins (Fig. V-23, b) - de sus. Conturul suprapunerilor, dimensiunile și locația lor în spațiu ar trebui să fie convenabile pentru stabilirea conexiunilor. În structurile sudate, îmbinările din tavan trebuie evitate, de ex. cusături I-Iîn Figura V-22, c la sudarea coardei inferioare în poziția de proiectare a fermei. Pentru ușurința cusăturii și o abatere mai mică a fluxurilor de putere la îmbinare, flanșele plăcuțelor de colț trebuie tăiate oblic, raportul picioarelor este de 1:5 (Fig. V-22, d). Este foarte dificil să se asigure o bună penetrare între penele unui colț și flanșa celui de-al doilea, motiv pentru care astfel de cusături nu trebuie utilizate în structurile care funcționează sub sarcină dinamică.

În îmbinările cu șuruburi și nituite, trebuie avut grijă să se asigure că suprapunerile de tablă se potrivesc strâns la elementele care se suprapun, scop în care este recomandabil să se fixeze fiecare suprapunere cu două rânduri longitudinale de șuruburi sau nituri; în suprapunerile înguste cu plasare pe un singur rând de nituri, grosimea trebuie mărită pentru a elimina îndoirea acestora din cauza comprimării prin răcire a niturilor.

Calculul mijloacelor de legătură la noduri și îmbinări

Calculul mijloacelor de legătură necesare pentru fixarea elementelor de zăbrele la noduri se efectuează fie în funcție de forțele maxime ale acestora determinate din calculul fermei, fie în funcție de capacitatea portantă a fiecărui element atașat.
Prima metodă necesită ceva mai puține mijloace de conectare decât a doua. Este utilizat în ferme pentru care, în timpul funcționării lor pe termen lung, nu sunt de așteptat modificări bruște ale locației sau intensității sarcinilor de proiectare.
A doua metodă - calculul pe baza capacității portante - asigură rezistența egală a elementului atașat și fixarea acestuia în unitate și este utilizată în structurile în care, în timpul funcționării, sarcinile cresc peste cele prevăzute de calcul sau modificările de amplasare a acestora (poduri). , inclusiv poduri de macara, tavane interplanșeale ale unui număr de întreprinderi industriale etc.). Această metodă ar trebui utilizată în structurile în care forțele maxime nu sunt determinate în mod fiabil din cauza incertitudinii unui număr de influențe, de exemplu, în porțile structurilor hidraulice - influențe hidrodinamice, răsucirea scutului la sprijinirea lui în trei puncte etc. .
Procesul de aplicare a sudurilor este atât de accelerat și mai ieftin încât este indicat în toate tipurile de structuri fixarea elementelor de zăbrele în funcție de capacitatea portantă a acestora din urmă. Acest lucru caracterizează fixarea unghiurilor, care, la rândul său, simplifică fabricarea și proiectarea fermelor. Volumul de sudare de la trecerea la această metodă de calcul a elementelor de fixare va crește foarte puțin, deoarece fixarea multor colțuri în ansambluri trebuie făcută din motive de proiectare mai mult decât este necesar prin calcul.
Dacă forțele în elementele rețelei sunt foarte mici, fixarea lor în noduri este atribuită structural în funcție de minimele admise; de exemplu, lungimea estimată a cusăturii de flanc trebuie să fie de cel puțin 4 din înălțimea sa și nu mai puțin de 40 sau 60 mm, iar înălțimea cusăturii trebuie să fie de cel puțin 4 sau 6 mm; în sarpante nituite, fiecare capăt al elementului trebuie să fie atașat cu cel puțin două nituri.
În cazul funcționării alternante a unei tije cu secțiune transversală, capetele colțurilor trebuie asigurate cu suduri de file situate de-a lungul conturului.
Fixarea curelei de centură, în cazul în care îmbinarea centurii nu este dispusă în nod, trebuie proiectată pentru forțele rezultate ale tuturor elementelor de rețea adiacente direct ghișeului nodal. Cu o centură dreaptă, această rezultată este egală cu diferența de forțe din panourile adiacente ale centurii și este direcționată opus, ceea ce decurge din echilibru static elemente care converg la un nod (Fig. V-24).
Conexiunile trebuie așezate uniform în zona de contact a gușului cu colțurile taliei (la sudare, ținând cont de asimetria acestuia din urmă). Adesea, în acest caz, dimensiunile sau numărul de legături efectiv plasate sunt determinate constructiv, pe baza lungimii efective a gusei și a înălțimii minime admisibile a cusăturii sau a distanței maxime admise între nituri (șuruburi).

Dacă încărcăturile externe sunt aplicate direct la colțurile taliei (Fig. V-25, a) și nu la gușon (Fig. V-25, b), atunci conexiunile dintre centură și gușon ar trebui să transfere această sarcină de la centură până la gușă. În astfel de cazuri, conexiunile sunt calculate pe baza rezultantei R a diferenței dintre forțele din panourile adiacente ale centurii rectilinie și sarcina nodale exterioară.
Dacă sarcinile sunt transferate direct pe gușon, de exemplu, pane de acoperiș sau tavan sunt atașate la acesta din urmă (Fig. V-25, b), atunci calculul de fixare a gusei de centură se efectuează numai pentru diferența de forțe în panourile adiacente ale centurii.

Gușonul este atașat la centură cu cusături de colț situate de-a lungul penei și marginii colțurilor. Pentru confortul așezării cusăturilor la capete, este necesar să deplasați marginea gusei spre exterior cu 15-30 mm (Fig. V-26, a). Dacă panele se sprijină pe centură, atunci o parte a proeminenței gusei din acest loc ar trebui tăiată. Grenurile nu trebuie atașate la centură doar cu cusături la colțurile penelor (Fig. V-26, c). O astfel de fixare creează un moment nu numai în cusături, ci și în panourile curelei, afectând performanța acesteia din urmă. Mărimea acestui moment M= (Nп-Nл)e (unde e este distanța de la cusătură la centrul de greutate al secțiunii centurii) este adesea mai mare decât momentul care apare la îmbinările elementelor centurii de diferite înălțimi. În unitățile cu zăbrele ușor încărcate, cusăturile de la capturi pot fi aranjate scufundate (Fig. V-26, b) sub formă de cusături de colț separate sau sub forma unei fante cu o teșire preliminară a colțurilor colțurilor. . Dezavantajul unor astfel de cusături este dificultatea verificării calității acestora.

Calculul de fixare a căptușelilor la elementele de centură care se lipesc în îmbinări fără rupere a axei curelei se efectuează în funcție de forțele mai mici din panourile adiacente (Nl≤Np), iar la calcularea conexiunilor pe baza capacității portante a elementelor - în conformitate cu cel mai puțin dintre elementele centurii adiacente nodului.
Suprafața necesară a sudurilor de filet pentru fixarea tuturor suprapunerilor pe o parte a îmbinării

Fixarea garniturii pe elementul de talie cu o forță mare trebuie să fie proiectată pentru diferența de forțe în panourile adiacente ale centurii, de exemplu

iar atunci când se calculează pe baza capacității portante a elementelor - diferența dintre abilitățile portante ale elementelor centurii adiacente nodului. Fixarea elementelor curelei pe ghișeu cu o forță mai mică este determinată structural. Dacă o sarcină nodă externă acționează direct asupra colțurilor centurii, atunci calculul se bazează pe rezultanta sarcinii nodale și diferența de forțe.
Dacă direcția curelei se schimbă într-o îmbinare cu o îmbinare, atunci distribuția forțelor între conexiunile care atașează plăcile cap la cap și gușul de centură devine mai complicată. În acest caz, fixarea gușului de colțurile curelei trebuie proiectată pentru forțele rezultate ale rețelei și sarcina nodale exterioară, dacă aceasta din urmă este aplicată direct pe curele. Pentru a determina proporția forțelor atribuibile prinderii stângi și părțile potrivite centura la gușon, rezultatul trebuie descompus în două componente direcționate de-a lungul axelor centurii. Atașarea plăcuțelor la curele ar trebui să se bazeze pe suma geometrică forța totală în panoul centurii și componenta specificată.

Noduri de ferme cu curele de colț

Proiectarea obișnuită a îmbinărilor sudate intermediare (fără îmbinare a coardelor) a fost prezentată mai devreme (în Fig. V-16, a de-a lungul coardei inferioare și în Fig. V-25, a și V-26, a, b de-a lungul coardei superioare ).
Nodul cu îmbinarea centurii întinse în punctul în care direcția axei acesteia din urmă se schimbă este prezentat mai jos în Figura VII-24, b. În această unitate, a fost schimbată și secțiunea curelei. Rafturile verticale ale colțurilor sunt acoperite cu un gusset înnodat, iar rafturile orizontale sunt acoperite cu suprapuneri curbate separate.

Nervurile transversale servesc simultan la fixarea bretelor transversale și a altor elemente adiacente ansamblului.
Exemple de proiectare structurală a nodurilor unei ferme tipice cu o deschidere de 36 m sub un acoperiș plat pe plăci de beton armat de 3x12 m și cu o sarcină doar de-a lungul coardei superioare, împrumutate din albumul „Structuri de oțel ale acoperișurilor clădirilor cu travee de 24, 30 și 36 m”, seria PK-01-125, Ediția II, Proiect Construcție Metal, 1965, sunt prezentate în Figurile V-27 și 28, iar cu plăci de 3x6 m în Figura V-29.

Un exemplu de proiectare a componentelor unei ferme de acoperiș sudate cu o pantă abruptă și tavan suspendat prezentat în Figura V-30.
Instrucțiuni detaliate pentru proiectarea unităților nituite sunt date în Figura V-31,a. Afișează, de asemenea, opțiuni de reducere a dimensiunii talonelor prin înlocuirea a două unghiuri echilaterale în partea stângă, cea mai puternic încărcată, cu două unghiuri inegale. Rafturile mari ale acestuia din urmă permit plasarea nituri de-a lungul a două riscuri într-un model de șah. Puteți reduce dimensiunea garniturii plasând bucăți scurte la capetele bretei (Fig. V-31, b). În acest caz, primul nit dintre colțurile principale și colțurile scurte ar trebui să fie situat mai aproape de mijlocul tijei.

Îmbinări în ferme cu curele în T și alte secțiuni

În sarpante cu curele în T, elementele de zăbrele pot fi sudate direct pe verticală. În cazul în care acesta din urmă nu este suficient de lat pentru acest scop, se sudează pe ea o îmbinare de aceeași grosime ca verticala centurii într-o îmbinare cu o cusătură de penetrare completă. Grosimea atașamentelor pentru fixarea legăturilor dintre ferme poate fi mai mică decât grosimea elementului de centură.
Lungimea și lățimea atașamentelor sunt determinate în funcție de locația cusăturilor în nod. Cusăturile care leagă atașamentele la centură în locațiile elementelor grilajului trebuie să fie rindeluite la nivel pentru a asigura o potrivire strânsă.
De obicei fetele laterale Accesoriile sunt tăiate la un unghi de 45° față de marginea centurii, iar în structurile care funcționează sub sarcină dinamică, părțile libere ale atașamentelor sunt rotunjite pentru a asigura cea mai lină tranziție a fluxurilor de putere de la atașament la centură.
În fermele deosebit de critice, în loc de atașamente în noduri, se realizează inserții-compensatoare nodale, întrerupând verticala. Conturul inserțiilor trebuie să fie astfel încât forța să curgă lin de la grilă la inserție și de la inserție la centură. Pentru a face acest lucru, marginile libere ale inserției sunt rotunjite cu tăiere cu gaz, iar în locurile adiacente curelei - cu o roată de smirghel sau o altă metodă.

Secțiunile în T orizontale și verticale sunt conectate cu suduri de filet continue. Înălțimea acestor cusături sub sarcină statică este determinată structural în funcție de grosimea elementelor care se leagă. Dacă există momente de încovoiere în coarde (de exemplu, supape hidraulice), cusăturile trebuie testate pentru forța de forfecare. Dacă există sarcini în mișcare care se deplasează de-a lungul centurii (macara și poduri de macara), cusăturile trebuie, de asemenea, verificate pentru presiunea de încărcare concentrată. În astfel de cazuri, curelele orizontale și verticale sunt conectate cu o cusătură cu penetrare continuă. De asemenea, este necesară penetrarea continuă în cusăturile care leagă orizontală și verticală în nodurile cu elemente de rețea puternic încărcate. În astfel de cusături, efectele de forță suplimentare sunt semnificative, care nu sunt luate în considerare în calculele convenționale ale îmbinărilor.

Figura V-32 prezintă cele două panouri de capăt și ansambluri ale unei ferme de acoperiș trapezoidal cu coarde și bretele de susținere realizate din T-uri sudate și o rețea de unghiuri. Suportul și nodurile superioare extreme sunt unificate. În primul nod intermediar s-a schimbat secțiunea coardei inferioare și s-a dispus articulația acestuia. În ea, pentru fixarea rackului, este dispusă o lărgire locală a verticalei. Cusătura dintre atașament și verticala pentru așezarea colțurilor raftului trebuie să fie rindeluită. În nodurile de creastă și mijloc de-a lungul coardei inferioare, coardele verticale sunt lărgite (separate pentru fiecare jumătate a fermei) pentru a permite transportul lor. Îmbinările verticalelor sunt acoperite cu suprapuneri pereche, iar orizontalele sunt acoperite cu cele unilaterale. În centrul unității există gușeuri transversale pentru atașarea conexiunilor verticale. Într-un ansamblu de creastă, aceste gușeuri sunt ajustate cu atenție pe placa superioară în punctul în care se îndoaie. Rafturile sunt realizate din două colțuri dispuse în cruce.
În sarpante cu elemente ale unei secțiuni în formă de H cu pereți dubli, nodurile sunt realizate folosind o pereche de inserții noduri (Fig. V-33,a) sau o pereche de atașamente noduri (Fig. V-33,6) .
Inserțiile nodale sunt realizate cu aceeași grosime ca și verticalele benzii, uneori puțin mai groase, pentru a compensa supratensiunile care apar în interiorul nodului. Verticalele elementelor convergente în nod se învecinează cu inserțiile în unghi drept față de axa lor. Sunt sudate împreună cu o cusătură. Pentru a crește rezistența la vibrații (dacă este necesar), marginile libere ale talonului sunt rotunjite cu tăiere cu gaz și prelucrare pentru o tranziție lină a fluxurilor de putere. Pentru a atașa conexiunile dintre ferme de centură verticală, se sudează un atașament trapezoid cu abur continuu, de obicei la nivel orizontal.

Implementarea nodurilor în structurile din țevi este mai dificilă decât în ​​sarpante din elemente plate. Pe parcursul perioadei de 30 de ani de utilizare a structurilor tubulare, s-au acumulat multe metode de realizare a nodurilor. Cele principale pot fi rezumate în următoarele trei grupuri.
1. Conectarea directă a elementelor de zăbrele la centură (Fig. V-34). Avantajul acestei metode este absența elementelor intermediare (auxiliare) și economiile în consumul de oțel, Loc de muncă bunîn prezența cuplurilor sau momentelor care acționează în două planuri, ușurință de etanșare spatii interioareţevi etc. Dezavantaje: necesitatea tăierii precise a ţevilor şi prelucrarea figurilor capetele lor; concentrarea cusăturilor pe zonă micățeavă de curea, în special cu adiacența spațială a elementelor de zăbrele (Fig. V-34, b); imposibilitatea sudării rădăcinii cusăturilor și dificultatea de a controla acestea din urmă; posibilitatea deformarii țevilor subțiri de centură, prezentată în Figura V-34, a.
Pentru a reduce concentrația de suduri în ansamblu și pentru a simplifica prelucrarea capetelor țevilor, acestea din urmă sunt aplatizate (Figura V-34, c), iar pentru a reduce deformațiile curelei, uneori este sudată o suprapunere ștanțată sau un inserția de foaie este plasată între bretele (linia punctată în Figura V-34, a ).
2. Conectarea elementelor de zăbrele la un gusset plat sudat pe centură de-a lungul unei generatrice (Fig. V-35, a) sau, ceea ce se întâmplă rar, de-a lungul unui arc de cerc. În acest caz, este necesar să se ia măsuri de etanșare ermetică a capetelor țevilor (apăsarea sau instalarea dopurilor, aplatizarea capetelor etc.). Este posibilă o construcție combinată a unității: conectarea directă a lonjeriei comprimate la centură și conectarea bretelelor (de obicei precomprimate) la garniturile de tablă.
3. Implementarea nodurilor folosind inserții de noduri volumetrice este prezentată în Figura V-36: în partea de sus (a) este un nod de susținere a fermei, convenabil pentru o legătură cu flanșă de montare cu șuruburi cu un suport tubular; în partea de jos este un nod realizat folosind o inserție sferică goală, ceea ce este deosebit de convenabil pentru aranjarea spațială a elementelor care trebuie conectate. În producția de masă a inserțiilor sferice, implementarea ansamblurilor pe acestea nu costă mai mult decât metodele descrise mai devreme. Grosimea carcasei sferice este setată la aproximativ (1/20-1/30) diametrul mingii și nu mai puțin decât grosimea celei mai groase țevi. Dacă distanța liberă dintre țevile adiacente este mai mică de cinci ori grosimea lor, atunci cele mai apropiate secțiuni de țevi la o lungime de 30-50 mm nu sunt sudate (Fig. 36, b). Capetele țevilor sunt sudate fie într-o îmbinare cu penetrare continuă, fie cu suduri isoscele file cu o înălțime de aproximativ 1,2 ori grosimea țevii. Principalul avantaj al unităților cu inserții volumetrice este ușurința tăierii țevilor - în mod normal și simplu design general nodul.
4. Utilizarea inserțiilor cilindrice de noduri din resturi de țevi cu diafragme sudate în ele (Fig. V-36, d) simplifică prelucrarea capetelor țevilor adiacente nodului. Această prelucrare se realizează cu freze cilindrice.
Îmbinările țevilor sunt realizate pe flanșe sau folosind 4-8 perechi de căptușeli care leagă nervuri lungi sudate la capetele țevilor de-a lungul generatricelor sau cu o cusătură oblică într-o îmbinare (2:3).

Fabricarea structurilor ferme. Clasificarea fermelor.

Materialul, metoda de fabricație, îmbinarea elementelor și proiectarea fermelor sunt selectate în funcție de cerințele operaționale pentru structura finală. Elementele structurale ale fermelor sunt centura, i.e. conturul fermei și o rețea de bretele și stâlpi.

Fabricarea ferme metalice se realizează în mai multe etape: îmbinarea colţurilor cu secţiune transversală, care sunt folosite pentru realizarea coardei superioare a fermei, se realizează de-a lungul laturii lor mai mici; la fabricarea centurii inferioare se folosesc unghiuri isoscele; canalele împerecheate sunt utilizate atunci când sarcina fermei este transferată la panou; colțurile cu laturi egale cu o secțiune în T sau secțiune transversală sunt utilizate la fabricarea de rafturi și bretele; Structurile de căpriori metalice complet sudate sunt realizate folosind o secțiune în T.

La fabricarea unui sistem, cum ar fi ferme metalice - GOST și conformitatea acestuia -cerință obligatorie. Sarpante de acoperiș Pentru structuri metalice acoperișurile au deschideri lungi. Ferpile metalice sunt fabricate cu o deschidere de 12 m, unele de până la 30 m.

Fermele au modele diferite în funcție de scopul lor, sarcini și sunt clasificate în funcție de diferite criterii:

conform unei scheme statice– grinzi (despicate, continue, cantilever); arcuit, încadrat, combinat. a – fascicul despicat; b – continuu; c, e – consola; g – arcuit; d – cadru; g – combinat.

conform conturului curelelor– cu curele paralele, trapezoidale, triunghiulare, poligonale, segmentare. a – segmentar; b – poligonală; c – trapezoidal; d – cu curele paralele; d-i - triunghiular

prin sistem de grilă– triunghiular, diagonal, cruce, rombic etc. a – triunghiular; b – triunghiular cu rafturi suplimentare; c – contravântuit cu bretele ascendente; d – contraventat cu bretele descendente; d – împletită; e – cruce; g – cruce; și – rombic; la - podeaua este înclinată.

prin metoda de conectare a elementelor în noduri– sudate, nituite, cu șuruburi;

prin forta maxima– usoare – monoperete cu sectiuni din profile laminate (forta N 300 kN) si grele – in doua trepte cu elemente din sectiune compozita (N > 300 kN).

Cerințe de proiectare pentru componentele fermelor metalice realizate din unghiuri și țevi pătrate.

A) Ferpile cu elemente din colțurile pereche sunt proiectate cu gușeuri nodale, care sunt plasate între colțurile centurii. Conturul gușurilor este determinat de aspectul unității și de lungimea cusăturilor sau de numărul de șuruburi care fixează tijele de zăbrele. Forma gușurilor ar trebui să fie simplă pentru ușurința fabricării și reducerea deșeurilor metalice. Capetele tijelor de zăbrele sunt tăiate perpendicular pe axele lor, dar în colțurile cu o lățime a raftului mai mare de 90 mm sunt permise tăieturi oblice. Pentru a reduce concentrația tensiunilor de sudură, la capătul colțurilor grătarului, acestea nu sunt aduse la marginile coardelor. Aceleași distanțe trebuie menținute între elementele de rețea adiacente într-un nod. Elementele de zăbrele sunt sudate la ghișele cu două flancuri. Este mai bine să atașați garniturile la colțurile taliei de pe ambele părți - din partea fundului și a penei, deoarece, altfel, colțurile taliei se pot îndoi cu ușurință din cauza unor motive accidentale (de exemplu, în timpul transportului). Pentru a asigura transferul forțelor rezultate percepute de fiecare dintre cele două cusături către centrul ansamblului (de-a lungul axei tijei), cusăturile de filet sunt distribuite de-a lungul capului și penei în proporție inversă cu distanța lor față de axa tijei. element. Panele sunt atașate la coardele fermei prin opritoare de colț. La instalarea acestora, diferența în partea superioară a panelor adiacente trebuie să depășească 20 mm, ceea ce se realizează prin plăcuțe de tablă de grosime adecvată.

B) Principalele elemente structurale ale fermelor de țevi pot fi reprezentate de coardele superioare și inferioare, precum și de bretele și rafturi. Curelele din astfel de ferme formează contururi, iar prezența bretelelor și a suporturilor este necesară pentru aranjarea zăbrelei. Conexiunile nodale ale tuturor elementelor structurale se bazează pe adiacența directă a elementelor între ele sau se bazează pe utilizarea unor gușeuri nodale speciale. Toate elementele fermelor metalice trebuie să fie centrate în direcția axială față de centrul de greutate, ceea ce face posibilă reducerea momentelor nodale și asigurarea faptului că tijele funcționează sub forțele axiale principale. Fermele tubulare din oțel sunt de obicei sudate cap la cap fără ghișeuri. Ferpile pentru țevi sunt economice din punct de vedere al consumului de material, mai puțin intensive în muncă pentru fabricare și au o greutate mai mică.

3. Cerințe de proiectare pentru fabricarea unităților de ferme metalice din țevi pătrate.

Pentru ca structura să fie în cele din urmă durabilă, calitate superioară proprietăți de performanță, este important să îl fabricați în conformitate cu o secvență clară de acțiuni necesare. Se recomandă executarea îmbinărilor elementelor de ferme fără teșituri. Unitățile neformate, formate dintr-o centură și elemente de rețea adiacente, se verifică prin următoarele calcule: a) pentru perforarea (smulgerea) a unei secțiuni a peretelui orizontal al țevii de centură în contact cu elementul de zăbrele; b) asupra capacității portante a secțiunii peretelui vertical al țevii de centură la joncțiunea elementului de zăbrele comprimat; c) asupra rezistenței elementelor de zăbrele din zona adiacentă centurii; d) rezistența sudurilor de atașare a elementelor de rețea de centură. La calcularea fermelor din țevi dreptunghiulare, se disting două tipuri de noduri. Primul tip include noduri cu un raport c/d de 0,25 și un unghi de înclinare al bretelelor a în intervalul 40...50°. Al doilea tip include noduri, dar cu un raport c/d > 0,25, precum și noduri (unghiul de înclinare este de 90°). Numai după finalizarea asamblarii structurii, sudarea (manuală sau automată) poate fi efectuată cu ajutorul chinelor, după care este necesară curățarea tuturor cusăturilor. În cele din urmă, structura este complet supusă unui tratament cu un compus special anticoroziv și vopsire. Capacitate de încărcare armatura depinde direct de înălțimea sa și acest lucru este important de reținut atunci când creați un proiect și faceți desene ale conexiunilor nodale. Țevile cu profil metalic sunt cea mai ușoară, mai economică și mai puțin costisitoare opțiune pentru crearea structurilor cu rezistență ridicată, astfel încât acestea au devenit mijlocul optim pentru crearea sisteme de căpriori dimensiuni mari si mici.