Железобетонная ферма 24 метра: Фермы железобетонные ФБ 24 Цена вес размер ГОСТ серия доставка купить

Железобетонные фермы – размеры, расчет и производство

Окончание процесса возведения дома венчает установка крыши. Данный элемент есть основополагающим для безопасности строения, и напрямую влияет на комфорт его эксплуатации. В качестве несущих элементов кровли смогут употребляться стропильные и железобетонные фермы 18 м, при помощи которых осуществляется перераспределение основного и дополнительного веса на стены здания.

Особенности расчета

Учитывая важность делаемых функций стропильных и подстропильных ферм, к процессу их расчета, проектировки и монтажа нужно отнестись максимально без шуток. Небольшая неточность может погубить всю конструкцию (читайте кроме этого статью «Бетонолом: как на этом инструменте возможно получить, как его выбрать и на что обращать внимание при покупке»).

Наиболее долго и надежно эксплуатируются элементы, выполненные из железобетона. Но сложность монтажа в совокупности с громадным итоговым весом ограничивает применения для того чтобы вида стропил. Они значительно чаще употребляются в необыкновенных случаях, в то время, когда, к примеру, нужно сделать одноэтажное здание громадной площади.

При расчете не все так легко, как может показаться на первый взгляд. Исходя из этого для его осуществления нужным есть определенный багаж знаний. В этом случае употребляется ГОСТ 20213 89 на фермы, изготовленные из железобетона.

Совет: крайне важно не потерять ни единого фактора, который может оказать прямое или косвенное влияние на итоговые прочностные качества.

Как раз исходя из этого подобные расчеты должны проводиться еще на этапе проектирования хорошо ознакомленными с данной сферой людьми. Тут серьёзна любая деталь – от выбора самого варианта конструкции стропил до выбора маленьких соединительных элементов.

В расчетах нужно в обязательном порядке учитывать три фактора:

1. Неспециализированную массу конструкции, которая включает в себя вес кровельного покрытия и вес стропильной системы.
2. Вес нагрузок, каковые смогут дополнительно появляться в ходе эксплуатации (снег, ветер и т.п.).
3. Вес периодических нагрузок (разные климатические явления либо же случайные факторы).

Предельная точность на протяжении расчетов окажет помощь не только сэкономить неспециализированную смету, но и сделает объект максимально защищенным от всевозможных разрушений.

Инструкция требует для изготовления ферм из железобетона использовать высокоточное оборудование, которое способно делать работу с минимальными погрешностями. При монтаже стропил особенно принципиально важно надежно скрепить все элементы, чтобы устойчивость объекта не была снижена.

Стропильные фермы из железобетона

Такие конструкции смогут значительно разниться по внешнему виду, исходя из своих параметров, а также, применяемому материалу покрытия и методам их опирания. С их помощью возможно возводить сооружения с огромными пролетами (больше 24 м). Помимо этого, кровля наряду с этим возможно скатной либо же малоуклонной, а на покрытии сооружений смогут употребляться фонари.

Совет: применяйте подобные ж/б фермы при возведении складов и других помещений промышленного типа.

Основные преимущества аналогичных конструкций:

• высокие прочностные качества;
• хорошая жесткость;
• стойкость к действию низких температур;
• устойчивость к действию агрессивных сред;
• пожаробезопасность.

Изготовление цементных элементов несущих конструкций

Для производства ж/б ферм употребляется бетон конструкционного типа (легкий либо тяжелый), значительно чаще аглопорибетон или керамзитобетон. Сам процесс изготовления осуществляется в стендах-камерах, имеющих один или пара ярусов, на которых монтируются стальные формы с паровой рубахой.

Для стоек и раскосов, закладываемых при армировании, употребляются вибростолы со особыми кассетными формами.

В качестве верхнего пояса при армировании значительно чаще употребляются простые стержни, а вот нижние пояса оснащаются высокопрочной проволокой, O 5 мм, которая планирует в струнопакеты. Для натяжения последних нужно применение гидродомкратов, по окончании чего в том направлении добавляется цементная смесь.

Спустя 2-3 часа изделие направляется в цех термообработки. На каждом ходе изготовления осуществляется контроль над качеством заблаговременно напряженных изделий.

Процесс маркировки

Для маркировки для того чтобы материала употребляются буквы и цифры, написанные через дефис.

Буквами обозначают размер и тип заготовки, а цифры отображают, а также:

• дополнительные сведения;
• несущую свойство;
• марку применяемого бетона.

При помощи букв отображается и такая черта бетона, как проницаемость, которая показывает, как конструкция приспособлена к эксплуатации при агрессивных условиях:

• буква «П» обозначает пониженную приспособленность;
• при помощи буквы «Н» отображается обычная приспособленность;
• изделия, каковые смогут выдержать 8-бальные сейсмологические явления, обозначаются буквами «С».

Конструкционные изюминки ж/цементных стропильных ферм

Ферма выступает в качестве скелета, который отображает то, какими очертаниями будет владеть крыша. Чтобы каркас отличался жесткостью, прочностью и устойчивостью, он должен быть выполнен с применением громадного количества стали и армированных материалов, что существенно усложняет его схему. Лишь такая конструкция сможет обеспечить сохранность здания кроме того при экстремальных погодных условиях (определите тут, что лучше — газобетон либо газосиликат).

Но все равно производители пробуют всячески снизить вес аналогичного «скелета». Достигается это, первым делом, благодаря применению бетонов легких марок, что не оказывает никакого влияния на неспециализированную прочность конструкции.

Классическим компонентом внутренней структуры ж/б ферм есть высокопрочная арматурная сталь, легко противостоящая коррозионному действию. Именно поэтому попадание жидкости либо же крепкие морозы никаким образом не смогут воздействовать на прочность кровли.

В качестве ее контура выступают работающие на изгиб два пояса, а вот стойки и раскосы, несущие ответственность за осевое усилие, являются решеткой.

Существует такие основные разновидности аналогичных ферм:

1. Сегментные, для которых характерным есть пояс очертания и решетка раскосного типа.
2. Полигональные, в то время, когда пояса расположены параллельно либо же в форме трапеции.
3. Арочные безраскосные, отличающиеся твёрдыми узлами.
4. Арочные раскосные, имеющие верхний пояс с криволинейными очертаниями, и редкую решетку.

Частенько полигональные фермы с ровными элементами верхнего пояса заменяют сегментные. Таковой метод есть более экономически обоснованным.

Помимо этого, существует такая классификация ферм:

• раскосые.
• безраскосые.
• типовые.

Сфера применения разных типов ферм

1. В случае если кровля планируется строиться малоуклонной, наиболее хорошим вариантом будет применение безраскосных ферм, в верхнем поясе которых устанавливаются дополнительные стойки. Значительно чаще подобные здания оснащаются громадным числом систем коммуникации. Ход для них образовывает 6 либо 12 м.
2. В то время, когда же здание есть однопролетным, и его отопление не планируется, совершенным вариантом будет применение безраскосных конструкций.
3. Скатные кровли оснащаются сегментным безраскосным или раскосым каркасом.

При перекрытии одноэтажных зданий с одним либо несколькими пролетами рулонными материалами, оптимальнее воспользоваться типовыми ЖБИ.

Таких вариантов в настоящее время существует множество, давайте остановимся на их обозначениях:

• ФС – раскосные изделия, применяемый на скатных крышах;
• ФБС – безраскосный тип ферм, используемый для скатных крыш;
• ФП – изделия, применяемые в качестве плитного покрытия, протяженность которого аналогична длине пролета;
• ФПМ – употребляется на малоуклонных крышах без преднапряжений;
• ФПН – для кровли с малым уклоном и преднапряженными стойками;
• ФБМ – безраскосные изделия, применяемые на малоуклонных скатных кровлях;
• ФПС – видятся на скатных крышах;
• ФТ – фермы безраскосного типа с треугольным очертанием.

Нюансы при установке

Перед монтажом аналогичных конструкций нужно максимально точно вычислить несущую свойство здания. Крепление осуществляется к расположенным на несущей стенке или колонне закладным деталям.

Совет: не нужно затевать установку, не убедившись в полном соответствии качества элементов, и их размеров.

Помимо этого, вам пригодятся услуги сварщика, который должен будет соединить закладные детали и опоры. К первым привариваются и железные прогоны, благодаря которым достигается оптимальное значение продольной жесткости каркаса.

В зависимости от формы, железобетонная ферма возможно:

1. Сегментной.
2. Арочной раскосной.
3. Арочной безраскосной.
4. Полигональной.

Целый процесс изготовления аналогичных конструкций осуществляется в соответствии с ГОСТ на конструкции цементные либо из ж/б.

Основными чертями наряду с этим являются:

• прочность применяемого бетона;
• его плотность;
• реакция на действие низких температур;
• диаметр слоя, окутывающего арматуру;
• применяемая для армирования сталь и ее марка;
• реакция на коррозионное действие.

Не обращая внимания на большие показатели прочности и надежности, подобные конструкции редко возможно встретить в частных зданиях. Разъясняется это сложностью установки и большой массой получаемой кровли. А вот значительно чаще данные ЖБИ возможно заметить на зданиях, пролет которых превышает 18 м, а ход находится в пределах 6-12 м.

В случае если же пролет менее 18 м, более выгодно будет применять балки, но при наличии солидного числа коммуникаций, располагающихся в каркаса, оптимальнее сделать выбор в пользу железобетона. А вот при разработке зданий, пролеты которых превышают 30 м, нужно учитывать неспециализированный вес кровли, который будет большим. Исходя из этого рационально будет разбить их на отдельные блоки, но, наряду с этим цена работ значительно повышается.

В случае если же наблюдать с позиций соотношения цена/уровень качества, то наиболее оптимальными вариантами будут сегментные или арочные. На аналогичных фермах трансформации усилий на поясах фактически не происходит, наряду с этим высота их опоры маленькая, в следствии чего достигается минимизация неспециализированного веса конструкции, и высоты стен.

Изготовление ж/б ферм

Наиболее несложный процесс производства у арочного безраскосного типа, узлы у которого армируются весьма просто. Все полученное внутреннее пространство возможно заполнить отводами под разные системы коммуникаций. Значительно чаще употребляются при монтаже малоуклонных, плоских либо же скатных кровель.

Для производства аналогичного материала берется бетон марки В30-В60, владеющий высокими прочностными чертями. Нижний его пояс смогут составлять арматурные верёвки, высокопрочная проволока или же стержневая арматура.

Помимо этого, употребляются и легкие проволочные каркасы, каковые предотвращают образование трещин в ходе эксплуатации. Дабы нижний пояс было комфортно обжимать, рекомендуется применять длину каркасов меньше трех метров.

А вот для армирования элементов решетки и верхнего пояса используются сварные арматурные каркасы, каковые устанавливаются по двое в опорных узлах. В следствии этого возрастает прочность каркаса по наклонным сечениям. Комплект поперечных 6-10 мм стержней, ход которых 100 мм, образовывает сварной каркас, применяемый для армирования промежуточных узлов обоих поясов.

Для перевозки уже готовых конструкций употребляется намерено оборудованная техника, к примеру, фермовоз ФКП-16. Благодаря роста спроса на стальные конструкции облегченного типа, спрос на ЖБИ падает. Но в соответствии с противопожарным требованиям лучшими являются как раз ж/б фермы.

Вывод

Приведенные в статье конструкции относятся к массивному постройке, которое не оказаться осуществить своими руками, лучше для этого применять особую технику. Изготовление данных изделий кроме этого направляться дать специалистам, применяющих современные материалы и технологии расчета нагрузки (см.кроме этого статью «Цементная брусчатка либо как недорого обустроить место на участке»).

Данные ЖБИ незаменимы при возведении зданий, требующих широкие пролеты. Видео в данной статье окажет помощь отыскать вам дополнительную данные по данной тематике.

Титов Б.А. Особенности железобетонных ферм

Титов Борис Андреевич
Поволжский государственный технологический университет
студент

Библиографическая ссылка на статью:
Титов Б.А. Особенности железобетонных ферм // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/12/73780 (дата обращения: 12.01.2021).

При постройке одноэтажных зданий, обычно промышленного значения, а также для инженерных сооружений, таких как мостовые пролеты, опорные линии передач с целью перекрытия пролетов зачастую используются железобетонные фермы, которые являются конструкционным элементом кровли. Правильный подбор при расчете ферм позволяет выдерживать огромные нагрузки, так как они служат несущими конструкциями. Фермы обладают высокой степенью прочности, морозостойкостью и выдерживают деформации.

Железобетонная ферма – это конструкция каркасного типа, которая состоит из ряда стержней, соединённых между собой. Стержни идут по нижнему и верхнему краю соединённые между собой поперечными стержнями. Существует несколько различных соединений стержней и виды зависят от необходимого заданного условия несущей способности фермы.

Рис. 1. Железобетонные фермы.

Существует два типа железобетонных ферм- это сборная монолитного типа и составная. Сборная имеет целостную конструкцию и производится в промышленных условиях и служат для установки как правило на железобетонные колонны, а составная состоит из ряда конструкционных элементов, собираемых непосредственно на объекте строительства.

В производстве железобетонных ферм должны руководствоваться нормативным документом, который регулирует выпуск такого вида изделий, как фермы ГОСТ 20213-89. В производстве используются марки бетона от В30 до В50, а армирование выполняется арматурами АIV и AтV, также арматурной проволокой Вр2.

Важным моментом является, что если фермы имеют длину больше 8,96 метра, то армируются они предварительно напряжённой арматурного проката, что обеспечивает необходимые прочностные характеристики. Для нижнего пояса используют высокопрочную проволоку (ø 5 мм), а для верхних – обычные стержни. Проволоку натягивают гидродомкратами и добавляют бетон. Через два часа производят термическую обработку изделия. Качество регулярно проверяют путем нагружения.

Для маркировки ферм используют буквенно-цифровые обозначения. Для обозначения размера и типа, а также проницаемости бетона используются буквы, для всей прочей информации цифры разделенные дефисом.

Рис. 2. Конструкции железобетонных ферм

Ферма создает своеобразный каркас, от которого зависит бедующая крыша. Наполнение арматурами железобетонных ферм имеет сложную схему, имеет большое количество армированных элементов стали, потому что функции несущих платформ, которые они выполняют, требуют большой надежности и прочности, что бы была обеспечена целостность здания в экстремальных условиях. В производстве используют специальные легкие марки бетона, что существенно снижают собственный вес без потери марки. Арматурная сталь используется высокопрочной марки, которая имеет антикоррозийные свойства, что придает ферме неуязвимость к влаге и морозу.

Типы железобетонных ферм

1)                Безраскосовые фермы, имеющие в верхнем поясе дополнительные стойки, используют для строений с малоуклонной кровлей. Обычно это здания с большими системами коммуникаций, размещенными в пределах фермы. Такие фермы устанавливают с шагом в 6 или 12 метров.

Рис. 3. Безраскосовые фермы

2)                Для однопролетных неотапливаемых зданий используют безраскосовые треугольные конструкции с шагом 6, 9, 12 и 18 метров, под асбестоцементные волнистые листы.

Рис. 4. Безраскосовые треугольные конструкции

3)                Для скатных кровель используют сегментные раскосые и безраскосые системы

Рис. 5. Раскосые системы

4)                Для перекрытия одно и многопролетных зданий с пролетами 18 и 24 метра под рулонные материалы используют типовые ЖБИ.

 

Типовых вариантов большое кличество, и для них используются следующие обозначения:

• ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету,
• ФБС
  – безраскосные для скатных крыш,
• ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения,

 

Рис. 6. Установка железобетонный фермы

Использование таких конструкций требует точного расчета несущей способности фермы. Стропильные конструкции крепят к закладным деталям, которые находятся в колоннах или несущих стенах. До начала монтажа производят проверку элементов, их размеров и места опирания. Продольную жесткость обеспечивают с помощью металлических прогонов, которые привариваются к закладным деталям.

Библиографический список

1. Инженерные конструкции. – М.: Архитектура-С, 2007. – 408 с.
2. С.Н. Кривошапко, В.В. Галишникова. Архитектурно-строительные конструкции. Учебник. – М.: Юрайт, 2014. – 478 с.
3. В.Г. Евстифеев. Железобетонные и каменные конструкции. В 2 частях. Часть 1. Железобетонные конструкции. – М.: Академия, 2011. – 430 с.

---

Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Титов Борис Андреевич»

Стропильные фермы железобетонные: классификация и особенности использования

Многообразие конструкций перекрытий на современном рынке значительно упростило процесс возведения зданий, сократив тем самым сроки строительства крыш. Относительно недавно их собирали прямо на стройплощадке из сборных элементов, а сегодня для покрытия сооружений используют готовые стропильные фермы.

Стропильные фермы железобетонные в зависимости от назначения строения, материала покрытия, способа их опирания и других факторов могут иметь различные типы и очертания. Возможности их применения достаточно широкие:

• здания могут иметь пролеты до 24 м и более:
• кровля – быть как малоуклонной, так и скатной,
• покрытие зданий может быть как с фонарями, так и без и т.
  д. Подобные конструкции нашли особое применение в зданиях промышленного типа и складских.

Отличаются:

• высокой прочностью,
• жесткостью,
• трещино- и морозостойкостью, что позволяет эксплуатировать их в агрессивной газообразной среде,
• хорошими противопожарными свойствами.

Производство элементов несущих конструкций из бетона ↑

Железобетонные фермы производят из конструкционного бетона, тяжелого или легкого, в основном это керамзитобетон и аглопоритобетон. Их изготавливают в одно- или многоярусных стендах-камерах. На каждом из них обычно устанавливают несколько металлических форм с паровой рубашкой. Раскосы и стойки, соответственно, на вибростоле в специальных в кассетных формах, закладывают их в процессе армирования.

Для нижних поясов при армировании используют струнопакеты из высокопрочной проволоки (ø 5 мм), а для верхних – обычные стержни. Высокопрочную проволоку натягивают гидродомкратами и добавляют бетоноукладчиками бетон.

Через 2–3 часа изделие проходит термическую обработку. Качество предварительно напряженных изделий регулярно проверяется путем нагружения, предусмотренного в проектных чертежах.

Маркировка

Их маркируют, используя буквенно-цифровые обозначения, разделенные дефисами. Для обозначения типа и размера используют буквы, а цифрами – всю остальную информацию, типа длины в метрах, ее несущей способности, класса напрягаемой арматуры, марки бетона и другую. Буквами также обозначается проницаемость бетона, то есть возможность использования конструкции в агрессивных условиях:

• Н –нормальная,
• П – пониженная,
• С – сейсмоустойчивость до 8 баллов.

Конструкция железобетонных стропильных ферм ↑

Ферма создает практически своеобразный каркас, определяющий дальнейшие очертания крыши и другие особенности перекрытий. Структура этих бетонных конструкций, придающих каркасу прочность, жесткость и устойчивость, имеет довольно сложную схему, содержащую значительное количество армированных элементов и стали.

Это очевидный факт, поскольку функции несущих платформ, которые они выполняют, требуют такой прочности и надежности, чтобы была обеспечена устойчивость здания в экстремальных условиях.

Использование при их производстве специальных легких марок бетона позволяет существенно снизить вес конструкции без потери качества. Арматурная сталь высокопрочной марки, традиционно входящая во внутреннюю структуру, имеет исключительные антикоррозийные свойства. Поэтому кровля оказывается неуязвимой к воздействию влаги или мороза.

Контур образуют два его пояса, которые работают на изгиб, а решетку – раскосы и стойки, работающие на осевые усилия. Различают следующие их виды:

• сегментные – отличаются верхним поясом очертания и раскосной решеткой;
• полигональные –пояса в них либо параллельные, имеют трапециевидное очертание, то есть отличаются раскосной решеткой и малым углом уклона верхнего пояса;

Сегментные фермы иногда заменяют на полигональные, в которых элементы верхнего пояса в пределах базовых узлов спрямлены. Это значительно экономичнее использования треугольных или прямоугольных очертаний.

• арочные безраскосные – имеют жесткие узлы;
• раскосные арочные – характеризуются криволинейными очертаниями верхнего пояса и редкой решеткой.

Типы: безраскосые, раскосые, типовые ↑

• Для строений с малоуклонной кровлей используют безраскосые фермы, снабженные в верхнем поясе дополнительными стойками. Как правило, это здания с большими системами коммуникаций, размещенных в пределах фермы. Их устанавливают с шагом в 6 (при подвесном транспорте) или 12 м.
• Безраскосными треугольными конструкциями перекрывают однопролетные неотапливаемые здания с пролетом в 6, 9, 12 и 18 м, под асбестоцементные волнистые листы.
• Сегментные раскосые и безраскосые применяют для скатных кровель.
• Типовые ЖБИ используют для перекрытия одноэтажных одно- и многопролетных зданий (пролеты – 18 и 24 м ) под рулонные материалы.

Типовых вариантов довольно много, и для них используются следующие обозначения:

• ФС – раскосные фермы для скатных крыш,
• ФБС – безраскосные для скатных крыш,
• ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету,
• ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения,
• ФПН – для малоуклонных крыш с преднапряженными стойками,
• ФБМ – безраскосные для малоуклонной скатной крыши,
• ФПС – для скатной,
• ФТ – безраскосные треугольного очертания для скатной.

Особенности монтажа ↑

Использование конструкций этого типа требует тщательного расчета несущей способности строения. Стропильные конструкции из железобетона крепят к закладным деталям, которые расположены в колоннах или несущих стенах. Еще до начала монтажа проводят проверку качества элементов, их размеров, расположения закладных деталей, подготавливают места опирания. Для приваривания закладных деталей фермы к опорам в составе монтажной бригады должен обязательно участвовать сварщик.

Продольную жесткость конструкции обеспечивают при помощи металлических прогонов, которые приваривают к закладным деталям. В зависимости от типа кровельного покрытия его укладывают либо нf обрешетку, либо непосредственно к прогонам.

© 2021 stylekrov.ru

Площадь фермы 24 м. Железобетонные фермы – размеры, расчет и производство. Конструкции железобетонных ферм

Железобетонные фермы – это специальные несущие элементы для разных типов кровли, которые применяются в каркасных сооружениях и зданиях. Основная функция фермы – создание опоры для кровли, а также равномерное распределение общей нагрузки на фундамент и колонны здания.

Фермы ЖБИ рассчитываются и производятся в условиях заводов, так как даже минимальные неточности в столь грандиозных конструкциях могут привести к непоправимым последствиям и стать причиной обрушения здания. Монтируются фермы с привлечением специальной строительной техники, так как обладают огромным весом.

Что представляют собой фермы

Железобетонная ферма – это конструкция специального назначения из бетона и соединенных между собой стержней стальной арматуры, которая предназначена для монтажа крыши и выступает каркасом для будущего здания.

Находящиеся вверху прутья называются верхним поясом, нижние стержни – нижним поясом. Элементы конструкции, которые располагаются в вертикальной плоскости, называются стойками.

Находящиеся под определенным углом части – это раскосные элементы. В свою очередь, стойки и раскосные элементы формируют решетку всей конструкции. Места соединения расположенных вертикально стоек и раскосных блоков называются узлами железобетонной балки.

Основные преимущества, которые обеспечивает железобетонная ферма:

• Высокий уровень прочности и надежности всего здания
• Железобетонный каркас создает жесткую структуру, гарантирует способность выдерживать серьезные нагрузки на протяжении долгих лет
• Бетон и сталь не боятся неблагоприятных химических, климатических воздействий, не меняют характеристик под ультрафиолетом, дождем, на морозе и т.д.
• Стропильный элемент полностью отвечает наиболее строгим требованиям стандартов пожарной безопасности

Благодаря современному оборудованию на заводах создают железобетонные фермы в четком соответствии с нормативными требованиями и в минимальные сроки. Вес конструкции с пролетом 18 м составляет больше 7 тонн, если же пролет 24 метра – около 12.3 тонн. Поэтому монтировать фермы можно исключительно с привлечением специальной техники.

Фермы железобетонные бывают двух типов:

1. Монолитный элемент с целостной структурой, который создается только в заводских условиях.
2. Составная конструкция – включает несколько частей, которые собираются непосредственно на объекте.

Основные виды ферм

В современном строительстве используют фермы двух типов – стропильные и подстропильные. В работе с фермами самым важным этапом считается проектирование – правильные расчеты обеспечат качество монтажа и способность конструкции выдерживать установленные нагрузки, а вот просчеты в проекте нередко приводят к обрушению зданий.

Стропильные конструкции

Стропильная ферма железобетонная – самый сложный вариант. На рынке можно найти и стропильные конструкции, сделанные из металла, бруса (дерева), которые пользуются большей популярностью. Железобетонные конструкции обычно используют лишь там, где другой материал не подходит ввиду недостаточности характеристик и показателей по устойчивости, защите.

Для стропильных конструкций из дерева основным параметром является площадь, на которой планируется размещать объект. Для обеспечения прочности и жесткости строения, исключения риска его обвала под своим весом, важно верно рассчитать площадь, определить устойчивость ферм. Деревянные фермы нужно правильно крепить – для этой задачи обычно привлекают специалистов, не рискуя реализовывать самостоятельно.

Железобетонные фермы – самые надежные и долговечные в сравнении с другими вариантами. Они обладают огромным весом, поэтому используются достаточно редко – в конструкциях с огромными площадями, в регионах со специфическим климатом, в промышленных зданиях и т.д.

Подстропильные конструкции

Эти конструкции применяются не так часто, как стропильные. Они актуальны в строительстве мансард при условии, что величина колонн превышает размер несущей конструкции. В данном случае основой фермы выступает подстропильная балка, длина которой составляет от 12 до 24 метров.

Этот тип ферм выполняется с арматурой пучковой формы, что значительно уменьшает вес, повышает надежность всей конструкции. Фермы устанавливают непосредственно на колонны стропильного типа, соединяют выбранными инструментами. Для железобетонных и металлических конструкций понадобится дополнительно обустроить сварные соединения.

Данные типы ферм применяют там, где внутри здания идут поперечные несущие стены или же все стены поперечные. Только балки подстропильные могут использоваться в возведении мансардных крыш. Стойки вводят непосредственно под ноги (колонны) и тогда конструкция дает меньше давления на здание, оставаясь устойчивой и надежной по максимуму.

Преимущества профильной трубы для изготовления каркасов

Каркасное строительство из профтрубы набрало популярность и не сдает позиций. Профилированные трубы позволяют создать красивые и крепкие конструкции самого различного назначения – от зонтика над песочницей до жилого, промышленного или коммерческого здания.

Рекомендуем ознакомиться: Как определить, почему гудит водопроводный кран, и устранить причину?

Профильная труба имеет массу преимуществ перед другими материалами, используемыми для каркасного строительства:

• Прочность. Металл значительно прочнее дерева, а особая формы сечения делает профилированные трубы менее подверженными деформации, чем круглые.
• Пожаробезопасность. Трубопрофиль не горит, не плавится, не выделяет токсичных веществ при нагревании.
• Легкость. Полые трубы просты в транспортировке и монтаже. Кроме этого, малый вес конструкции из профилированного металла позволяет обойтись без возведения монолитного фундамента.
• Вариативность способов соединения. Металл хорошо поддается как сварке, так и сверлению, поэтому для сборки можно использовать сварное соединение встык и внахлест, сопряжение при помощи уголков или фитингов в сочетании с обычными болтами и гайками.
• Сочетаемость с кровельными и отделочными материалами. Трубопрофиль поддается окрашиванию, не оказывает негативного воздействия на материалы, используемые для отделки стен и оборудования кровли. Кроме того, фермы из профилированных труб способны выдержать нагрузку не только от любого кровельного покрытия, но и толстого слоя снега в зимний период.
• Разнообразие форм профиля. Сечение профтрубы может быть прямоугольным, квадратным, овальным, треугольным. Под заказ металлопрокатные организации изготавливают и трубы с более сложным сечением. Такое многообразие трубопрофилей позволяет не только возводить конструкции различных размеров и форм, но и оригинально их декорировать.

Размеры ЖБ ферм

Изготовление бетонных и железобетонных изделий осуществляется в соответствии с ГОСТами, принятыми в стране. Естественно, что железобетонные фермы не являются исключением. В соответствии с установленными нормативами определяются основные размеры элементов, выполняется маркировка.

Основные размеры железобетонных ферм:

• Раскосные – длина от 18 до 24 метров, высота от 2. 6 до 3.2 метров, ширина от 0.2 до 0.3 метров.
• Безраскосные – длина 18-24 метра, высота 2.6-3.2 метра, ширина 0.2-0.3 метра.
• Треугольные безраскосные – длина от 2 метров, высота 1.2-2.7 метров, ширина 0.2-0.25 метров.
• Для скатной кровли – от 1 метра длина, высота 2.2 метра, ширина 0.5 метров.
• Для плиточной кровли – с длиной от 1 метра, высотой 3.3 метра, шириной 0.5 метров.

Самые распространенные размеры – 18/24/36 метров. Максимально допустимый вес элемента, в соответствии с ГОСТом, может составлять 6-50 тонн. В Москве и регионах можно найти железобетонные фермы любых размеров и параметров.

Маркировка дает практически все главные характеристики и показатели ферм – размеры, тип, конструктивные особенности, свойства. Маркировка включает несколько наборов букв и цифр, которые расшифровываются по ГОСТу 23009.

Как расшифровать маркировку изделия:

• 1 группа значений – номер типоразмера, тип изделия, длина (с округлением до метров).
• 2 группа значений – числовой индекс несущей способности, указывается класс арматуры (если она предварительно напряжена), тип бетона (указывается лишь для изделий из легких типов бетона).
• 3 группа значений – есть не всегда, указывает на стойкость к сейсмическим толчкам, агрессивным средам, говорит про наличие закладных, дополнительных отверстий и т.д.

Пример расшифровки маркировки: железобетонная ферма 3ФС длиной 18 метров, с несущей способностью 6 типа, напряженной арматурой А600, залитой легким бетоном, с наличием закладных, обозначается как 3ФС18-6А600Л-1. Типоразмеры и формы разных железобетонных ферм (стропильных/подстропильных), как правило, указываются в специальных таблицах.

Сфера применения

Железобетонные фермы, как и конструкции из других материалов, применяются в возведении разнообразных объектов – пролетов мостов, установки крыши разного типа сооружений, гидротехнических затворов, опор для линий электропередачи.

Ввиду того, что конструкции отличаются целым рядом выгодных преимуществ (защита от трещин, стойкость к морозу и агрессивным воздействиям, прочность и надежность, долговечность и высокая несущая способность), фермы актуальны в самых разных зданиях. Они могут поддерживать кровли, перекрывать пролеты, колонны, служить для создания промежуточных опор для установки последующих конструкций.

Бывает, что фермы используют и в открытом виде – в строительстве промышленных сооружений, участков. Жилое строительство не использует железобетонные фермы вообще.

Вывод

Приведенные в статье конструкции относятся к массивному постройке, которое не оказаться осуществить своими руками, лучше для этого применять особую технику. Изготовление данных изделий кроме этого направляться дать специалистам, применяющих современные материалы и технологии расчета нагрузки (см.кроме этого статью «Цементная брусчатка либо как недорого обустроить место на участке»).

Данные ЖБИ незаменимы при возведении зданий, требующих широкие пролеты. Видео в данной статье окажет помощь отыскать вам дополнительную данные по данной тематике.

Классификация ЖБ ферм

По форме конструкции железобетонные фермы бывают раскосными, безраскосными (они же арочные), полигональными. Часто упоминается и такая классификация: типовые, раскосные/безраскосные. Типовых вариантов достаточно много, тут все зависит от числа этажей и величины пролетов.

Особенности применения разных типов ЖБ ферм:

• Безраскосная ферма используется в случае, когда кровля имеет уклон небольшой. Также данный тип ферм актуален для здания с системами коммуникаций, шаг составляет 6/12 метров.
• Объекты без отопления, с крышей из асбестоцементных листов, предполагают использование безраскосных ферм, с пролетом 9/18 метров.
• Сегментные безраскосные и раскосные фермы всегда применяют для создания скатных кровель.

При создании ферм учитывают такие самые важные характеристики: реакция материалов на низкие/высокие температуры, плотность и прочность бетона в смеси, марка стали, реакция на коррозию. В частных домах конструкции не используются, так как самостоятельно их установить невозможно, да и вес элементов такой, что ни один малоэтажный дом не выдержит.

Особенности производства и выбора железобетонных ферм:

• Общий вес системы включает массу стропильной фермы и покрытия кровли.
• Основные нагрузки учитывают: сильный ветер, осадки, снег. Есть также периодические – землетрясения и другие форс-мажорные обстоятельства.
• Каркас фермы включает массу армированных стальных элементов, что обеспечивает максимальную устойчивость.
• С целью уменьшения веса изделия могут использоваться легкие бетоны, что на качестве не сказывается никак.
• Перед заливкой стальная арматура покрывается специальными пропитками, исключающими раннюю коррозию, что делает кровлю стойкой ко влаге, снегу, морозу, ультрафиолету, перепадам температуры.
• Контур фермы включает два пояса для формирования прочного изгиба, а решетка состоит из раскосов и стоек.
• Фермы могут быть полигональными и сегментными, все они отличаются по уклону и форме пояса.

Как рассчитать ферму

Для изготовления фермы необходимо знать ее длину, высоту, угол наклона и особенности участка. Не всегда удается учесть все факторы, но сделать хотя бы минимальные расчеты можно самостоятельно.

Обратите внимание! Чтобы не делать сложных построений, особенно для ферм сложной конструкции, и не ошибиться в расчетах, можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Такие калькуляторы часто бывают на сайтах кровельных, трубопрокатных и строительных организаций.

Рассчитываем уклон

Допустимый уклон одно–, двухскатной и шатровой кровли находится в диапазоне от 6 до 35 градусов, у мансардной и арочной крыши угол наклона нижней части может быть значительно больше.

Для разных типов кровель требуется разный уклон и соотношение длины и высоты фермы различается:

Тип крыши	Угол наклона крыши	Соотношение длина:высота фермы
односкатная	6-15	7-9:1
двускатная, шатровая, арочная (регион с обильными снегопадами)	15-22	7:1
двускатная, шатровая, арочная (регион с сильными ветрами)	22-35	5:1
мансардная, арочная	35-75	2-5:1 в зависимости от требований к высоте мансарды или дизайнерского решения

Обратите внимание! У мансардной крыши в таблице указан угол наклона нижней части кровли. Уклон верхней части выбирается, как для двухскатной.

Для дальнейших расчетов необходимо выполнить чертеж.

Рекомендуем ознакомиться: Как самостоятельно устранить сильный засор в унитазе?

Если ферма состоит из прямолинейных элементов, на чертеже ее разбивают на прямоугольные треугольники. Длину труб для выполнения поясов вычисляют по теореме Пифагора:

a²+b²=c²,

где a и b – катеты прямоугольника, то есть стороны, прилежащие к прямому углу, а c – противолежащая прямому углу гипотенуза.

Самыми простыми являются расчеты односкатной фермы, так как у нее a – длина, b – высота, гипотенуза c – это скат фермы. Соответственно, длина ската вычисляется по формуле:

c=√a²+b².

Если требуется изготовить стропильную систему для арочной крыши, длину верхнего пояса (с) вычисляют по формуле длины окружности:

с =1,57*(b+a/2).

Затем рассчитывают расположение элементов внутренней решетки таким образом, чтобы они делили нижний и верхний пояса на равные участки. При использовании укосов угол их наклона должен находиться в промежутке от 35 до 50 градусов.

Обратите внимание! Наилучшим же считается угол в 45 градусов – самый удобный для расчетов, простой в нарезке труб и надежный в готовой конструкции.

Параметры расходных материалов

Параметры труб, используемых для изготовления поясов и внутренней решетки рассчитывают, исходя из ширины строения, параметров опор каркаса и особенностей кровельного материала.

Ширина навеса, м	Параметры опорных труб	Параметры труб для поясов фермы
		легкий кровельный материал (ондулин, профлист, поликарбонат)	тяжелая кровля (черепица, шифер)
до 4,5	сечение 40*40 кв. мм	сечение от 20*20 до 30*30 кв. мм, толщина стенок 1,5-2 мм	сечение 40*20 кв. мм, толщина стенок 2 мм
до 5,5	сечение от 50*50 до 80*80 кв. мм	сечение от 40*20 до 40*40 кв. мм, толщина стенок 2 мм	сечение 40*40 кв. мм, толщина стенок 2 мм
от 5,5	сечение от 80*80 до 120*120 кв. мм	сечение 60*30 кв. мм, толщина стенок 2 мм	сечение 40*40 кв. мм, толщина стенок 3 мм

Для перемычек используют либо те же трубы, что и для изготовления поясов, либо чуть меньшего сечения.

Участок для установки сооружения

Прежде чем возводить навес, беседку или жилое здание с каркасом из профтрубы, необходимо выбрать участок, где это будет безопасно для окружающей среды, людей и самой постройки.

Важно учесть такие факторы, как:

• Погодные условия, характерные для местности: насколько снежными бывают зимы, дождливыми – весна и осень, каковы скорость и направление ветра. Климатические явления оказывают на кровлю переменные нагрузки, которые ферма должна выдержать.
• Уровень сейсмической активности: бывают ли колебания почвы, землетрясения, оползни. Чем выше этот показатель, тем прочнее должна быть постройка, чтобы не разрушиться в случае чрезвычайной ситуации. С другой стороны, в особо сейсмически опасных регионах нередко устанавливают легкие разборные конструкции, которые при землетрясении легко разрушаются, но при этом не наносят существенного вреда окружающему пространству и людям и легко поддаются ремонту.
• Особенности почвы и вес конструкции. Эти два параметра взаимосвязаны. На плотных и каменистых грунтах устойчивой будет даже тяжелая каркасная постройка со сложной стропильной системой. На песчаных и супесчаных почвах, а также при высоком уровне грунтовых вод нужно возводить облегченные постройки или делать для них глубокий свайный фундамент.
• Расположение относительно других построек. Желательно располагать малые архитектурные формы с металлокаркасом таким образом, чтобы более высокие и тяжелые строения закрывали более низкие и легкие от порывов ветра.

Рекомендуем ознакомиться: Как правильно почистить трубу в бане от сажи и копоти своими руками

Процесс изготовления ферм из металла и железобетона

Проще всего производятся безраскосные арочные конструкции – узлы ферм легко армируются, незаполненное пространства закрывают отводами (для проводки, систем коммуникации). Чаще всего такие изделия применяются для обустройства кровли плоской, скатной, с малым уклоном.

Для заливки железобетонных ферм используют бетон В30-В60, который демонстрирует высокий уровень прочности. Из готового бетонного раствора формируют большие каркасные конструкции или детали сборных элементов. Потом их транспортируют на место проведения работ с использованием специальной техники. Для этой цели пригоняют фермовозы – специальные машины, перевозящие фермы в готовом виде на объект.

Ввиду того, что ферма представляет собой несущий элемент крыши, до проведения установки осуществляют массу расчетов, все четко проектируют. Ведь даже при малейших погрешностях огромный вес фермы может стать причиной разрушения всего здания.

Как правило, для проектирования и реализации расчетов привлекают архитекторов, инженеров, проектировщиков, монтажников.

Установка железобетонных ферм выполняется также профессионалами – своими руками тут ничего не удастся реализовать. Только при условии верно выполненных расчетов и правильного монтажа ферм можно гарантировать прочность, надежность, долговечность конструкции.

Расчет металлических ферм любой формы и габаритов

• Каждый проект уникальный — соответственно индивидуальный подход. Проектирование и расчет металлических ферм без применений типовых серийных решений: а) определение оптимальной геометрии фермы; б) проектирование системы связей — задание расчётных длин элементов в) Определение сечений элементов после расчета металлической фермы г) Расчёт узлов ферм (узел примыкания элементов решётки, фланцевый узел, опорный узел) д) Проверка сечений элементов связей е) расчет прогонов, с учётом наклона и промежуточных связей
• Легкость (экономичность). Обеспечивается достаточным опытом всех требуемых расчетов
• Быстрота выполнения проекта. Определяется профессиональным подходом, как правило до 5 дней
• Доступная цена проектирования стальных ферм. Обеспечивается работой без посредников, а так же нет необходимости платить за печать (СРО)
• Проектирование стропильных (подстропильных) ферм любой конфигурации и сложности.
• Пример расчета фермы и чертежей

Фермы профильной трубы

На мой взгляд это самые оптимальные вид стропильных систем, которые и просты в изготовлении. При пролётках 15-35м независимо от нагрузок, если округлить, получаются стропильные фермы стальные легкие. При расчёте данной фермы обычно возникает трудность, от лени проектировщиков, с расчётом узла примыкания решётки к поясу. Есть в СП 294.1325800.2017СП 16.3330.2011 точный алгоритм расчёта, но он весьма ёмкий. Лень проектировщика в том что бы разобраться с расчётом. Есть программы которые это дело считают, но могу сказать что между ними есть отличия, хотя в том что они разработаны по разным рекомендациям.

Проектировщики пользуются серией по типу Молодечно и стараются применять серийные фермы в проектах. Но бывает часто что необходимо сконструировать ферму с нестандартной геометрией и здесь включается у проектировщиков интуиция и творчество…

Фермы из круглой трубы

Не приходилось проектировать. да они чуть легче чем из серии Молодечно, но изготовление трудоёмкое. Изготавливать качественно их могут только мощные обеспеченные автоматикой заводы

Фермы из ЛСТК

Как-то поступило мне предложение спроектировать покрытие (пролет 18,0м) из ЛСТК. Заказчику промыли уши что мол легкие конструкции и тд. Я согласился — и мне пришлось поднимать материал на эту тему. начал делать расчеты и выходи что физически не хватает сечения самого большого профиля. Плюс ко всему, сейчас можно скачать рекомендации НИИ по проектированию конструкций из ЛСТК. В разделе ферм, там найдете что рекомендации применять фермы до 15,0м. Да ещё оптимальная геометрия — треугольная.

Вывод: фермы стальные легкие самые из ЛСТК в том случае, если у них оптимальный пролёт и есть возможность устанавливать с частным шагом. Такое применение возможно если такие фермы монтируются на существующие стены, или в летних сооружениях, где не нужно делать фундаментов. Основной эффект экономический это снижение массы на прогонах, так же на самом деле стропильная система легкая, просто потому, что если делать сварную конструкцию то по рекомендациям нужно брать стенку не менее 3мм (нормы), а здесь можно на болтах брать стенку 1,5мм.

Проектирование фермы из гнутых тонкостенных сечений имеет подводный камень — сложность расчётов. Вышло только недавно официальный российский документ по расчёту. И выходит что сам расчёт по объему раз в 5-10 может быть объемный. Автоматизированных программ халявных нет — проектируют интуитивно как умеют. Мне уже дважды предлагали посредники с предложением проектировать (заводы изготовители ищут исполнителей которые будут строго делать расчёты по СП 260.1325800.2016 Конструкции стальные тонкостенные )

Фермы из парных уголков

Классические фермы. Трудоёмкие в изготовлении, да тяжеловатые получаются. Если сейчас и вводят в проект, то только потому, что на них есть готовые серийные проекты. Суть чем проще тем лучше для проектировщика. Их применяются проектировщики старой закалки, которые сидят как правило в проектных организациях советского времени.

Фермы из двутавров

Проектировать пока не было возможности, но можно сказать, применяются при больших пролётах с большими нагрузками.

Фермы с поясами из двутавров и решёткой из профильной трубы

При больших нагрузках, можно спроектировать ферму из двутавров, но элементы решётки которые менее нагруженные, можно заменить на профильную трубу, для облегчения конструкции.

ГОСТ 23119-78 Фермы стропильные стальные сварные с элементами из парных уголков для производственных зданий. Технические условия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРМЫ СТРОПИЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ
СВАРНЫЕ С ЭЛЕМЕНТАМИ
ИЗ ПАРНЫХ УГОЛКОВ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Технические условия

ГОСТ 23119-78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРМЫ СТРОПИЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ СВАРНЫЕ С ЭЛЕМЕНТАМИ ИЗ ПАРНЫХ УГОЛКОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ Технические условия Steel welded roof trusses of double angles for industrial buildings. Specifications

Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 28 апреля 1978 г. № 73 срок введения установлен

с 01.01.79

Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные стропильные фермы с элементами из парных уголков, соединенных в тавр, с уклоном верхнего пояса 1,5 %, предназначенные для производственных зданий пролетами 18, 24, 30 и 36 м:

с рулонной и мастичной кровлей;

со стальными и железобетонными колоннами;

с неагрессивными и слабоагрессивными средами;

возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 65 ° С и выше и сейсмичностью до 9 баллов включительно.

Стропильные стальные фермы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23118-78 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.

1.1. Фермы должны изготовляться высотой:

3150 мм — для пролетов зданий 18, 24, 30 и 36 м;

2250 мм — для пролетов зданий 18 и 24 м.

Фермы высотой 3150 мм для пролетов зданий 18 и 24 м должны применяться в зданиях, в которых наряду с пролетами 18 и 24 м имеются пролеты 30 и 36 м, а также в зданиях, где по условиям технологии производства требуется повышенная высота межферменного пространства. В остальных случаях выбор ферм по высоте для пролетов зданий 18 и 24 м производится на основе результатов сопоставления технико-экономических показателей рассмотренных вариантов.

1.2. Схемы и основные размеры ферм должны соответствовать указанным на черт. 1. Допускается применение дополнительных элементов решетки (шпренгелей, элементов для крепления путей подвесного транспорта, стоек для уменьшения расчетной длины основных стержней ферм и т.п.).

1.3. Членение ферм на отправочные элементы должно соответствовать черт. 2.

СХЕМЫ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ФЕРМ

Черт. 1

ЧЛЕНЕНИЕ ФЕРМ НА ОТПРАВОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Фермы для пролетов зданий 18 м

а) отправляются одним элементом

допускается

Фермы для пролетов зданий 24 м

Фермы для пролетов зданий 30 м

Фермы для пролетов зданий 36 м

Черт. 2

2.1. Фермы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 23118-78 и СНиП III-18-75, по рабочим чертежам КМД, утвержденным в установленном порядке.

2.2. Предельные отклонения линейных размеров ферм и их деталей от номинальных приведены в табл. 1.

Таблица 1

мм

Наименование размера	Пред. откл.	Эскиз
Длина ферм или отправочных элементов L, L1, L2;
до 8000 включ.	± 5,0
св. 8000 » 16000 »	± 6,0
» 16000	± 8,0
Высота ферм или отправочных элементов (на опорах и зонах монтажных стыков) Н, Н1, Н2:
2250	± 1,5
3150	± 2,0
Расстояние между осями отверстий и торцом опорного ребра l, l1, l2 Расстояние между осями отверстий в опорном ребре А	± 0,8
Расстояние между осями отверстий в поясах ферм А, А1, А2, А3, А4	± 1,5
Расстояние между группами монтажных отверстий А:
до 1600 включ.	± 2,0
св. 1600 » 2500 »	± 2,5
» 2500 » 4000 »	± 3,0
» 4000 » 8000 »	± 4,0
» 8000 » 16000 »	±5,0
» 16000 » 18000 »	± 6,0

2.3. Предельные отклонения формы и расположения поверхностей деталей ферм от проектных приведены в табл. 2.

Таблица 2

мм

Наименование отклонения	Пред. откл. d	Эскиз
Непрямолинейность и неплоскостность при длине L:
до 1000 включ.	0,8
св. 1000 » 1600 »	1,3
» 1600 » 2500 »	2,0
» 2500 » 4000 »	3,0
» 4000 » 8000 »	5,0
» 8000 » 16000 »	8,0
» 16000 » 18000 »	13,0
Неперпендикулярность торца опорного ребра к вертикальной оси фермы	0,3
Смещение обушков парных уголков в плоскости фермы:
в пределах монтажных стыков	0,5
на других участках	1,0
Смещение разбивочных осей стержней ферм в узлах	3,0	—

2. 4. Шероховатость механически обработанной торцевой поверхности опорного ребра не должна быть грубее первого класса по ГОСТ 2789-73.

2.5. Расстояние между краями деталей решетки и поясов в узлах ферм должно быть равно 4 — 5 толщинам фасонки.

2.6. Верхние пояса ферм при толщине поясных уголков менее 10 мм в местах опирания железобетонных плит должны быть усилены накладками.

2.7. На верхней плоскости уголков верхних поясов ферм, в случае опирания на них железобетонных плит, должны быть нанесены несмываемой краской поперечные риски, обозначающие центр узла.

2.8. Детали ферм, в зависимости от расчетной температуры, должны изготовляться из сталей классов, приведенных в табл. 3.

2.9. Сварные соединения элементов ферм должны быть выполнены механизированным способом.

Допускается, в случае отсутствия оборудования для сварки механизированными способами, применение ручной сварки.

Таблица 3

Наименование деталей	Сортамент	Класс стали для зданий, возводимых при расчетной температуре
		минус 40 °С и выше		ниже минус 40 °С до минус 65 °С
		Вариант 1. Из стали одного класса	Вариант 2. Из стали двух классов
Пояс	ГОСТ 8509-72 ГОСТ 8510-72	С38/23	С46/33	С46/33
Элемент решетки			С38/23 или С46/33
Фасонка	ГОСТ 19903-74		С38/23
Опорное ребро			С38/23 или С46/33
Стыковая накладка

Примечания:

1. Марки сталей должны приниматься по СНиП II-В.3-72 и СНиП II-28-73.

2. Вариант 1 или 2 выбирается на основании результатов сравнения их технико-экономических показателей.

2.10. Материалы для сварки должны приниматься в соответствии со СНиП II -В.3-72.

2.11. Фермы должны быть огрунтованы и окрашены.

Грунтовка и окраска должны соответствовать пятому классу покрытия по ГОСТ 9.032-74.

3.1. Фермы должны поставляться предприятием-изготовителем комплектно.

В состав комплекта должны входить:

отправочные элементы ферм;

монтажные прокладки толщиной 4, 6 и 8 мм в количестве, равном соответственно 85, 65 и 20% от общего количества опорных узлов ферм;

техническая документация в соответствии с требованиями ГОСТ 23118-78.

4.1. Фермы (отправочные элементы) для проверки соответствия их требованиям настоящего стандарта должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя поштучно.

4.2. Контроль отклонений линейных размеров ферм и их деталей (в том числе размеров сечений профилей проката) от номинальных, отклонения формы и расположения поверхностей деталей от проектных, качества сварных соединений и подготовки поверхности под защитные покрытия должен производиться до грунтования ферм.

4.3. Контрольной сборке должна подвергаться первая и каждая десятая ферма.

4.4. Потребитель имеет право производить приемку ферм, применяя при этом правила приемки и методы контроля, установленные настоящим стандартом.

5.1. Контроль отклонений линейных размеров ферм и их деталей от номинальных, отклонения формы и расположения поверхностей деталей от проектных, а также шероховатости механически обработанной поверхности следует производить универсальными методами и средствами.

5.2. Контроль качества швов сварных соединений и размеров их сечений должен производиться в соответствии со СНиП III-18-75.

6.1. Изготовленные фермы должны быть замаркированы.

На каждом отправочном элементе фермы должны быть нанесены:

номер заказа;

номер чертежа КМД, по которому изготовлен отправочный элемент фермы;

условное обозначение ферм по чертежу КМД с указанием порядкового номера изготовления.

На каждом пакете монтажных прокладок должны быть нанесены номер заказа и номер чертежа КМД, по которому изготовлены прокладки.

На каждой монтажной прокладке должна быть указана ее толщина.

Пример маркировки отправочного элемента фермы:

,

где 310 — номер заказа;

5 — номер чертежа КМД;

В8 — условное обозначение;

6 — порядковый номер изготовления.

На отправочном элементе фермы маркировочные знаки должны быть нанесены на первом раскосе и на внешней плоскости нижнего пояса, а также на пакете монтажных прокладок — вверху и внизу пакета.

Маркировочные знаки должны наноситься несмываемой краской.

6.2. Фермы (отправочные элементы) должны транспортироваться и храниться в рабочем положении. При этом фермы должны опираться на деревянные подкладки, устанавливаемые вблизи узлов, толщиной не менее 50 мм при транспортировании и не менее 150 мм при хранении ферм на строительной площадке.

Длина подкладки должна превышать ширину нижнего пояса ферм не менее чем на 100 мм.

При транспортировании и хранении должна быть обеспечена надежность закрепления ферм и сохранность их от повреждений.

При транспортировании отправочные элементы ферм должны быть соединены в пакеты. Масса пакета должна быть согласована с потребителем и не превышать 20 т.

Монтажные прокладки должны быть соединены в пакеты проволокой.

7.1. Монтаж ферм должен производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 23118-78 и СНиП III-18-75.

7.2. Предельные отклонения от проектного положения смонтированных конструкций приведены в табл. 4.

Таблица 4

мм

Наименование отклонения	Пред. откл. d	Эскиз
Отклонение вертикальной оси верхнего пояса от вертикальной оси нижнего пояса фермы	5,0
Непрямолинейность сжатых поясов из плоскости фермы на длине участка между точками закрепления L:
до 4000 включ.	5,0
св. 4000 » 8000 »	8,0
» 8000 » 12000 »	13,0

7.3. Смещение наружных граней опорных частей железобетонных плит покрытия с поперечных рисок, нанесенных в соответствии с п. 2.7, не должно быть более 20 мм.

8.1. Изготовитель должен гарантировать соответствие ферм требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования, хранения и монтажа, установленных настоящим стандартом.

Данные на проектирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ.

Факультет: «Промышленное и гражданское строительство».

Кафедра железобетонных и каменных конструкций.

Дисциплина: «Железобетонные и каменные конструкции».

КУРСОВАЯ РАБОТА.

Расчет и конструирование

железобетонных конструкций

одноэтажного промышленного здания

Руководитель:

Студент :.

Москва 2010 год.

1. проектирование стропильной сегментной фермы

0. 1. Общие положения

В одноэтажных производственных зданиях массового строительства железобетонные стропильные фермы применяются для перекрытий пролётов 18–24 м. Обычно стропильные фермы размещаются вдоль большего рас­стояния между колоннами с укладкой на них железобетонных панелей покрытия длиной 6–12 м.

К общим достоинствам стропильных ферм по сравнению со стропиль­ными балками относятся существенно меньший расход материалов на сами конструкции, возможность пропуска технических коммуникаций в пределах межферменного пространства, более простое крепление подвесного транс­портного оборудования. Главным недостатком ферм является большая, по сравнению с балками высота, что приводит к увеличению протяженности ограждающих стеновых панелей и к дополнительным эксплуатационным расходам на отопление и вентиляцию лишнего объема здания.

Фермы с параллельными поясами применяются для устройства пло­ских кровель. У сегментных ферм верхний пояс имеет ломаное очертание. Вследствие этого в элементах решетки усилия оказываются заметно меньше, чем в других фермах. Кроме того, сумма длин элементов решетки также сокращается. В результате сегментные фермы по расходу материа­лов и стоимости более экономичны.

При назначении габаритных размеров высоту ферм в середине про­лета обычно принимают от пролета. Ширина поясов из условия опирания панелей покрытия на верхний пояс фермы назначается не менее 20 см при панелях длиной 6 м и не менее 25 см при панелях длиной 12 м. Все размеры сечений рекомендуется назначать кратными 2 см и принимать их не менее 20х16 см для поясов и 10х15 см для элементов закладной решетки.

При реальном проектировании стропильные фермы рассчитываются на совместное действие нагрузки от собственной массы фермы, условно сосредоточенной в узлах, нагрузки от панелей покрытия и кровли, снеговой нагрузки с загружениями ,, и всего пролета с учетом возможного образования снеговых мешков на скатных кровлях и кровлях с фонарями, а также нагрузки от подвесных коммуникаций и подвесного транспорта. При выполнении курсового проекта в целях сокращения его объема допускается выполнять статический расчет по упрощенной схеме:

­– панели покрытия принимать шириной 3 м с передачей нагрузки в виде сосредоточенных сил, прикладываемых к узлам верхнего пояса, что исключает влияние местного изгиба. Нормативное значение массы панелей следует принимать по приложению 21;

– значения снеговой нагрузки принимаются по нормам в зависимости от района строительства объекта (см. приложение 16 ).

Следует выделять 2 случая: случай, когда длительно действует снеговая нагрузка относительно малой ин­тенсивности¹ и случай, когда кратковременно действует полная снего­вая нагрузка. Для здания без фонарей снеговая нагрузка рассматрива­ется как равномерно распределенная с загружением и всего пролета фермы.

В железобетонных фермах сопряжение отдельных элементов выпол­няются как жесткие. Вследствие этого при взаимном смещении при пово­роте узлов в элементах фермы возникают изгибающие моменты. Установ­лено, что влияние жесткости узлов на величину продольных сил и на величину прогибов фермы несущественно и может не учитываться, т.е. вычисление продольных сил и прогибов может вестись по шарнирной схеме. Влияние изгибающих моментов следует учитывать в эксплуатационной стадии, где они приводят к заметному увеличению ширины раскрытия трещин в растянутых элементах решетки и увеличивая раскрытие трещин в предварительно напряженном нижнем поясе.

В курсовом проекте допускается рассчитывать трещиностойкость нижнего пояса как центрально растянутого элемента, но величину усилия образования трещин, вычисляемую по рекомендациям норм СНиП 52-01-2003 [2] , СП 52-102-2004 [4] и дополнительно умножать на коэффициент k=0,85 , учитывающий влияние жесткости узлов. При определении ширины раскрытия трещин в нижнем поясе расчет ведется по рекомендациям [2,4] как для растянутого элемента с увеличением ширины раскрытия трещин на 15%, а в растянутых ненапряженных элементах в 2 раза.

Ферма проектируется предварительно напряженной на пролет 18 м, при шаге ферм 6 м, тип

кровли холодная ,расчетная снеговая нагрузка 2,4кН.м²

Нагрузка от веса покрытия

Элементы покрытия	Нормативная нагрузка, Па	К-т надежности по нагрузки	Расчетная нагрузка, Па
Рулонный ковер 10 мм	100	1,3	130
Цементно-песчаная стяжка	630	1,3	819
(f = 18 кН/м3,  = 35 мм)
Пароизоляция 15 мм	50	1,3	65
ИТОГО (g):	780		1014

Геометрические схемы стропильных ферм.

Ферма изготовлена из тяжелого бетона класса В30:

– расчетное сопротивление осевому сжатию R_b = 17 МПа

– расчетное сопротивление осевому растяжению R_bt = 1,15 МПа

– нормативное сопротивление осевому растяжению R_bt,n = 1,75 МПа

– начальный модуль упругости E_b = 32,510³МПа

Напрягаемая арматура нижнего пояса из канатов К-1400 15 мм с натяжением на упоры:

– расчетное сопротивление растяжению II группы п.с. R_s,ser = 1400 МПа

– расчетное сопротивление растяжению I группы п. с. R_s = 1170 МПа

– начальный модуль упругости E_s = 1,810⁵МПа

Сжатый пояс и элементы решетки фермы армируются стержнями класса А400:

– расчетное сопротивление растяжению/сжатию I г.п.с. R_s = R_sс = 355 МПа (табл. 22)

– начальный модуль упругости E_s = 210³МПа (табл. 29)

–хомуты класса А240

Определение нагрузок на ферму

Равномерно распределенную нагрузку от покрытия,прикладываем в виде сосредоточенных сил к узлам верхнего пояса. Вес фермы также учитывается в виде сосредоточенных сил, приложенных к узлам верхнего пояса. Снеговую нагрузку рассматриваем приложенной в 2-х вариантах: 1) вся снеговая нагрузка по всему пролету и по половине пролета является кратковременно действующей; 2) доля длительно действующей снеговой нагрузки, принимаемая равной 0,5 от полной также прикладывается по всему и по половине пролета фермы.

Нагрузки на покрытие

Вид нагрузки	Нормативная, Па	К-т надежности по нагрузке	Расчетная, Па
Постоянная:
Нагрузки от веса покрытия	780	1,27	1014
ферма 60000 / (18)	556	1,1	612
Ребристые крупноразмрные плиты 3х6	1570	1,1	1727
Итого: g	2906		3353
Временная снеговая:
кратковременная (полная)	24000,7=1680	—	2400
длительная с к-том 0,5	840	—	1200

Условные расчетные нагрузки по верхнему поясу фермы:

– постоянная:

кН;

– длительная снеговая:

кН;

– кратковременная (полная) снеговая:

кН.

Узловые нормативные нагрузки соответственно:

кН;

кН;

кН.

Библиотека технической документации

Обозначение	Дата введения	Статус
Серия ПК-01-110/81 Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей	19.01.1983	Не действует
Заменяет собой: Серия ПК-01-110/68 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей пролетами 18, 24 и 30 м с шагом стропильных ферм 6 м»
Серия ПК-01-110/81 Выпуск 1. Материалы для проектирования и рабочие чертежи ферм	19. 01.1983	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-110/81 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей» Заменяет собой: Серия ПК-01-110/68 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей пролетами 18, 24 и 30 м с шагом стропильных ферм 6 м» Чем заменён: Серия 1.463.1-19 «Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей»
Серия ПК-01-110/81 Выпуск 2. Арматурные и закладные изделия. Рабочие чертежи	19.01.1983	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-110/81 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей» Заменяет собой: Серия ПК-01-110/68 «Железобетонные предварительно напряженные подстропильные фермы для покрытий зданий со скатной кровлей пролетами 18, 24 и 30 м с шагом стропильных ферм 6 м» Чем заменён: Серия 1. 463.1-19 «Фермы подстропильные железобетонные предварительно напряженные пролетом 12 м для покрытий зданий со скатной кровлей»
Серия ПК-01-115 Железобетонные балки пролетами 6 и 9 метров для покрытий с рулонной кровлей	—	Не действует
Чем заменён: Серия 1.462-10
Серия ПК-01-116 Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки для покрытий зданий пролетом 12 м с шагом балок 6 м	—	Не действует
Серия ПК-01-116 Выпуск 1	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-116 «Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки для покрытий зданий пролетом 12 м с шагом балок 6 м»
Серия ПК-01-116 Выпуск 2. Рабочие чертежи балок со стержневой арматурой, натягиваемой электротермическим способом	01.11.1965	Действует
Входит в: Серия ПК-01-116 «Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки для покрытий зданий пролетом 12 м с шагом балок 6 м»
Серия ПК-01-125 Выпуск III. Материалы по применению конструкций покрытий для зданий с подвесным подъемно-транспортным оборудованием. Шаг ферм 6 м	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-125 «Стальные конструкции для покрытий пролетами 24, 30 и 36 м»
Серия ПК-01-125 Выпуск IV. Стальные конструкции для покрытий зданий пролетом 18 м. Шаг ферм 6 и 12 м. Чертежи КМ	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-125 «Стальные конструкции для покрытий пролетами 24, 30 и 36 м»
Серия ПК-01-125 Выпуск II. Альбом 1. Шаг ферм 12 м. Стропильные фермы. Расчетные эксплуатационные температуры минус 30 градусов Цельсия и выше. Чертежи КМД	—	Не действует
Входит в: Серия ПК-01-125 «Стальные конструкции для покрытий пролетами 24, 30 и 36 м»

Сравнение стальных профилей ферм для кровли больших площадей

Проф. D.S.R. Мурти, профессор гражданской инженерии. Университет Андхра, Вишакхапатнам, S.V.N. Сурьянараяна Раджу, старший инженер-строитель, D.V. Тринадха Рао, младший инженер, Vijay Nirman Co Pvt. Ltd

В настоящее время постоянные усилия дизайнеров, производителей материалов и строителей по внедрению инноваций и внедрению непревзойденного совершенства в конструкции кровельных ферм больших площадей привели к созданию высоко функциональных, экономичных и привлекательных конструкций.Функциональные залы, театры, огромные места для собраний и склады представляют собой жилые единицы с крышами и ограждающими стенами, но без дополнительных этажей выше. Характеристики таких агрегатов — большие пролетные площади для хранения, свободное от колонн пространство для непрерывного обзора и движения транспортных средств для погрузки и разгрузки материалов и товаров. Наиболее подходящая кровля для таких конструкций — стальные фермы. С точки зрения функциональной полезности и экономичности поиск лучшей фермы является целью проектировщика.

Настоящая статья выполняет поставленную задачу, сравнивая три различных профиля фермы, которые используются в настоящее время.Исследуемые фермы включают обычную треугольную ферму, треугольную ферму с вертикальными элементами на опорах и треугольную арочную ферму. Исследование завершается, выделяя различные преимущества, связанные с каждым типом сравниваемых ферм. Исследование также показывает, что традиционно используемая треугольная ферма более экономична, чем арочная треугольная ферма, хотя она предлагает меньший объем пространства под нижним поясом, чем последняя. В этом сравнении участвуют только фермы; Вес прогонов, кровельное покрытие, опоры ферм, фундаменты, стены и пол исключаются. Все элементы фермы предполагаются трубчатыми в сечении.

Треугольные и треугольные арочные фермы обычно используются в различных фермовых крышах; исследуются эти конфигурации стальных стропильных ферм с тремя различными пролетами. Профили фермы различных пролетов, варьирующихся от 20 до 30 м, показаны на Рис. 1, Рис. 2 и Рис. 3. Расстояние между фермами, принятое в этом исследовании, составляет 6 м от центра к центру. Наклон верхнего пояса фермы составляет 1 к 3, а соответствующий угол верхнего пояса равен 18.4 ° во всех фермах. Параллельное расстояние между поясами арочной треугольной фермы составляет 1,5 м для пролета 25 и 30 м и 1,25 м для пролета 20 м.

Анализ и проектирование выполняются с использованием программы SAP2000, код IS 800-1984. Однако допустимое увеличение допустимого напряжения на 33% из-за ветра не выполняется. Вся ферма анализируется с указанием шарнирной опоры на одном конце и роликовой опоры на другом конце. Условия опоры, выбранные для ферм, отражают реальную ситуацию посадки ферм на практике на колоннах, которые обычно являются гибкими. Элементы фермы между соединениями считаются жесткими и способны передавать момент и сдвиг в дополнение к силе мембраны. Элементы верхнего и нижнего пояса оптимально рассчитаны на соответствующие силы; аналогично диагональные и вертикальные элементы проектируются индивидуально. Однако один из обычных методов состоит в том, чтобы обеспечить равномерное сечение по всей длине пояса в верхнем и нижнем поясах. Но в настоящем исследовании каждый член аккорда рассчитан на уровень его силы в верхнем и нижнем поясах.

Нагрузки на ферму

Различные нагрузки, которым подвергается ферма:

1. Собственная нагрузка
2. Живая нагрузка
3. Ветровая нагрузка

Собственная нагрузка

Собственная нагрузка на ферму включает собственный вес фермы, прогонов, ветровой распорки фермы, подвесного потолка и кровельного покрытия.

При вводе этих данных об элементах фермы в программу, собственный вес фермы автоматически учитывается в анализе компьютерной программой SAP 2000. Вес листа крыши, прогонов и других услуг используется в анализе в качестве исходных данных при 0,15 кН / м ² .

Живая нагрузка

Согласно IS 875-1987, временная нагрузка зависит от угла наклона верхнего пояса фермы. Для наклона 18,4 ° в данном случае динамическая нагрузка составляет 0,582 кН / м ² .

Ветровая нагрузка

Давление ветра принято равным 2 кН / м ² . Внешнее ветровое давление, действующее на верхний пояс с наветренной стороны, составляет -0,5256 P (из таблиц IS 875 (Часть III) -1987).С подветренной стороны давление составляет — 0,4 P, где P — 2 кН / м ² ; игнорирование повышенного ветрового давления в углах и краях. Внутреннее ветровое давление зависит от проницаемости конструкции. Здесь она принята равной ± 0,5 P, принимая от 5 до 20% площади стены как площадь отверстия.

Землетрясение Нагрузка

Действие сил землетрясения на ферму не учитывается.

Треугольная ферма

Треугольная ферма — самая распространенная с древних времен. Верхние и нижние пояса противостоят моменту, действующему на ферму, в каждой секции вдоль пролета, а диагональные и вертикальные элементы в перемычке сопротивляются поперечной силе.Обычно используется наклон верхнего пояса в диапазоне от 1: 3 до 1: 5. Более высокий уклон 1: 3 потребляет меньше стали в верхних и нижних поясах и больше стали в вертикали и диагоналях. В соответствии с требованием к моменту сопротивления расстояние между верхним и нижним поясами является максимальным в середине пролета, где момент на ферме является максимальным. Единственный недостаток — нулевое расстояние плеч рычага между верхними и нижними поясами на опорах. Это неизменно увеличивает силы в верхнем и нижнем поясах до более высоких уровней, чем в области наивысшего изгибающего момента, что делает ферму неэкономичной, если в нижнем поясе и аналогичным образом в верхнем поясе используется элемент одного размера.Чтобы исправить эту ситуацию, на обеих опорах может быть предусмотрен один вертикальный элемент небольшой высоты для снижения усилий вблизи опор как в верхнем, так и в нижнем поясах.

Вертикальные и диагональные элементы фермы обеспечивают необходимое разделение между верхними и нижними поясами, помимо сопротивления поперечной силе в каждой секции вдоль пролета. Наклон диагональных элементов и направление внешних сил, действующих на ферму, определяют характер силы в виде сжатия или растяжения в диагональных элементах.В тонком стальном элементе желательно создание силы растяжения, а не силы сжатия. Для сил, действующих вертикально вниз, таких как постоянные и временные нагрузки в фермах, наклон диагонали к ближайшей опоре вызывает в ней силу растяжения. В ферме все внешние силы, действующие на нее, не имеют одинакового направления. В то время как постоянные и временные нагрузки действуют вертикально вниз, ветровая нагрузка обычно действует перпендикулярно наклонному верхнему поясу, сила эквивалентна большой вертикальной силе, направленной вверх, и горизонтальной силе, направленной к ближайшей опоре.Направление вертикальной силы, создаваемой ветром, противоположно направлению сил статической и динамической нагрузки. Эта ситуация не позволяет однозначно зафиксировать диагональный наклон, однако, если проектировщик является конкретным, наклон может быть определен в зависимости от направления более высокой вертикальной силы среди внешних вертикальных нагрузок, вызванных мертвыми, живыми и ветровыми нагрузками.

Вертикальные опоры фермы подвергаются главным образом вертикальным силам и небольшой горизонтальной силе, которая эквивалентна разнице горизонтальной составляющей внешних наклонных ветровых сил на двух верхних поясах.Геометрия фермы не создает горизонтальной силы на две опорные колонны фермы треугольной формы.

Треугольная ферма с вертикальными элементами на опорах

Вертикальные стержни расположены на опорах с единственной целью уменьшения сил в верхних и нижних поясах вблизи опор. Полученная в результате значительная экономия на верхних и нижних поясах немного сводится на нет небольшим увеличением длины вертикальных и диагональных элементов.Все остальные элементы, относящиеся к треугольной ферме, в равной степени применимы и к этой ферме. Вертикальные элементы произвольно удерживаются на высоте около 0,5 м. Увеличение этой высоты снижает усилие пояса в треугольной ферме; в то же время это немного увеличивает длину членов сети.

Треугольная арочная ферма

Эта ферма очень часто используется на складах, складских сараях, промышленных предприятиях для больших складских площадей вблизи портов. Треугольная арочная ферма обеспечивает больше места для хранения, чем треугольная ферма под нижним поясом.

Наличие этого места для хранения очень ценно для коммерческих целей. Уклон верхнего пояса в этой ферме также может находиться в диапазоне от 1: 5 до 1: 3. Расстояние между верхним и нижним поясом является частью критериев проектирования. Очевидно, что с увеличением расстояния между хордами силы в хордах уменьшаются. На основе небольшого анализа качественно установлено, что увеличение расстояния между хордами на 20% приводит к уменьшению хордовых сил примерно на 20%. Наклон обоих поясов создает горизонтальные силы на стыке основания фермы и вершины колонн. Силы создают момент в опорных колоннах. Из-за геометрии фермы в опорных колоннах возникают дополнительные моменты, в отличие от треугольной фермы. Колонны в таких конструкциях высотой от 6 до 15 м становятся дороже, чем колонны под сопутствующие треугольные фермы.

Опоры к фермам — колонны. Они могут быть из конструкционной стали или железобетона. Железобетонные колонны не требуют обслуживания, дешевле, но требуют больше времени при строительстве, чем стальные колонны.Фундамент для колонн зависит от типа встречающегося грунта. На песчаных и тяжеловесных почвах можно использовать более дешевые мелкие фундаменты. В рыхлых и морских глинистых грунтах необходимы дорогие глубокие фундаменты типа свай. Недорастворенный ворс — лучшее решение на чернохлопковых почвах. Более дешевые деревянные сваи можно попробовать вместо дорогих обычных железобетонных свай для значительной экономии.

Прогоны и защитный лист крыши

Purlins

Единственными элементами изгиба в фермах являются прогоны. Обычно используются прогоны из низкоуглеродистой стали с такими формами, как двутавровая балка, швеллеры, уголки (трубчатые секции неэкономичны при изгибе). В зависимости от пролета прогонов используются прогибы. Для больших пролетов экономичными являются сборные стальные секции, такие как треугольные секции, используемые на железнодорожных платформах. В настоящее время холоднокатаная сталь с пределом текучести в диапазоне от 450 до 550 МПа используется в различных формах сечений, таких как C и Z. Использование этого материала снижает вес прогонов, но увеличивает стоимость единицы.

Кровельный лист

Листы асбеста, которые обычно использовались в прошлом, сейчас используются очень редко из-за опасности для здоровья. В настоящее время металлический лист GALVALUME ^® часто используется в качестве кровельного материала. Удельный вес листа GALVALUME ^® намного меньше, чем у асбеста. Этот же материал используется для облицовки больших стропильных крыш.

Обсуждение результатов

Фермы спроектированы из трубчатых секций с пределом текучести 250 МПа. Соединение элементов фермы в этом исследовании не затрагивается.

ПРОЛЕТ: 20 м, треугольная ферма

Анализ проводится отдельно для статических, временных и ветровых нагрузок. Комбинация статических и ветровых нагрузок создает самые высокие нагрузки на элементы, которые необходимо учитывать при проектировании стержня. Эти силы перечислены в таблицах с 1 по 3 для всех ферм и пролетов.

Результирующие силы стержня в верхнем и нижнем поясах зависят от геометрии фермы и влияют на величину сил. Расстояние между верхним и нижним поясами или плечом рычага является необходимой геометрией.Из-за близкого к нулю или очень маленького плеча рычага силы в верхнем поясе от опоры до четверти пролета самые высокие и почти одинаковые, несмотря на более низкие изгибающие моменты. Силы продолжают уменьшаться до центра фермы от четверти пролета за счет увеличения плеча рычага. Та же тенденция прослеживается и в нижнем поясе; При необходимости можно использовать однородную секцию в верхнем поясе, только с небольшими потерями в экономии. В диагоналях, ближайших к середине пролета, максимальная сила возникает в стенке. Общий вес фермы — 7.78 кН. Разработано распределение веса фермы между элементами. Оба пояса весят 6,60 кН, а элементы перемычки — 1,18 кН, что составляет 15,2% от общего веса фермы.

Треугольная ферма с вертикальными элементами на опорах

Геометрия фермы немного отличается от треугольной. Это только включение вертикальных элементов в опоры, устранение нулевого плеча рычага между верхними и нижними поясами и создание некоторого плеча рычага, равного высоте вновь размещенного вертикального элемента.Изменение геометрии помогает уменьшить силы на хорде, приближая их к силам в остальной части хорды. Наибольшая сила в поясном элементе в треугольной ферме с нулевым плечом рычага возле опоры 285,30 кН снизилась до 192,80 кН с введением короткого вертикального элемента на опоре. Силы во всех элементах в верхнем поясе стали почти равными, отличаясь лишь на небольшой процент от 19. Распределение сил в нижнем поясе по размаху почти такое же, как и в верхнем поясе.

Что касается сил в элементах перемычки, максимальная сила возникает в вертикальном элементе на опоре. Силы в других вертикалях невелики. В диагоналях максимальные силы возникают в диагонали, ближайшей к середине пролета фермы. Общий вес фермы составляет 7,66 кН, в то время как верхние и нижние пояса составляют 6,13 кН, а элементы перемычки составляют 1,53 кН. Вес элементов перемычки составляет 20% от общего веса фермы.

Треугольная арочная ферма

В ферме треугольной арки верхние и нижние пояса разделены расстоянием 1.25м. Максимальное усилие появляется в четверти размаха от опоры. В этом месте силы уменьшаются больше к опоре, чем к вершине. Общий вес фермы 8,68 кН. Максимальное усилие в нижнем поясе возникает на расстоянии 1/4 пролета от центра. На опоре силы уменьшаются до почти нулевого значения. Уменьшение усилий к середине пролета небольшое. Вес верхнего и нижнего поясов составляет 3,33 кН и 3,18 кН соответственно. Вес элементов стенки составляет 2,17 кН, что составляет 25% общей высоты фермы.

Сравнение ферм, пролет 20 м

Общий вес фермы составляет не менее 7,66 кН для треугольной фермы с вертикальными опорами элементов. Следующая более высокая ферма — это треугольная ферма, вес которой на 1,6% больше, чем у фермы с вертикальными элементами на опорах. Наибольший вес зафиксирован у арочной фермы. Ферма арки по общему весу на 11,6% больше треугольной и на 13,4% больше треугольной с вертикальными элементами на опоре. Наибольший вес приходится на пояса треугольной фермы, а наименьший — на треугольную ферму с вертикальными элементами на опорах.В то время как элементы перемычки составляют 25% общего веса фермы в ферме с треугольной аркой, минимальный вес элементов сетки приходится на треугольную ферму (15% от общего веса). Элементы перемычки потребляют 20% общего веса в треугольной ферме с вертикальными элементами на опорах. В целом максимальная экономия достигается при использовании треугольной фермы с вертикальными элементами на опорах. Максимальное полезное пространство имеет место в случае фермы треугольной арки, вес которой на 11,6% больше, чем у обычной треугольной фермы.

Пролет 25 м, треугольная ферма

При нулевом или близком к нулю плече рычага на опоре и вблизи нее, соответственно, силы в элементах, близких к опоре в верхнем поясе, максимальны в двух третях полувыведения от опоры.На оставшейся одной трети полпрета от центра фермы силы сравнительно меньше (около 80% от максимальных сил). Точно так же величина сил в верхнем поясе максимальна в трех четвертях полувыведения от опоры. Силы в обеих аккордах почти одинаковы. В то время как вес элементов верхнего пояса составляет 5,22 кН, вес элементов нижнего пояса составляет 4,6 кН. Вес верхнего пояса немного больше веса нижнего пояса. Общий вес веб-участников составляет 3,52 кН. Общий вес фермы составляет 12.33кН. Для треугольной фермы длиной 20 м вес фермы составляет 7,78 кН. Увеличение пролета на 5 м увеличивает вес фермы примерно на 60%.

Треугольная ферма с вертикальными элементами на опоре

В верхнем поясе наличие вертикальных элементов на опорах и, как следствие, наличие некоторого плеча рычага между поясами снижает силы в двух элементах, ближайших к опоре. Однако силы в остальных элементах верхнего пояса аналогичны силам треугольной фермы. Общий вес фермы составляет 11.81кН. Вес элементов верхнего пояса составляет 5,22 кН. В нижнем поясе силы в двух концевых элементах в полупролете малы по сравнению с усилиями в остальных элементах. Верхний пояс и нижний пояс имеют примерно одинаковую величину сил. Вес нижних поясов 4,6 кН. В вертикальном положении элементы у опоры проявляют в несколько раз большую силу, чем в остальных элементах. Причем, наиболее близкие к опоре и наиболее близкие к центру диагонали проявляют максимальные силы. Вес участников сети — 3.3 кН, что составляет около 28% от общего веса фермы. Увеличение веса по сравнению с сопутствующей фермой пролета 20 м составляет 4,15 кН. Замечено, что вес фермы увеличивается на 54% при увеличении пролета на 5 м.

Треугольная арочная ферма

Усилия максимальны в двух элементах, расположенных рядом с опорой, и в одном элементе, расположенном рядом с центром пролета верхнего пояса. У остальных участников силы примерно такие же. Общий вес фермы 14,40 кН. Изменение силы в элементах нижнего пояса почти такое же, как и в случае верхнего пояса.Вес верхнего пояса и нижнего пояса составляет 4,88 кН и 5,76 кН соответственно. Вертикальные элементы перемычки, за исключением одного элемента на расстоянии двух третей половины пролета от опоры, демонстрируют почти одинаковую силу. В диагоналях максимальные силы действуют ближе всего к опоре и в центре фермы. Вес элементов перемычки составляет 3,74 кН, что составляет 26% от общего веса фермы. Общий вес этой фермы отличается от сопутствующей 20-метровой фермы на 5,72 кН. Увеличение пролета на 5 м увеличивает вес фермы на 66%.

Пролет 30 м, треугольная ферма

Ферма 30 метров — это довольно большой пролет. Разница в величине силы в верхнем поясе находится в пределах 16% в первой четверти пролета от опоры. Однако силы во второй четверти размаха примерно 75% от сил в первой четверти. Точно так же максимальные силы в нижнем поясе возникают в первой четверти пролета от опоры. Кроме того, силы во второй четверти пролета для нижнего пояса составляют около 85% от максимальных сил в первой четверти пролета.Общий вес фермы составляет 17,52кН. Вес верхнего пояса и нижнего пояса составляет 7,2 кН ​​и 6,1 кН соответственно. В элементах перемычки усилия минимальны в первой вертикали, ближайшей к опоре, и в двух вертикалях, близких к середине пролета. Силы в остальных членах существенно не различаются. В диагоналях силы постепенно увеличиваются от минимального до максимального значения от опоры до середины пролета, с небольшими значениями в паре стержней. Вес элементов перемычки составляет 4,21 кН, что составляет 24% от общего веса фермы.Вес фермы для этого пролета увеличивается на 125% и 42% по сравнению с пролетами 20 м и 25 м соответственно.

Треугольная ферма с вертикалями на опоре

Включение вертикальных элементов в опоры, в отличие от треугольной фермы, способствует значительному уменьшению сил в двух или трех элементах в верхнем поясе, ближайшем к опоре, в соответствии с небольшими изгибающими моментами возле опор. Кроме того, в нижнем поясе два элемента, ближайшие к опоре и в центре, регистрируют минимальные силы из-за наименьшего изгибающего момента на опоре и максимального плеча рычага, несмотря на максимальный изгибающий момент в центре пролета.Общий вес фермы составляет 17,18кН. Вес верхнего пояса и нижнего пояса составляет 6,04 кН и 5,18 кН соответственно. В полотне по очевидным причинам силы максимальны в опоре и минимальны в центре пролета. Усилия в диагональных элементах максимальны в опоре и в центре пролета. В других членах силы меняются произвольно. Вес полотна составляет 5,96 кН, что составляет 35% от общего веса фермы. Вес этой фермы на 125% и 45% больше, чем у ее сопутствующих пролетов 20 м и 25 м соответственно.

Треугольная арочная ферма

В элементах верхнего пояса силы постепенно увеличиваются от опоры к центру фермы. Силы в нижнем поясе следуют той же тенденции. Вес верхнего пояса и нижнего пояса составляет 10,34 кН и 8,62 кН соответственно. В стенке силы в вертикалях постепенно уменьшаются до четверти пролета и снова увеличиваются до середины пролета фермы. Силы в диагоналях уменьшаются от опоры к середине пролета, за исключением того, что два элемента закрываются до середины пролета фермы. Вес участников сети — 4.55 кН, что составляет 19,3% от общего веса фермы. Эта ферма с пролетом 30 м весит на 170% и 57% больше, чем ее сопутствующие фермы с пролетом 20 м и пролетом 25 м соответственно.
В таблице 4 показано сравнение веса элементов фермы для разных профилей и пролетов фермы.

Заключение

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы для стальных стропильных ферм. Исследуемые элементы касаются функциональной полезности, общего веса фермы и получаемой экономии. Изучаются обычно используемые три типа ферм.Это треугольная ферма, треугольная ферма с вертикальными элементами на опорах и треугольная арочная ферма.

1. Обычные треугольные фермы наиболее подходят с пространством без колонн для использования в аудиториях, кинозалах, функциональных залах и больших площадках для собраний, что облегчает установку подвесного потолка и кондиционирования воздуха.
2. Треугольные фермы можно сделать более экономичными, если разместить на опорах два вертикальных элемента небольшой высоты.
3. Треугольная ферма с аркой предоставляет больше места под нижним поясом для хранения, чем треугольная ферма и треугольная ферма с вертикальными элементами на опорах.
4. 1. Для данного пролета треугольная ферма с вертикальными элементами на опорах имеет наименьший вес, а треугольная арочная ферма — наибольший.
5. Вес элементов стенки в этих фермах составляет от 15 до 35% от общего веса фермы во всех профилях и пролетах ферм; самый высокий процент приходится на треугольные фермы с вертикальными элементами на опорах, за исключением самого нижнего пролета, 20 м.
6. Расход стали ферм на квадратный метр застроенной площади фермы увеличивается с увеличением площади, покрытой фермой, и варьируется от 0.От 064 кН до 0,131 кН для пролетов от 20 до 30 м.
7. 1. Использование однородного сечения для максимальной силы в верхнем и нижнем поясах вместо отдельных частей для соответствующих сил не приводит к минимальному количеству стали и экономическому преимуществу фермы.
8. Хотя прогоны не были частью настоящего исследования, в общей фермовой крыше вес стальных прогонов составляет основной процент от веса фермы и, следовательно, заслуживает особого внимания при их выборе и принятии.

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время Логотип Public.Resource.Org На логотипе изображен черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней половине — «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг. серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
США

В настоящее время этот документ вам недоступен!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законах. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) v.Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на чтение этого закона, обратитесь к Своду федеральных нормативных актов или применимым законам и постановлениям штата на имя и адрес продавца.Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах как гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на публичном ресурсе. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона. Информированные граждане — это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за возможные неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

типов ферменных конструкций | Программное обеспечение SkyCiv Cloud для структурного анализа

Фермы

— чрезвычайно прочный, хорошо принятый и экономичный вариант для возведения различных конструкций.Чтобы максимизировать эффективность конструкции (которая часто измеряется используемым материалом или трудозатратами), для проекта следует выбрать соответствующий тип фермы. Сегодня мы узнаем, какие типы ферм существуют и как они могут принести пользу вашему дизайну.

Ферма Pratt

Ферма Pratt использовалась на протяжении последних двух столетий в качестве эффективного метода фермы. Вертикальные элементы сжаты, а диагональные элементы растянуты. Это упрощает и обеспечивает более эффективную конструкцию, поскольку сталь в диагональных элементах (при растяжении) может быть уменьшена.Это имеет несколько эффектов: снижает стоимость конструкции за счет более эффективных элементов, снижает собственный вес и упрощает конструктивность конструкции. Этот тип фермы наиболее подходит для горизонтальных пролетов, где сила преимущественно в вертикальном направлении.

Ниже приведен пример фермы Pratt, построенной и проанализированной с помощью нашего калькулятора фермы SkyCiv. Сжимающие элементы показаны зеленым цветом, а растягивающие — красным.

Преимущества

• Учитывает поведение стержня — диагональные элементы находятся в растяжении, вертикальные элементы в сжатом состоянии
• Вышеупомянутое можно использовать для разработки экономичной конструкции
• Простой дизайн
• Хорошо принятый и использованный дизайн

Недостатки

• Не так выгодно, если нагрузка не вертикальная

Подходит для:

• Там, где требуется экономичная конструкция
• Где применяется сочетание нагрузок
• Если требуется простая конструкция

Ферма Уоррена

Ферма Уоррена — еще одна очень популярная система ферменных конструкций, которая легко идентифицируется по конструкции из равносторонних треугольников. Одним из основных преимуществ фермы Уоррена является ее способность равномерно распределять нагрузку на несколько различных элементов; это, однако, обычно для случаев, когда конструкция подвергается продольной нагрузке (распределенной нагрузке). Его главное преимущество является также причиной его недостатка — ферменная конструкция будет подвергаться сосредоточенной силе под точечной нагрузкой. В этих сценариях концентрированной нагрузки структура не так хорошо распределяет нагрузку равномерно между своими элементами. Поэтому ферма Уоррена более выгодна для пролетных нагрузок, но не подходит, когда нагрузка сосредоточена в одной точке или узле.

Пример фермы Уоррена и ее осевые силы при распределенной нагрузке показаны ниже. Конструкция была построена и проанализирована с помощью калькулятора ферм SkyCiv. Сжимающие элементы показаны зеленым цветом, а растягивающие — красным.

Преимущества

• Достаточно равномерно распределяет нагрузку между стержнями
• Довольно простой дизайн

Недостатки

• Более низкая производительность при сосредоточенных нагрузках
• Повышенная конструктивность за счет дополнительных элементов

Подходит для:

• Длиннопролетные конструкции
• Где должна поддерживаться равномерно распределенная нагрузка
• Если требуется простая конструкция

K Ферма

Ферма K — это немного более сложная версия фермы Pratt. Его главное отличие состоит в том, что вертикальные элементы стали укороченными, что повысило устойчивость к короблению. Однако он имеет те же плюсы и минусы, что и ферма Pratt, и, хотя он не получил широкого распространения, это надежная конструкция. Один из его основных недостатков — участники не всегда ведут себя так, как ожидалось. Элемент может сжиматься при одном сценарии нагрузки и растягиваться при другом. Это может означать, что конструкция не может быть оптимально спроектирована — поскольку

Пример установки K-фермы и ее реакции под приложенной нагрузкой показан ниже.Узнайте больше о нашем калькуляторе фермы SkyCiv. Сжимающие элементы показаны зеленым цветом, а растягивающие — красным.

Преимущества

• Пониженное сжатие в вертикальных элементах
• Возможное сокращение стали и стоимости при эффективном проектировании

Недостатки

• Немного сложнее
• Повышенная конструктивность за счет дополнительных элементов

Ферма Howe Фермы

Howe по своей геометрии являются противоположностью ферм Pratt. Фактически, если посмотреть на ферму Pratt в перевернутом виде, можно визуализировать своего рода ферму Howe. Вся конструкция остается относительно прежней, но диагональные распорки теперь занимают противоположные или незанятые суставы. Этот переключатель в положении диагональных элементов имеет очень важный структурный эффект.

Ферма Pratt (вверху) и ферма Howe (внизу)

Ранее мы обсуждали, как фермы Pratt имеют свои вертикальные элементы в сжатии, а диагональные элементы в растяжении при приложении гравитационных нагрузок в соединениях верхнего пояса.Для ферм Howe справедливо обратное, поскольку диагональные элементы теперь находятся в состоянии сжатия, а вертикальные нагрузки — в растяжении.

Так как они похожи по конструкции на фермы Pratt, их использование в целом такое же. Чтобы максимизировать эффективность фермы, ферму можно нагружать в местах соединения нижнего пояса. Например, стропильные фермы могут быть нагружены потолочными нагрузками.

Следует также отметить, что в зависимости от геометрии и нагрузки фермы Pratt могут иметь больше разгруженных элементов, чем фермы Howe.

Ферма Fink

Ферма Fink в своей основной форме состоит из перепонок, образующих V-образный узор, который можно повторять несколько раз. По мере того как верхние пояса наклоняются вниз от центра, V-образная форма становится заметно меньше. Поскольку фермы Fink больше опираются на диагональные элементы, они могут очень эффективно передавать нагрузки на опору.

Производные фермы Fink включают фермы типа Double Fink и Fan. Двойные фермы Fink — это, по сути, фермы Fink, которые повторяют узор дважды с каждой стороны.Если самая простая ферма Fink может быть охарактеризована двойной буквой V, то двойная финка будет выглядеть как двойная W. Ферм веера — это, по сути, фермы Fink, у которых элементы перемычки «выходят веером» из стыков внизу, обычно добавляются вертикальные элементы.

Fink (вверху), двойной fink (в центре) и веерная ферма (внизу)

Подвесная ферма

Снаружи ферма имеет два разных склона, причем уклон становится более крутым от центра. Благодаря выступающей наружу форме, фермы перевернутых ворот могут быть эффективны для оснащения полым центром, который можно использовать как место для хранения. Таким образом, верхняя часть сарая обычно имеет форму гамбеля. В случае сарая, поскольку элементы обычно строятся из дерева, конструкция действует больше как каркас, чем ферма. Производные от gambrel включают мансардную крышу, которую также называют французской крышей, отсюда ее популярность во Франции.

Программное обеспечение SkyCiv Truss

SkyCiv предлагает программное обеспечение для двух ферм; один бесплатный калькулятор фермы для моделирования и анализа внутренних сил ферменной конструкции.SkyCiv также предлагает мощное программное обеспечение для трехмерного анализа конструкций для моделирования ваших трехмерных ферм и рам.

ИЛИ

Наиболее распространенные типы кровельных ферм

Фронтальные фермы

Различные фермы, показанные выше, подходят к категории обычных или двускатных ферм, включая фермы King Post, Queen Post, Howe и Double Howe. Все четыре фермы используются для образования двускатной крыши, также известной как скатная или остроконечная крыша, и одного из наиболее распространенных вариантов кровли в США.Разница в каждой из этих ферм связана с ремнями в самой ферме. Как вы можете себе представить, фермы, подобные Howe, предлагают больше поддержки, чем King Post, и поэтому могут использоваться для больших зданий, которым требуется больше поддержки.

Набедренная ферма

Другой очень распространенный тип крыши, вальмовая ферма, используется для создания вальмовой крыши, у которой есть скаты со всех четырех сторон, которые сходятся в точке в центре крыши. Вальмовые фермы особенно полезны для сильных ветров и заснеженных территорий, поскольку они более устойчивы, чем двускатные крыши.Как и в категории ферм для фронтона, существует ряд уникальных вариаций вальмовых ферм, используемых для создания различных архитектурных стилей.

Ножничная ферма крыши

Этот тип фермы известен своими сводчатыми потолками, которые так нравятся современным домовладельцам. Вместо горизонтальных нижних поясов у фермы с ножничной крышей есть нижние пояса, которые наклонены вверх, создавая пик для сводчатого потолка.

Ферма мансарды

Удобно для таких зданий, как гаражи и навесы, которым требуется дополнительное пространство для хранения, фермы чердака, также известные как фермы «комната в чердак», образуют как потолок, так и ферму пола для комнаты на чердаке здания.Эти кровельные фермы поставляются с опорными перемычками, предназначенными для обрамления стен помещения. Хотя они чаще всего используются для конструкций с местом для хранения вещей, их также можно изготавливать для дома.

Монохромная ферма

Монохромная ферма — это, по сути, лишь половина полной фермы. Они очень универсальны и могут использоваться для создания крыши, которая обеспечивает больше солнечного света и визуального пространства. Их часто используют в навесах и гаражах, а также для создания дополнительных ярусов и пристроек к существующей крыше.

Ферма крыши North Light

Подобно двойной ферме Howe, ферма North Light Roof Roof имеет широкий набор перемычек, образующих треугольники внутри самой большой фермы. Фермы North Light — это популярный выбор для домов с открытой планировкой. Это старый и экономичный тип фермы, который может охватывать очень большие пространства, такие как промышленные здания и дома открытой планировки.

Плоская ферма

Как и следовало ожидать, плоская ферма предназначена для плоских крыш. Они построены так же, как фермы перекрытий, с хорошей опорой, так как у них нет никакого наклона, чтобы сбрасывать осадки или помогать выдерживать нагрузку.Фермы для плоских крыш в основном используются в коммерческих целях.

Подвесная ферма

Ферма Gambrel чаще всего ассоциируется с амбарами, но ее также используют во многих домах, особенно сейчас, когда популярность фермерского стиля растет. Ферма-проушина предназначена для поддержки широкого пролета и может увеличивать вертикальное пространство в здании благодаря своей уникальной высокой конструкции.

Ферма с приподнятым каблуком

Последняя ферма, которую мы рассмотрим сегодня, называется фермой с приподнятой пяткой. Поскольку эти кровельные фермы приподняты немного выше, чем другие типы кровельных ферм, они обеспечивают упрощенную вентиляцию и много места для изоляции. Это делает ферму с приподнятой пяткой идеальным выбором для энергоэффективных зданий.

Тип стропильной фермы, которую вы используете для своих строительных проектов, может повлиять не только на дизайн ваших зданий, но также на стоимость и время строительства. Если вы ищете нестандартные решения, например, изготовленные стропильные фермы, которые подходят вашему проекту и доставляются на место работы, свяжитесь с нами.Zeeland Lumber & Supply предлагает изготовленные стропильные фермы различных стилей, чтобы ваш строительный проект реализовывался быстро и без проблем. Позвоните нам или свяжитесь с нами через Интернет для получения дополнительной информации.

(PDF) Ферма-балка из предварительно напряженного железобетона для крыш

Журнал конструкций

(16 дюймов × 22 дюйма) []. Вертикальные стержни были дополнительно растянуты до

сил сопротивления растяжению.

Фермы из сборного железобетона / предварительно напряженного железобетона были введены в

 в статье журнала ACI под названием «Предварительно напряженный бетон

Фермы» [].В статье обсуждались два прототипа: прототип —

Ithathadaclearspanof.m (.) иadepthof.m

( ), для отношения пролета к глубине  и прототип II. который имел

, пролет в свету . м (. ) и глубину . м (. 9)

отношение расстояния к глубине . Первый прототип не имел

диагонали участники без вертикалей; однако второй прототип

имел диагональные элементы и две вертикали около центра

ферм. Все верхние, нижние и диагональные элементы

были предварительно напряжены.Однако предварительное напряжение в диагоналях

составляло только% напряжений сдавливания из-за больших потерь на трение

, возникающих в прижимных устройствах. Авторы заявили

, что элементы треснули на раннем этапе загрузки из-за того, что диагонали

не были должным образом предварительно напряжены.

Авторы также заявили, что использование бетонных ферм

снизило бы цену почти вдвое, если бы использовалась альтернатива стали

. В  была разработана новая система бетонных ферм

для многоуровневого здания кондоминиума, построенного

в Миннеаполисе, Миннесота, с использованием так называемой «ER-Post.”e ER-

Post — это система, изобретенная М. ДеСаттером из Erickson Roed &

Associates, чтобы обеспечить свободное пространство для кондоминиумов

[]. DeSutter смогла предварительно натянуть фермы Виренделя на глубину

. м (. ) и пролет . м (. ) для

с отношением пролета к глубине равным  [].

In  была спроектирована ферма-балка из сборного железобетона

для поддержки крыши угольного хранилища в Шардже,

Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ).Спроектированная компанией e.Construct USA,

LLC, ферма глубиной (. м ( ) имела пролет м ( )

без промежуточных опор, в результате чего пролет от

до

— коэффициент глубины . Ферма состояла из двух сборных

сегментов фермы; каждый сегмент имеет длину  m (. ). Два сегмента

были соединены с помощью арматуры с последующим натяжением и монолитного бетонного соединения

. Несколько ферм были возведены на расстоянии

м (), чтобы создать венцовую крышу.На рисунке  показаны

построенные фермы и временная опора, использованные во время монтажа.

в середине пролета для поддержки двух сегментов фермы до тех пор, пока не будет применено последующее натяжение

и не затвердеет монолитный бетон

.

По данным e.Construct USA, LLC, использование сборной железобетонной стропильной системы

вместе со стальными прогонами Z-образной формы и металлическим настилом крыши

привело к экономии примерно % стоимости строительства

по сравнению с оригинальный дизайн из конструкционной стали

.Это значительная экономия, которая побудила авторов

продолжить исследование систем ферменных конструкций из сборного железобетона, чтобы оптимизировать

их конструкции, улучшить их конструктивность и приспособить

к практике производства в Соединенных Штатах. Несколько усовершенствований

, которые будут обсуждаться в разделе , привели к

, что привело к снижению стоимости и веса, и, следовательно, потенциал

при использовании сборных железобетонных конструкций в длиннопроходных конструкциях

.

2. Разработка предлагаемой системы

Ферменная система из сборного железобетона, предложенная в данном исследовании, представляет собой эволюцию

ферменной системы Шарджи, представленной ранее.

Основные усовершенствования, которые были предложены для решения проблемы

F : временные опоры, используемые перед последующим натяжением

(любезно предоставлено e.Construct, LLC).

Вопросы проектирования, изготовления и строительства включают: () изменение ориентации диагоналей на сжимающие элементы

, изготовленные из традиционно армированного бетона; () использование стальных резьбовых стержней высокой прочности

для натяжных элементов (вертикалей)

для исключения растрескивания; () использование готовых форм

типичных двутавровых балок мостов из сборного / предварительно напряженного железобетона, таких как

AASHTO и тройник, с модульными блокировками для упрощения производства

; () использование высокоэффективного самоуплотняющегося бетона

(SCC) для обеспечения качества, эффективности и экономичности

изготовления фермы; и () размещение каналов для последующего натяжения в нижнем фланце

для устранения необходимости в более толстых перемычках

на концах балок. Чтобы представить эти усовершенствования, было выбрано здание

для проектирования предлагаемой ферменно-балочной системы

. На рисунке  показаны вид сверху и вид сверху примерной планировки здания

соответственно. Пролет фермы

балок  м ( ) с уклоном % (венчанная ферма). e

длина здания составляет  м ( ) и состоит из  фермы-балок

, которые имеют шаг m ( ).

2.1. Системный анализ и дизайн.Предлагаемая система

спроектирована в соответствии с ASCE – Стандарт

Минимальные проектные нагрузки для зданий и других конструкций

[]. Вертикальные нагрузки, которые применяются к крыше, перегрузка

(𝐷), (крыша) и временная нагрузка (). Боковые нагрузки,

, такие как нагрузки от ветра и землетрясений, считаются

, противодействующими сдвиговым стенам или системам крепления колонн, аналогичным

, используемым в типовой конструкции складского помещения, и поэтому

не будут представлены в этой статье. Расчетная снеговая нагрузка

. кН / м2 ( psf) в дополнение к . кН / м2 ( psf) для

механических, электрических и шлейфовых (MEP) нагрузок и металла.

настил крыши, используется для расчета нагрузки. Для анализа предлагаемой стропильно-балочной системы

был выбран тройник AASHTO-PCI

(BT-) для ферменно-балочной секции в качестве примера

легкодоступной секции для большинства сборных мостов

производители. Программа расчета конструкций SAP

используется для моделирования предлагаемой фермы-фермы с использованием элементов рамы

с точечными нагрузками, приложенными к местоположениям прогонов.Вертикальные элементы

имеют расцепители момента на обоих концах, чтобы воспринимать только осевую нагрузку.

Результаты анализа при факторизованных нагрузках показывают, что максимальные осевые силы

в верхнем, нижнем и вертикальном

и диагональных элементах составляют,  кН (, сжатие в кипе),

Соответственно. Для этапов отгрузки,

погрузочно-разгрузочных работ и монтажа результаты анализа показывают, что

На пути к согласованному проекту конструкционного бетона

Название: К согласованному проектированию конструкционного бетона
Дата: Май-июнь 1987 г.
Том: 32
Выпуск: 3
Номер страницы: 74-150
Автор (ы): Jorg Schlaich, Kurt Schafer, Mattias Jennewein
https: // doi.org / 10.15554 / pcij.05011987.74.150

Щелкните здесь, чтобы просмотреть всю статью журнала

Аннотация

Некоторые части конструкций разработаны с почти преувеличенной точностью, в то время как другие части разработаны с использованием практических правил или суждений, основанных на прошлом опыте. Однако все части конструкции имеют одинаковое значение. Требуется единая концепция дизайна, единственная для всех типов конструкций и всех их частей. Чтобы эта концепция была удовлетворительной, она должна основываться на реалистичных физических моделях.В качестве подходящего подхода для проектирования конструкционного бетона, который включает в себя как железобетонные конструкции, так и предварительно напряженные, предлагается вариант Is, являющийся обобщением хорошо известного метода аналогии с фермами для балок. В этом отчете показано, как разрабатываются подходящие модели, и предлагаются критерии, в соответствии с которыми элементы модели могут иметь одинаковые размеры для всех возможных случаев. Концепция поясняется на многочисленных примерах конструкции, многие из которых учитывают эффект предварительного напряжения.Этот отчет изначально был подготовлен для обсуждения в CEB (Comitd Euro-International du Beton) в связи с пересмотром Типового кодекса

.

Список литературы

1. Шлайх Дж. И Вайшеде Д., «Ein praktisches Verfahren zum methodischen Bemessen and Konstruicren im Stahlbetonhau» (Практический метод проектирования и детализации конструкционного бетона), Информационный бюллетень № 150, Comite Euro -International du Beton, Париж, март 1982 г.

2. Schlaich, J., Шафер, К., «На пути к согласованному проектированию железобетонных конструкций», 12-й Конгресс IABSE, Ванкувер, Британская Колумбия, сентябрь 1984 г.

3. Шлайх, Дж., И Шафер, К., «Конструиерен им Стальбетонбау» (Дизайн и детализация конструкционного бетона), Betonkalender 1984, часть II, W. Ernst & Sohn, Берлин-Мюнхен, стр. 787-1005.

4. Биттер, W., «Die Bauweise Hennebique» (Система Hennebique), Schweizerische Bauzeitung, Bd. XXXIII, № 7, январь 1899 г.

5.Э. Мбрш, «Der Eisenbetonbau, seineTheorie and Anwendung» (Железобетон, теория и применение), Verlag Konrad Wittwer, Штутгарт, 1912.

6. Леонхардт Ф. «Снижение сдвига арматуры в железобетонных балках и плитах», Журнал исследований бетона, т. 17, № 53, декабрь 1965 г., с. 187.

7. Руш, Х., «Ober die Grenzen der Anwendbarkeit der Fachwerkanalogie bei der Berechnung der Schubfestigkeit von Stahlhetonbalken» (Об ограничениях применимости аналога фермы для расчета сдвига железобетонных балок), F. FestschriftКампус Ainici et Alumni, Universite de Liege, 1964,

8. Купфер, Х., «Erweiterung der Morsch’schen Fachwerkanalogie mit Hilfe des Prinzips vom Minimum der Formanderungsarbeit» (Расширение аналогии фермы Марша путем применения принципа минимальной энергии деформации), CEB-Bulletin 40, Paris, 1964

9. Тийрлиманн Б., Марти П., Пралонг Дж., Ритц П. и Циммерли Б., «Vorlesung rum Forthildungskurs fur Bauingenieure» (Продвинутая лекция для инженеров-строителей), Institut far Baustatik and Konstniktion, ETH Zurich, 1983 (дополнительные ссылки см. Здесь).

10. Марти П., «Основные инструменты проектирования железобетонных балок», журнал ACI, т. 82, № 1, январь-февраль 1985 г., стр. 46-56 (см. Также ссылку 25).

11. Коллинз, М. П., Митчелл, Д., «Расчет на сдвиг и кручение предварительно напряженных и ненапряженных бетонных балок», PCI JOURNAL, т. 25, № 5, сентябрь-октябрь 1980 г., стр. 32-100.

12. Вайшеде, Д., «Untersuchungen rummethodischen Konstruieren im Stahlbetonbau» (Исследования по методической детализации конструкционного бетона), Диссертация, Institut fir Massivhau, Штутгарт, 1983.

13. Рейнке, Х. Г., -Zum Ansatz der Betonzugfestigkeit bei der Stahlbetonbemessung «(Об оценке прочности бетона на растяжение при проектировании конструкционного бетона), Диссертация, Институт Massivbau, Штутгарт, 1986.

14. Купфер, Х., Мусекер, В., «Beanspnichung and Verformung der Schubzone des schlanken profilierten Stahlbetonbalkens» (Напряжения и деформации в зоне сдвига тонких профилированных железобетонных балок), Forschungsheitrage for dir Baitpraxis , W.Эрнст и Зон, Берлин, 1979, стр. 225-236.

15, Jennewein, M. F., «Zum Verstandnis der Lastahtragung and des Tragverhaltens von Stahlbetontragwerken mittels Stabwekmodellen» (Объяснение несущей способности конструкционного бетона с помощью моделей со стойками и стяжками). Диссертация в стадии подготовки, Institut fur Massivbau, Штутгарт.

16. Райнек, К. Х., «Модель балок без поперечной арматуры», работа в стадии подготовки, Institut ftir Massivbau, Штутгарт.

17.Бауманн, П., «Die Beton-Druckfelder bei der Stahlbetonbemessung mittels Stabwerkmodellen» (Поля сжатия бетона для проектирования конструкционного бетона с помощью моделей распорок и крестовин). Тезисы подготовки, Штутгарт.

18. Ян, М., «Zum Ansatz der Betonzugfestigkeit bei den Nachweisen zur Tragund Cebrauchsfahigkeit von unbewehrten and bewehrten Betonbauteilen» (Оценка прочности бетона на растяжение для максимальной прочности и пригодности бетона к эксплуатации без армирования) .-Heft341, Берлин, 1983.

19. Кониг, Г., «Контроль трещин в железобетоне и предварительно напряженном бетоне», Труды 1 десятого Международного Конгресса ФИП, Нью-Дели, 1986, стр. 259-268.

20. Нийоги, С. К., «Прочность бетонной опоры — поддержка, смесь, размерный эффект», Журнал структурного подразделения, ASCE, т. 100, № ST8, август 1974 г., стр. 1685-1702.

21. Шобер, Х., «Ein Modell zur Berechnung des Verbundes and der Risse im Stahl- and Spannbeton» (Модель для оценки сцепления и трещин в армированном и предварительно напряженном бетоне), Диссертация, Штутгарт, 1984.

22. Стоун, WC, и Брин, JE, «Проектирование зон анкеровки балок после натяжения», PCI JOURNAL, V. 29. No. 1, январь-февраль 1984 г., стр. 64-109, и V. 29, №2, март-апрель 1984 г., стр. 28-61.

23. Коллинз М. П. и Веккио Ф. «Реакция железобетона на сдвиг в плоскости и нормальные напряжения», Публикация № 82-03, Университет Торонто, март 1982 г.

24. Проектирование бетонных конструкций для зданий, CAN3-A23.3.M84, Канадская ассоциация стандартов, Рексдейл, Онтарио, 1984.

25. Марти П., «Детализация моделей фермы», Concrete International, т. 7, № 12, декабрь 1985 г., стр. 66-73.

26. Модельный кодекс CEB-FIP для бетонных конструкций, Comite Euro-International du Btton (CEB), 1978 г.

27. Мюллер П., Plastische Berechnung von Stahlbetonscheiben and Balken (Пластический анализ железобетонных глубоких балок и балок), Bericht № 83, Institut fur Baustatik and Konstruktion, ETH Zurich, июль 1978 г.

Задача 2.4.1 Конструктивное проектирование

Введение

Structural Engineering — это проектирование структурных элементов и их соединений, которые работают вместе, чтобы выдерживать нагрузки и поддерживать устойчивость внутри системы. Конструкции различаются в зависимости от области применения и могут варьироваться в масштабе от сложных конструкций мостов до корпусов для сотовых телефонов серийного производства. Независимо от масштаба или назначения конструкции, все конструкции спроектированы с учетом определенных критериев проектирования, включая условия эксплуатации, долговечность, эстетику, внутреннюю и внешнюю обработку нагрузки и стоимость. Чтобы обеспечить оптимальное проектирование конструкций, инженеры с разным опытом (например, материаловедение, статика и т. Д.) Работают вместе на протяжении всего процесса проектирования.Чтобы помочь инженерам в разработке сложных структурных решений, пакеты автоматизированного проектирования используются для анализа и проверки конструкции.

Оборудование

• Инженерная тетрадь
• Источники исследований
• Компьютер с программным обеспечением West Point Bridge Designer

Процедура

Ваша команда спроектирует и создаст мост с помощью программного обеспечения West Point Bridge Designer. West Point Bridge Designer — это упрощенный и уменьшенный в масштабе инструмент автоматизированного проектирования, разработанный полковником Стивеном Ресслером, Департамент гражданского строительства и машиностроения Военной академии США, Вест-Пойнт, Нью-Йорк. Программное обеспечение позволит вам применять инженерное проектирование, материаловедение и статику при проектировании ферменного моста, по которому проходит двухполосное шоссе, пересекающее русло реки.

Расчетные ограничения

• Минимизация затрат (Успех проектирования будет оцениваться на основе структурной стабильности и общей стоимости — уменьшите стоимость и улучшите конструкцию.)
• Конфигурация моста

o Мост может пересекать долину на любой высоте от высокого уровня воды до 24 метров над уровнем воды.

o Если высота настила моста ниже 24 метров, потребуется выемка берегов реки для достижения правильной отметки шоссе.

o Для обеспечения свободного пространства для воздушных линий электропередачи самая высокая точка моста не должна превышать 32,5 метра над уровнем воды (8. 5 метров над берегом реки).

o Каркас моста может состоять из стандартных абатментов (простые опоры) или арочных опор (опоры арки). При необходимости на мосту можно также использовать один промежуточный пирс, расположенный недалеко от центра долины. При необходимости мост может также использовать анкерные крепления для кабеля, расположенные в 8 метрах за одним или обоими опорами.

o Каждая основная ферма может иметь не более 50 соединений и не более 120 стержней.

o Мост будет иметь плоскую железобетонную платформу.Доступны два типа бетона:

• Для бетона средней прочности требуется настил толщиной 23 сантиметра (0,23 метра).
• Для высокопрочного бетона требуется настил толщиной 15 сантиметров (0,15 метра).
• В любом случае настил будет поддерживаться поперечными балками перекрытия, расположенными с интервалом 4 метра. Чтобы разместить эти балки перекрытия, ваша структурная модель должна иметь ряд стыков на расстоянии 4 м друг от друга на уровне настила. Эти стыки создаются автоматически в West Point Bridge Designer.

o Ширина настила моста составит 10 метров, чтобы на нем можно было проехать две полосы движения.

o Материалы — Каждый элемент фермы будет изготовлен из углеродистой стали; высокопрочная низколегированная сталь; или закаленная и отпущенная сталь.

o Поперечные сечения. Элементы фермы могут быть сплошными стержнями или полыми трубами. Оба типа поперечного сечения квадратные.

o Размер стержня — оба сечения доступны в различных стандартных размерах.

• Мост должен выдерживать следующие нагрузки:

o Масса железобетонного настила.

o Вес изнашиваемой асфальтовой поверхности толщиной 5 см, которая может быть нанесена в будущем.

o Вес стальных балок перекрытия и дополнительных элементов распорки (предполагается, что 12,0 кН приложены к каждому стыку на уровне палубы).

o Масса основных ферм.

o Любой из двух возможных вариантов загрузки грузовиков:

1. Вес одного стандартного грузового автомобиля с погрузкой h35 на полосу движения, включая соответствующие поправки на динамические эффекты движущейся нагрузки. Поскольку мост имеет две полосы движения, каждая основная ферма должна безопасно перевозить одно транспортное средство h35, размещенное в любом месте по длине настила.

2. Вес одной разрешенной нагрузки 480 кН, включая соответствующий допуск на динамические эффекты движущейся нагрузки. Поскольку предполагается, что разрешенная нагрузка центрируется сбоку, каждая основная ферма должна безопасно нести половину общего веса транспортного средства, размещенную в любом месте по длине палубы.

• Мост будет соответствовать требованиям безопасности конструкции 1994 LRFD AASHTO Bridge Design Specification (Load and Resistance Factor Design), в том числе:

o Плотность материала

o Сочетания нагрузок

o Предел прочности стержней

o Прочность стержней на сжатие

Расчет затрат

Стоимость проекта будет рассчитана с использованием следующих факторов стоимости:

o Прутки из углеродистой стали — 3 $. 78 за килограмм

o Трубы из углеродистой стали — 6,30 долл. США за килограмм

o Прутки из высокопрочной стали — 4,62 доллара за килограмм

o Трубы из высокопрочной стали — 7,03 долл. США за килограмм

o Стальные прутки из закаленной и отпущенной стали — 5,70 долларов за килограмм

o Трубы из закаленной и отпущенной стали — 7,95 долл. США за килограмм

o Стоимость подключения — 300 долларов США за стык

o Стоимость продукта — 1000 долларов США за продукт

o Железобетонный настил (средней прочности) — 4850 долларов США за 4-метровую панель

o Железобетонный настил (высокой прочности) — 5 500 долларов США за 4-метровую панель

o Раскопки — 1 доллар.00 за кубический метр (объем выемки см. В Мастере проектирования площадки)

o Опоры (абатменты и пирс) — стоимость варьируется (конкретные значения см. В мастере проектирования площадки)

o Крепления для кабелей — 6000 долл. США за крепление

Программное обеспечение для проектирования мостов Вест-Пойнт

Влияние затрат на подъем палубы
Высота деки	Абатменты	Причал	Крепления для кабелей	Стоимость сайта
24 метра	Стандартный	Без пирса	№
20 метров	Стандартный	Без пирса	№
16 метров	Стандартный	Без пирса	№
12 метров	Стандартный	Без пирса	№
8 метров	Стандартный	Без пирса	№
4 метра	Стандартный	Без пирса	№
0 метров	Стандартный	Без пирса	№

Влияние стоимости арочного абатмента
Высота палубы	Арочные абатменты	Причал	Крепления для кабелей	Стоимость сайта
24 метра	24 метра	Без пирса	№
24 метра	20 метров	Без пирса	№
24 метра	16 метров	Без пирса	№
24 метра	12 метров	Без пирса	№
24 метра	8 метров	Без пирса	№
24 метра	4 метра	Без пирса	№

Влияние стоимости пирса
Высота палубы	Абатменты	Причал	Крепления для кабелей	Стоимость сайта
24 метра	Стандартный	24 метра	№
24 метра	Стандартный	20 метров	№
24 метра	Стандартный	16 метров	№
24 метра	Стандартный	12 метров	№
24 метра	Стандартный	8 метров	№
24 метра	Стандартный	4 метра	№
24 метра	Стандартный	0 метров	№

Влияние на стоимость анкеровки кабеля
Высота палубы	Абатменты	Причал	Крепления для кабелей	Стоимость сайта
24 метра	Стандартный	Без пирса	Нет
24 метра	Стандартный	Без пирса	Один
24 метра	Стандартный	Без пирса	Два

Влияние на материалы для палубы и погрузку самосвалов
Материал деки	Загрузка	Стоимость сайта
средней прочности	Стандарт 25 кН
средней прочности	Допустимая нагрузка 480 кН
Высокопрочный	Стандарт 25 кН
Высокопрочный	Допустимая нагрузка 480 кН

Сравнение выбора материала стержня
Материал	Тип поперечного сечения	Размер поперечного сечения	Предел текучести	Модуль упругости	Массовая плотность	Момент инерции	Стоимость метра
Углеродистая сталь	Сплошной стержень	160 мм
Высокопрочный	Сплошной стержень	160 мм
Закаленная	Сплошной стержень	160 мм

Сравнение типов поперечного сечения стержня
Материал	Поперечное сечение Тип	Размер поперечного сечения	Предел текучести	Модуль упругости	Массовая плотность	Момент инерции	Стоимость метра
Углеродистая сталь	Пруток сплошной	160 мм
Углеродистая сталь	полый Трубка	160 мм

Сравнение размеров поперечного сечения стержня
Материал	Тип поперечного сечения	Размер поперечного сечения	Предел текучести	Модуль упругости	Массовая плотность	Момент инерции	Стоимость метра
Углеродистая сталь	Сплошной стержень	30 мм
Углеродистая сталь	Сплошной стержень	160 мм
Углеродистая сталь	Сплошной стержень	360 мм
Углеродистая сталь	Сплошной стержень	500 мм

Начните свой собственный дизайн

Используя программное обеспечение для проектирования мостов West Point и процесс инженерного проектирования, создайте проект моста с наименьшими затратами, который отвечает всем проектным ограничениям. Когда вы закончите свой окончательный дизайн, зарегистрируйте свою команду дизайнеров для участия в официальном конкурсе West Point Bridge Design Challenge и загрузите проект своей команды по адресу https://bridgecontest.org/

Документация (письменный или мультимедийный формат)

• Титульная страница : Включите название проекта, фотографию вашего окончательного проекта моста и членов команды, имена членов команды, название курса, название вашей школы и дату.
• Краткое описание проекта : Включите описание проблемы и ограничений.
• Резюме исследования : Подведите итоги своего исследования, связанного с выбором материалов и проектированием мостовых ферм. Резюме исследования должно быть меньше одной страницы.
• Наброски мозгового штурма / Дизайны САПР : Включите копии или оригиналы набросков мозгового штурма и чертежей САПР вашей команды.