ГОСТ 27579-88 Фермы стальные стропильные из гнутосварных профилей прямоугольного сечения. Технические условия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРМЫ СТАЛЬНЫЕ СТРОПИЛЬНЫЕ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 27579-88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРМЫ СТАЛЬНЫЕ СТРОПИЛЬНЫЕ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ Технические условия Rectangular formed-welded section roof trusses. Specifications

ГОСТ 27579-88

Дата введения 01.07.88

Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные стропильные фермы из гнутосварных профилей прямоугольного сечения (типа «Молодечно») с уклоном верхнего пояса 1,5 % (далее — фермы), предназначенные для отапливаемых зданий пролетами 18, 24 и 30 м, с рулонной или мастичной кровлей по стальным профилированным листам; с неагрессивными или слабоагрессивными средами; возводимые в любых климатических районах по ГОСТ 16350-80 и с сейсмичностью до 9 баллов включительно.

Стандарт также распространяется на фермы для зданий с мостовыми кранами групп режимов работы 1К — 6К по ГОСТ 25546-82 и подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т.

На фермах допускается располагать зенитные фонари, крышные вентиляторы, а в межферменном пространстве прокладывать воздуховоды и другие коммуникации.

1.1. Фермы должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 23118-78, СНиП III-18-75 и настоящего стандарта по рабочим чертежам предприятия-изготовителя, утвержденным в установленном порядке по серии 1.460.3-14.

1.2. Основные параметры

1.2.1. Фермы следует применять в беспрогонном покрытии с профилированным настилом высотой 57, 60, 75 и 114 мм по ГОСТ 24045-86 при шаге 4 м, а также с настилом высотой 114 мм при шаге 6 м.

1.2.2. Схемы, основные размеры и узлы ферм должны соответствовать указанным на черт. 1.

Схемы и основные размеры ферм

ВП — верхний пояс; НП — нижний пояс; Р — раскос; С — стойка.

Черт. 1

1 — опорное ребро; 2 — монтажные прокладки толщиной 4, 6 и 8 мм; 3 — заглушка; 4 — фланец ВП; 5 —

фланец НП; 6 — ребра; 7 — фасонки

Черт. 1 (продолжение)

1.2.3. Фермы состоят из отправочных элементов (полуферм, средней части и стоек), соответствующих указанным на черт. 2.

Членение ферм на отправочные элементы

Ферма пролетом 18 м

Ферма пролетом 24 м

Ферма пролетом 30 м

1 — полуферма; 2 — стойка; 3 — средняя часть

Черт. 2

1.2.4. Условное обозначение отправочных элементов ферм устанавливают по ГОСТ 26047-83 .

Пример условного обозначения фермы заказа № 120, по чертежу № 8 и отправочным элементам марки № 8 (в чертежах предприятия-изготовителя):

120-8-Л8

1.2.5. Условное обозначение ферм в чертежах металлических конструкций (КМ) и номенклатура ферм приведены в приложениях 1 и 2.

1.3. Характеристики

1.3.1. Марки сталей элементов и деталей ферм следует принимать по табл. 1 .

Таблица 1

Элементы ферм	Сортамент	Марка сталей в климатических районах по ГОСТ 16350-80		Обозначение нормативного документа
		II4, II5 и др.	I1, I2, II2, II3
Пояса (ВП, НП) и опорные раскосы (Р1, Р2) при t = 4 мм	Профили замкнутые сварные прямоугольные по ТУ 36-2287-80	09Г2С-12		ГОСТ 19282-73
		Ч-ЗЗ*	—	ТУ 14-105-509-87
		Ч-37*	—	ТУ 14-105-509-87
Пояса (ВП, НП) и опорные раскосы (Р1, Р2) при t > 4 мм		09Г2С-12		ГОСТ 19282-73
		Ч-37*	—	ТУ 14-105-509-87
Средние раскосы Р3 — Р8 при t > 4 мм		ВСт3сп5		ГОСТ 380-71
Средние раскосы Р3 — Р8 при t = 4 мм		ВСт3сп2
Средние раскосы Р3 — Р10 при t = 3 мм и стойки С		ВСт3сп		ГОСТ 16523-70
Фланцы нижнего пояса	Сталь толстолистовая по ГОСТ 19903-74	14Г2АФ-15		ТУ 14-105-465-82
		09Г2С-12**	—	ГОСТ 19282-73
Опорные ребра и фланцы верхнего пояса		09Г2С-12
Ребра фланцев нижнего пояса		09Г2С-6
Заглушки нижнего пояса, фасонки стоек		ВСт3пс6-1		ТУ 14-1-3023-80
Элементы крепления связей	Сталь угловая равнополочная по ГОСТ 8509-86	ВСт3псб		ГОСТ 380-71
* Допускается применять при отсутствии стали 09Г2С-12. ** Сталь заказывают с условием проверки изготовителем отсутствия расслоений при отсутствии стали 14Г2АФ по ТУ 14-105-465-82. Примечание. t — номинальная толщина стенок гнутосварных профилей.

1.3.2. Предельные отклонения геометрических размеров ферм и их деталей от номинальных, предельные отклонения формы и расположения поверхностей деталей ферм от проектных приведены в табл. 2 .

Таблица 2

мм

Геометрические размеры, вид отклонения	Пред. откл. d	Эскиз
Длина отправочных элементов: до 6000 включ. от 6000 до 12000 включ.	±5, 0 ±6,0
Расстояние между осями отверстий и торцом опорного ребра h1, h2 Расстояние между осями отверстий в опорном ребре а	±1,0 ±1,0
Расстояние между осями отверстий и их группами в верхнем и нижнем монтажных фланцах, а также в стойках: h; а1, а2, а3, а4	±5,0 ±1,0
Отклонение от прямолинейности и плоскостности элементов фермы при их длине l: до 1000 включ. от 1000 до 1600 включ. » 1600 » 2500 » » 2500 » 4000 » » 4000 » 8000 » » 8000 » 12000 »	1,0 1,5 2,0 3,0 5,0 8,0
Отклонение от перпендикулярности торца опорного ребра к вертикальной оси фермы	0,5
Отклонение плоскости верхнего (нижнего) фланца от вертикали	1,0
Отклонение от перпендикулярности верхнего и нижнего фланца к продольной оси фермы	1,0
Грибовидность фланцев	1,0
Расстояние между точкой пересечения осей раскосов и осью пояса d1 Расстояние между гранями раскосов d2	£ 0,25 h 20 < < d2 £ 50

1.3.3. Элементы и детали ферм не должны иметь трещин, в том числе в местах сварки.

1.3.4. Шероховатость механически обработанной торцевой поверхности опорного ребра должна быть Ra £ 12,5 мкм по ГОСТ 2789-73 .

1.3.5. Сталь, применяемая для фланцев нижнего пояса ферм, не должна иметь внутренних расслоев, грубых шлаковых включений.

1.3.6. Сварные заводские соединения элементов ферм следует выполнять механизированной сваркой в среде углекислого газа или в смеси его с аргоном по ГОСТ 14771-76 .

Сварочная проволока — марки ПП-АН-8 по ГОСТ 2246-70 или по ГОСТ 26271-84 .

1.3.7. Предел огнестойкости ферм равен 0,25 ч по СНиП 2.01.02-85.

1.3.8. Для крепления ферм к колоннам и подстропильным конструкциям, а также для соединения фланцев верхнего пояса следует применять: болты по ГОСТ 7798-7 0 класса прочности 5.8 по ГОСТ 1759-70 с дополнительным испытанием на разрыв, а также с клеймением, маркировкой и покрытием; гайки по ГОСТ 5915-70 класса прочности 4 по ГОСТ 1759-70; шайбы по ГОСТ 6402-70 . Для соединения фланцев нижних поясов ферм следует применять высокопрочные болты М24-8 g ´ 120.110 по ГОСТ 22353-77 для климатических районов II₄, II₅ и др. по ГОСТ 16350-80 с гайками по ГОСТ 22354-77 из стали марки 35 по ГОСТ 1050-74 и ГОСТ 10702-78 ; M 24-8 g ´ 120.110 ХЛ1 по ГОСТ 22353-77 для климатических районов I₁, I₂, II₂, II₃ по ГОСТ 16350-80 с гайками по ГОСТ 22354-77 из стали марки 40Х по ГОСТ 4543-71 , а также шайбы по ГОСТ 22355-77 из стали марки ВСт5пс2 по ГОСТ 380 -71. Технические требования к болтам, гайкам и шайбам — по ГОСТ 22356-77 .

1.3.9. Отправочные элементы ферм должны быть защищены от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85. Марку антикоррозионного покрытия указывают в документе о качестве.

1.3.10. По требованию потребителя допускается производить на предприятии-изготовителе только грунтование ферм в один слой. Марку грунтовки указывают в документе о качестве.

1.4. Комплектность

В состав комплекта должны входить:

отправочные элементы ферм;

дополнительные монтажные прокладки толщиной 4, 6 и 8 мм в количестве, равном соответственно 50, 30 и 20 % общего числа опорных узлов ферм;

болты, гайки и шайбы для соединения фланцев и крепления ферм;

техническая документация в соответствии с требованиями ГОСТ 23118-78, направляемая с первой партией заказа.

1.5. Маркировка

Маркировку отправочных элементов ферм по п. 1.2.4 следует наносить несмываемой краской по ГОСТ 14192-77 на первом раскосе и на внешней плоскости нижнего пояса для полуферм и средней части ферм, а также на фасонке стойки.

1.6. Упаковка

1.6.1. Полуфермы и средние части ферм следует соединять в пакеты при помощи кондукторов, изготовленных по рабочим чертежам предприятия-изготовителя, утвержденным в установленном порядке.

Стойки, прокладки следует увязывать в связки проволокой по ГОСТ 3282-74 . Увязку проволокой проводят не менее чем в 2 — 3 оборота с плотной укруткой концов.

Масса пакетов и связок должна быть не более 20 т, если иная масса не оговорена в заказе.

Пакеты и связки должны иметь маркировку, содержащую данные об упакованных отправочных элементах ферм (номер партии, пакета, условное обозначение марок элементов в соответствии с п. 1.2.4 с указанием обозначения настоящего стандарта, число элементов, массу).

1.6.2. Кондукторы пакетов и увязка связок должны обеспечивать надежное положение отправочных элементов конструкций, исключающее их повреждение и перемещение внутри пакета и обеспечивать безопасность при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировании.

1.6.3. Болты, гайки и шайбы должны быть упакованы в деревянные ящики по ГОСТ 2991-85, предварительно выложенные упаковочной бумагой по ГОСТ 515-77. Консервацию и укладку крепежных изделий в ящики производят в соответствии с требованиями ГОСТ 18160-72. Масса брутто ящиков не должна превышать 50 кг. Ящики должны быть обтянуты проволокой по ГОСТ 282-74. Допускается поставка болтов, гаек и шайб в упаковке предприятия-изготовителя этих изделий.

Все ящики должны иметь маркировку, содержащую данные об упакованных изделиях (номер заказа, марки изделий, массу).

1.6.4. Содержание, оформление и расположение транспортной маркировки на упаковке должны соответствовать требованиям ГОСТ 14192-77. На пакетах, связках и ящиках должен быть нанесен манипуляционный знак «Место строповки» по ГОСТ 14192-77.

2.1. Фермы изготавливают партиями. Объем партии может быть частью заказа и определяется потребителем.

2.2. Партия должна содержать все необходимые отправочные элементы ферм, прокладки, болты, гайки, шайбы, позволяющие проводить сборку и монтаж определенного числа ферм.

2.3. Отправочные элементы ферм должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя поштучно.

2.4. Контроль качества отправочных элементов по п.п. 1.3.2 — 1.3.4 и подготовки поверхности под защитные покрытия должен производиться до грунтования ферм.

2.5. Контроль геометрических размеров деталей ферм (в том числе размеров сечений гнутосварных профилей) должен производиться до их сборки и изготовления ферм, для чего проверяют каждую 50-ю ферму.

2.6. Отправочные элементы ферм, входящие в комплект каждой 50-й фермы, а также каждой первой фермы, изготовленной в новых или отремонтированных кондукторах, должны подвергаться контрольной сборке. При этом дополнительно контролируют показатели по п. 5.3 (п.п. 1, 3 — 5 табл. 3).

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

3.1. Качество стали (п.п. 1.3.1, 1.3.5), сварочных и лакокрасочных материалов, болтов, гаек и шайб (п.п. 1.3.6, 1.3.8, 1.3.9) должно быть удостоверено сертификатами предприятий-поставщиков или данными лаборатории предприятия-изготовителя ферм.

3.2. Геометрические размеры и отклонения (п. 1.3.2 ) контролируют рулеткой 2-го класса по ГОСТ 7502 -80; прямолинейность и плоскостность элементов фермы, подъем фермы - путем измерения от натянутой вдоль элемента проволочной струны металлической линейкой по ГОСТ 427-75 или угольником по ГОСТ 3749-77 ; перпендикулярность торца опорного ребра к вертикальной оси фермы, отклонение плоскости верхнего (нижнего) фланцев от вертикали, грибовидность фланцев, перпендикулярность верхнего и нижнего фланцев к продольной оси фермы — щупом по ГОСТ 882-75; все остальные отклонения — линейкой по ГОСТ 427-75 , угольником по ГОСТ 3749-77 и штангенциркулем по ГОСТ 166 -80.

3.3. Элементы и детали ферм и околошовной зоны на наличие трещин (п. 1.3.3) контролируют визуально без применения увеличительных приборов.

3.4. Шероховатость поверхности опорных ребер (п. 1.3.4) следует проверять методом сравнения их с образцами шероховатости по ГОСТ 9378-75.

3.5. Качество листовой стали фланцев нижнего пояса ферм на отсутствие несплошностей, расслоений (п. 1.3.5) проверяют по ГОСТ 22727-77.

3.6. Качество сварных швов (п. 1.3.6) следует проверять в соответствии с требованиями СНиП III -18-75.

3.7. Качество подготовки поверхностей деталей ферм для антикоррозионного покрытия и само покрытие (п. 1.3.9) следует проверить в соответствии с требованиями СНиП 3.04.03-85.

4.1. При транспортировании и хранении запакетированные отправочные элементы ферм должны быть поставлены в рабочее (вертикальное) положение и опираться не менее чем на две подкладки, установленные в крайних узлах ферм. Подкладки должны быть длиной больше ширины пакета не менее чем на 200 мм, шириной не менее 100 мм и толщиной не менее: 50 мм при транспортировании и 150 мм при хранении ферм на строительной площадке.

4.2. Условия транспортирования и хранения (за исключением болтов, гаек и шайб) при воздействии климатических факторов должны соответствовать группе Ж1 по ГОСТ 15150-69. Хранение болтов, гаек и шайб — по группе Ж2 ГОСТ 15150-69.

4.3. Элементы ферм, упакованные в соответствии с п.п. 1.6.1, 1.6.2, транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки, действующими на данном виде транспорта, и условиями погрузки и крепления грузов, утвержденными Министерством путей сообщения СССР.

5.1. Монтаж ферм должен производиться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и СНиП III -18-75.

5.2. При транспортировании, хранении и монтаже отправочных элементов ферм при температуре окружающего воздуха ниже минус 40°С они должны быть освидетельствованы на выполнение требований п. 1.3.3, о чем должен быть составлен соответствующий акт.

5.3. Предельные отклонения от проектного положения смонтированных конструкций ферм приведены в табл. 3 . Методы контроля — по п. 3.2 .

5.4. Зазоры в опорных узлах ферм необходимо заполнять стальными прокладками толщиной 4, 6 и 8 мм, а во фланцевых соединениях ферм - прокладками из оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80.

5.5. Натяжение высокопрочных болтов нижнего пояса должно быть не менее 0,15 N_п на болт и не более 23 с где N _п — усилие в нижнем поясе фермы. Контроль натяжения — по СНиП III -18-75.

Таблица 3

мм

Наименование отклонения	Пред. откл. d	Эскиз
Отклонение плоскости фермы от вертикали	5,0
Отклонение от прямолинейности сжатых поясов из плоскости фермы на длине участка l между точками закрепления:
до 4000 включ.	3,0
от 4000 до 8000 включ.	5,0
» 8000 » 12000 »	8,0
Клиновой зазор между поверхностью фланца верхнего пояса и фасонкой стойки	2,0
Зазор на свесах фланцев нижнего пояса	1,0
Отклонение размера подъема фермы	-5 +30	См. черт. 1

Структура условного обозначения ферм в чертежах КМ

Пример условного обозначения фермы стропильной пролетом 18 м с расчетной нагрузкой 2,4 тс/м:

ФС-18-2,4 ГОСТ 27579-88

То же, пролетом 24 м с расчетной нагрузкой 2,9 тс/м:

ФС-24-2,9 ГОСТ 27579-88

Таблица 4

Номенклатура ферм

		Толщина стенок гнутосварных профилей при размерах сечения, мм						Масса ферм,
Марки ферм	Код ОКП	ВП	нп	P1; P2	P3 — P8	P9; Р 10	С	кг,
		180 ´ 140	140 ´ 140	120 ´ 120	100 ´ 100	100 ´ 100	80 ´ 80	не более
ФС-18-2,4	52 8312 4202	4	4	4	3	—	3	1035
ФС-18-3,2	52 8312 4204	5	5	5	3	—	3	1220
ФС-18-3,9	52 8312 4205	6	6	6	4	—	3	1460
ФС-18-4,3	52 8312 4206	7	7	6	4	—	3	1605
ФС-24-1,5	52 8312 4213	4	4	4	3		3	1340
ФС-24-1,8	52 8312 4214	5	5	4	3	—	3	1550
ФС-24-2,2	52 8312 4217	6	6	5	4	—	3	1870
ФС-24- 2,6	52 8312 4218	7	7	5	4	—	3	2070
ФС-24- 2,9	52 8312 4219	8	8	6	5	—	3	238.5
ФС-30-1,3	52 8312 4242	5	5	4	3	3	3	2000
ФС-30-1,5	52 8312 4243	6	6	5	4	3	3	2375
ФС-30- 1,8	52 8312 4244	7	7	5	4	3	3	2630
ФС-30-2,0	52 8312 4245	8	8	6	5	3	3	3000

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.     РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным проектным институтом ЛЕНПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ Госстроя СССР, Министерством монтажных и специальных строительных работ СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

С. М. Кузьменко (руководитель темы), А. И. Турецкий, К. С. Калиновский,
Д. Л. Никитин, Г. В. Тесленко, Л. И. Гладштейн, В. П. Поддубный

2.     УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 31.12.87 № 322

3.     ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4.     ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта
ГОСТ 166-80	3.2
ГОСТ 380-71	1.3.1, 1.3.8
ГОСТ 427-75	3.2
ГОСТ 515-77	1.6.3
ГОСТ 882-75	3.2
ГОСТ 1054-74	1.3.8
ГОСТ 1759-70	1.3.8
ГОСТ 2246-70	1.3.6
ГОСТ 2789-73	1.3.4
ГОСТ 2991-85	1.6.3
ГОСТ 3282-74	1.6.1, 1.6.3
ГОСТ 3749-77	3.2
ГОСТ 4543-71	1.3.8
ГОСТ 5915-70	1.3.8
ГОСТ 6402-70	1.3.8
ГОСТ 7502-80	3.2
ГОСТ 7798-70	1.3.8
ГОСТ 8509-86	1.3.1
ГОСТ 9378-75	3.4
ГОСТ 10702-78	1.3.8
ГОСТ 14192-77	1.5, 1.6.4
ГОСТ 14771-76	1.3.6
ГОСТ 14918-80	5.4
ГОСТ 15150-69	4.2
ГОСТ 16350-80	Вводная часть, 1.3.1, 1.3.8
ГОСТ 16523-70	1.3.1
ГОСТ 18160-72	16.3
ГОСТ 19282-73	1.3.1
ГОСТ 19903-74	1.3.1
ГОСТ 22353-77	1.3.8
ГОСТ 22354-77	1.3.8
ГОСТ 22355-77	1.3.8
ГОСТ 22356-77	1.3.8
ГОСТ 22727-77	3.5
ГОСТ 23118-78	1.1, 1.4
ГОСТ 24045-86	1.2.1
ГОСТ 25546-82	Вводная часть
ГОСТ 26047-83	1.2.4
ГОСТ 28271-84	1.3.6
ту 14-1-3023-80	1.3.1
ТУ 14-105-465-82	1.3.1
ТУ 14-105-509-87	1.3.1
ТУ 36-2287-80	1.3.1
СНиП 2.01.02-85	1.3.7
СНиП 2.03.11-85	1.3.9
СНиП III — 18-75	1.1, 3.6, 5.1, 5.5
СНиП 3.04.03-85	3.7

СОДЕРЖАНИЕ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ .. 1 2. ПРИЕМКА .. 6

3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ    6

4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ . 7

5. УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ .. 7

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное . 8

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Обязательное . 8

Стропильные фермы металлические: расчет конструкции, изготовление

1.263-2-4.3КМ-1.1-1.4 Техническое описание

1.263-2-4.1КМ-2 Схемы ферм с маркировкой узлов. Разбивка ферм на отправочные марки

1.263-2-4.1КМ-3 Схема расположения ферм пролетом 18 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-4 Схема расположения ферм пролетом 21 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-5 Схемы расположения ферм пролетом 24 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-6 Схемы расположения ферм пролетом 27 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-7 Схемы расположения ферм пролетом 30 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-8 Схемы расположения ферм пролетом 36 м, прогонов и связей

1.263-2-4.1КМ-9 Схема ферм с маркировкой элементов

1.263-2-4.1КМ-10 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,2 м

1.263-2-4.1КМ-11 Сортамент ферм пролетом L=18 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-12 Сортамент ферм пролетом L=21 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-13 Сортамент ферм пролетом L=24 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-14 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-15 Сортамент ферм пролетом L=27 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-16 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-17 Сортамент ферм пролетом L=30 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-18 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-19 Сортамент ферм пролетом L=36 м; Н=2,4 м

1.263-2-4.1КМ-20 Схемы вертикальных связей В-1…В-4

1.263-2-4.1КМ-21 Узел 1

1.263-2-4.1КМ-22 Узел 2,3

1.263-2-4.1КМ-23 Узел 4

1.263-2-4.1КМ-24 Узел 5

1.263-2-4.1КМ-25 Узел 6

1.263-2-4.1КМ-26 Узел 7

1.263-2-4.1КМ-27 Узел 8

1.263-2-4.1КМ-28 Узел 9

1.263-2-4.1КМ-29 Узел 10

1.263-2-4.1КМ-30 Узел 11

1.263-2-4.1КМ-31 Узел 12-15

1.263-2-4.1КМ-32 Указание по расчету сварных швов узлов ферм

1.263-2-4.1КМ-33 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=18-24 м для крепления связей

1.263-2-4.1КМ-34 Разметка отверстий по верхним поясам ферм L=27-36 м для крепления связей

1.263-2-4.1КМ-35 Таблицы для выбора марок прогонов и профиля размеров настила

1.263-2-4.1КМ-36 Спецификация стали ферм пролетом L=18 м;Н=1,2 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-37 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;L=24 м;Н=1,8 м

1.263-2-4.1КМ-38 Спецификация стали ферм пролетом L=27 м;Н=1,8 м;Н=2,7 м

1.263-2-4.1КМ-39 Спецификация стали ферм пролетом L=30 м;Н=1,8 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-40 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,1 м

1.263-2-4.1КМ-41 Спецификация стали ферм пролетом L=36 м;Н=2,4 м

Фермы металлические

Вернуться в раздел «Металлические конструкции»

Металлические фермы промышленных и гражданских зданий

Металлическая ферма – это стержневая строительная конструкция, которая передает нагрузки от кровли или перекрытия на колонны или стены зданий и сооружений. Ферма состоит из верхнего и нижнего пояса, раскосов и стоек. Раскосы и стойки называют решеткой фермы. Опорный раскос называют шпренгелем.

Более подробно о фермах можно прочитать на странице:

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ФЕРМАХ

Проектирование любой фермы начинается с компоновка конструктивной схемы фермы. Подробную информацию о компоновке ферм можно почитать на странице:

КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ФЕРМЫ

После выбора общей компоновки, назначают предварительные генеральные размеры ферм. Подробно об этом написано на странице:

НАЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ФЕРМ

После того как назначены генеральные размеры фермы, следует назначить сечения ферм. Рекомендации читаем на странице:

ТИПЫ СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ФЕРМ

Помимо компоновки фермы, необходимо обеспечить ее устойчивость из плоскости ферм. Как ее обеспечить, читаем на странице:

ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ФЕРМ

На основе расчетной схемы выполняются все расчеты. Расчетную схему с указанием геометрических размеров и усилий показывают на чертеже. Зачем это нужно? Наверное, так эксперту удобнее проверять, но у него и так есть на руках все расчеты. Вероятно это дань советским традициям, когда использовались типовые серии. Брали расчетную схему из типовой серии, делали ссылку, а самих расчетов не требовалось. Возможно, это нужно проектировщику, который будет разрабатывать КМД.

Смотреть: пример оформления расчетной схемы фермы на чертеже.

Мы подробно рассмотрим следующий вид ферм:

1. Фермы из парных уголков;

2. Ферма с поясами из широкополочных тавров;

3. Фермы типа «Молодечно»;

4. Фермы из круглых труб;

5. Мало-элементные фермы.

Самый выгодный угол наклона раскосов к поясу составляет 45 — 50° (в раскосной решетке 35 — 50°).

Опорный раскос может быть восходящим или нисходящим. Нисходящие раскосы более предпочтительны, т.к. работают на растяжение.

Генеральными размерами фермы — это пролет фермы (т.е. длина фермы) и ее высота. Оптимальное отношение высоты фермы к ее пролету h/l ≈ 1/8, т.к. при этом отношении металлоемкость фермы будет минимальная.

Фермы эффективны при пролете от 6-8 метров. Использовать фермы меньше пролетом меньше 6 метров не целесообразно, т.к. проще использовать балки.

При назначении высоты фермы, следует учитывать условия транспортировки ферм:

— транспортировка ферм по железной дороге требует габарит конструкции по вертикали — не более 3,8 м по горизонтали — 3,2 м;

Пролеты ферм принимаются кратные 3 м (до 18 м.), а для больших пролетов — кратными 6 м (18, 24, 30, 36 м. и т.д.). Отступления от этих размеров допускаются при специальном обосновании.

Типы ферм.

Фермы в зависимости от очертания можно разделить на следующие типы:

— фермы с параллельными поясами;

— фермы с полигональными поясами;

— треугольные фермы. Применяют при крутых крышах.

Выбор типа фермы зависит от архитектуры здания, материала кровли, системы водоотвода и т.д.

Тип решётки

Геометрическая неизменяемость фермы достигается устройством решетки (Система поясов и раскосов).

— треугольная решетка;

— раскосная;

— ромбическая решетка;

— полураскосная.

 

При проектировании ферм, могут быть полезными следующие типовые серии:

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1.460.2-10/88	Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий с фермами из парных уголков.	Смотреть
2	Серия 1.460.2-11	Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий с применением ферм с поясами из широкополочных двутавров.	Смотреть
3	Серия 1.460.3-14	Стальные конструкции покрытий производственных зданий пролетами 18, 24 и 30 м с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодечно». Чертежи КМ.	Смотреть
4	Серия 1.466-2	Пространственные решетчатые конструкции из труб типа «Кисловодск». Рабочие чертежи.	Смотреть
5	Серия 1.263.2-4	Унифицированные конструкции стальных ферм для покрытий зальных помещений общественных зданий.	Смотреть

Карта трудового процесса строительного производства. Установка железобетонных ферм одноэтажных зданий

КАРТА ТРУДОВОГО ПРОЦЕССА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА	КТ-4.1-1.8-77
	Разработана Ростовским отделом ПИ Промстальконструкция Минтяжспецстроя СССР* Откорректирована и рекомендована ВНИПИ труда в строительстве Госстроя СССР для внедрения в строительное производство
УСТАНОВКА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФЕРМ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
Входит в комплект карт ККТ-4.1-1 Монтаж сборных железобетонных и бетонных конструкций промышленных зданий
	Взамен КТ-4.1-1.8-67

* 344000, г. Ростов-на-Дону, ул. Серафимовича, 42.

1.1. Карта предназначена для организации труда монтажников при установке железобетонных ферм с параллельными поясами пролетом 18 м и массой 13,2 т.

1.2. Показатели производительности труда

	По карте	По ЕНиР
Выработка на 1 чел.-день, ферм	1,06	0,86
Затраты труда на одну ферму, чел.-ч	7,5	9,3

1.3. Снижение затрат труда и повышение выработки рабочих достигается за счет применения усовершенствованных приспособлений и оснастки для установки и временного крепления ферм.

2.1. Железобетонные фермы устанавливают на выверенные и замоноличенные в фундаментах колонны.

Смещение осей ферм относительно разбивочных осей на опорах не должно превышать ± 5 мм; отклонение высотных отметок опорных узлов ферм от проектных — ± 20 мм; изменение расстояний между осями ферм по верхнему поясу — ± 25 мм.

2.2. Работы следует выполнять, строго соблюдая правила техники безопасности и охраны труда рабочих согласно СНиП III-А.11-70, § 14.

3.1. Исполнители:

монтажник конструкций V разряда (М₁) — 1

монтажник конструкций IV разряда (М₂) — 1

монтажники конструкций III разряда (М₃, М₄, М₅) — 3

3.2. Инструменты, приспособления и инвентарь

Наименование, назначение и основные параметры	ГОСТ, № чертежа	Количество, шт.
Траверса грузоподъемностью 20 т	Чертежи 4234Р и 4960Р ПИ Промстальконструкция х)	1
Захват полуавтоматический грузоподъёмностью 15 т	Чертеж 5195РМ того же ПИ	2
Трос страховочный диаметром 11 мм, длиной 20 м	Чертеж 6270РМ-14 того же ПИ	1
Расчалка для временного закрепления первой фермы	Чертеж 5021 того же ПИ	4
Лестница монтажная длиной 4 — 6 м с площадкой	Чертеж 4596Р-27 того же ПИ	2
Распорка стальная диаметром 10 мм для временного закрепления ферм	Чертеж 4960Р-63-65 того же ПИ	4
Рулетка	РС-20, ГОСТ 7502-69	1
Ключи гаечные двусторонние	ГОСТ 2839-71	2
Оттяжка из пенькового каната диметром 11 мм, длиной 20 м	—	2
Молоток-кирочка	ГОСТ 11042-72	5
Лом монтажный	ГОСТ 1405-72	5

* 125080, Москва, А-80, Волоколамское шоссе, 1.

4.1. Первую ферму временно закрепляют расчалками, следующие — до укладки крепят временными распорками к установленным ранее фермам.

4.2. График трудового процесса

Примечание. Закрепление ферм электросваркой выполняет электросварщик V разряда, не входящий в состав звена монтажников.

4.3. Организация рабочего места

 — рабочие места монтажников

1 — кран на гусеничном ходу; 2 — железобетонная ферма; 3 — траверса; 4 — колонны; 5 — оттяжки; 6 — трос страховочный; 7 — монтажные лестницы с площадками

4.4. Описание операций

№ по графику	Наименование операций, их продолжительность, * исполнители и орудия труда; характеристика приемов труда
1	2
1, 2	ПОДГОТОВКА ФЕРМЫ К МОНТАЖУ И СТРОПОВКА ЕЕ; М1 — 14 мин; М2, М3, М4, М5 — 10 мин; рулетка, захват, молотки-кирочки, расчалки, траверса Монтажники М1, М2 и М3 очищают ферму, отбивают наплывы бетона с закладных деталей, проверяют геометрические размеры. Монтажники М4 и М5 стропят ферму и прикрепляют расчалки
3	РАСКАНТОВКА ФЕРМЫ ДЛЯ ПОДЪЕМА; 9 мин; М1, М2, М3; ломы Монтажники М1, М2 и М3 при помощи ломов раскантовывают ферму в положение удобное для подъема
5, 7	ПОДЪЕМ РАБОЧИХ И ПРИЕМ ФЕРМЫ; М1 — 12 мин; М2, М3 — 19 мин; М4, М5 — 7 мин; оттяжки, лестницы Монтажники М4и М5 приставляют к колоннам лестницы и поднимаются по ним на площадки. Машинист крана поднимает ферму и направляет ее к месту установки. Монтажники М2 и М3 придерживают ее за оттяжки от раскачивания. Монтажники М4 и М5 принимают ферму на высоте 20 — 30 см над оголовками колонн и направляют ее на опоры. Монтажник М4 руководит действиями остальных монтажников
8	УСТАНОВКА ФЕРМЫ С ВЫВЕРКОЙ И ЗАКРЕПЛЕНИЕМ РАСПОРКАМИ; М1, М4, М5 — 28 мин; М2, М3 — 21 мин; расчалки, распорки, гаечные ключи Монтажники М4 и М5устанавливают ферму на оголовки колонн. Одновременно монтажники М1, М2 и М3 закрепляют расчалки за соседние колонны и за монтажный якорь. Затем монтажники М2 и М3 поднимаются наверх и под руководством монтажника М1 выверяют и закрепляют ферму в проектном положении распорками
9-11	РАССТРОПОВКА ФЕРМЫ, СНЯТИЕ ОТТЯЖЕК, СПУСК РАБОЧИХ; 7 мин; М2, М3, М4, М5; оттяжка Машинист крана выполняет дистанционную расстроповку фермы. Монтажники М4 и М5следят за расстроповкой, а затем спускаются вниз. Монтажники М2 и М3 снимают оттяжки и также спускаются вниз
12	ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ; М1 — 18 мин; М2, М3 — 11 мин; М4, М5 — 12 мин; рулетка, захват, молотки-кирочки, распорки, оттяжки Монтажники М1, М2, М3, М4 и М5 переносят приспособления и инструменты к следующим колоннам. Кран готовят к перемещению на следующую стоянку.

* На одну ферму.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Металлические фермы изготовление в Москве

В переводе с латинского языка «firmus» означает «прочный», что полностью отражает суть всех металлических ферм. Этот тип геометрически неизменных металлоконструкций находит широкое применение в строительстве ‒ при сравнительно небольших габаритах они имеют хорошую несущую способность (их элементы работают на осевые усилия ‒ на сжатие и растяжение). Если стержни располагаются в одной плоскости, то металлоконструкцию называют плоской, а если в разных ‒ пространственной.

Сфера применения

Такие металлоконструкции могут использоваться для перекрытия больших пролетов ‒ они облегчают вес, уменьшают расход материалов, экономят время, снижают трудозатраты. Также они находят применение при возведении всевозможных строительных конструкций: подиумов, тентов, павильонов и пр.

Основные типы

Классификация ферм осуществляется не только по конструктивным особенностям и материалу, но также по типу поясов (очертанию контура), типу решетки и способу опирания.

По типу поясов фермы делят на:

Параллельные находят применение при обустройстве плоской кровли. Обычно фермы с параллельными поясами заказывают при строительстве складов, крупных строительных центров, общественных учреждений. Треугольные и трапециевидные незаменимы при строительстве зданий со скатной крышей (благодаря простой конструкции стоимость их невелика). Арочная ферма находит применение в случае, если на первый план выходят эстетические требования. Сложность исполнения сказывается на цене (заплатить придется несколько дороже).

В инженерной практике перечисленные выше конструкции используются чаще всего. Помимо них находят применение вспарушные, параболические (сегментные), многоугольные (полигональные), рыбчатые фермы.

Конструкционные особенности

Для изготовления ферм обычно используют электросварные профильные трубы, имеющие круглое или квадратное сечение. Несколько реже находит применение двутавр. Этот профиль имеет сечение, напоминающее букву «Н». Он в 7 раз прочнее и в 30 раз жестче квадратного профиля.

В некоторых случаях на изготовление ферм идет швеллер (двойной уголок) ‒ профиль с П-образным сечением. Такой вариант исполнения позволяет сэкономить до 30% металла и облегчить конструкцию (не в ущерб прочности). Швеллер можно располагать симметрично и кососимметрично.

Элементами фермы являются: стойка и пояс, раскос и опорный раскос (шпренгель). Для соединения используют фасонки ‒ фасонные металлические листы прямоугольной, треугольной или трапециевидной формы. Фиксация может осуществляться путем сварки или болтового соединения.

Типовые и нестандартные решения

Как показывает практика, при возведении производственных и складских помещений, имеющих большую площадь, чаще всего находит применение серия 1.263.2-4 вып.4 (материал для изготовления ‒ гнутосварные профили, форма сечения ‒ прямоугольная). Ширина пролета варьируется в пределах от 15 до 30 м (с шагом в 3 м) при наклоне кровли 3% (1-2 градуса). В случае, если в здании нестандартные пролеты, наши специалисты выполнят работу в точном соответствии с Вашим ТЗ (при реализации проекта обязательно учитываются внешние нагрузки, соблюдаются требования, диктуемые СНиП П-23-81 и СНиП 2.01.07-85).

Наши возможности

Наш цех по производству металлоконструкций имеет высокие потолки и оснащен самым современным оборудованием (для выполнения подъемно-транспортных работ используются пятитонные краны-балки). Специалисты компании СМС-М возьмутся за выполнение проекта любой сложности (высота ферм может достигать 3 м, а длина ‒ 12 м). Преимущества работы с нами: быстрые сроки выполнения заказа, выгодные цены, отличное качество металлоконструкций.

Выполненные проекты по теме

Есть вопросы? Напишите нам!

ФПТ 12-18-1 п7 (1.463-9) по стандарту: Серия 1.463-9

Фермы текстильные с параллельными поясами ФПТ 12-18-1 п7 (1.463-9) — это предварительно напряженные элементы пролетом 18 м с параллельными поясами и оттянутой напрягаемой арматурой. Изделия Серии 1.463-9 применяются в покрытиях зданий текстильной промышленности. Фермы запроектированы с треугольной решеткой, их пояса имеют переменное сечение, соответственно действующим усилиям. Шаг ферм 12м. Элементы выполнены из материалов высокого качества, за счет этого они долговечные и прочные.

Расшифровка маркировки

Маркировка проставляется на каждом изделии устойчивой краской темного цвета. Она состоит из цифирных и буквенных комбинаций. В ней содержатся основные характеристики и наименование изделия. Расшифровывается ферма текстильная ФПТ 12-18-1 п7 (1.463-9) как:

1. ФПТ — ферма текстильная, тип конструкции;

2. 12 — шаг фермы;

3. 18 — пролет фермы;

4. 1 — порядковый номер по несущей способности;

5. п7 — класс напрягаемой арматуры.

Основные характеристики и изготовление

Фермы текстильные ФПТ 12-18-1 п7 (1.463-9) производятся в стальных формах на заводе сборного железобетона, оснащенном технологическим оборудованием по типовому проекту Серии 1.463-9. Перед бетонированием ферм закладывается арматурный каркас, который предает особую прочность изделию. Все компоненты проверяются на пропорциональное соотношение техническим стандартам. Нижний пояс и растянутые раскосы предварительно напряженные. В качестве напрягаемой арматуры используются пряди из стали класса П-7 или стержни из стали класса А-IV. Верхний пояс, сжатые раскосы и стойки ферм армируются стержневой арматурой из стали класса А-III. Узлы ферм армируются плоскими и П-образными каркасами. Натяжение напрягаемой арматуры происходит механическим способом. Фермы с напрягаемой прядевой арматурой класса П7 изготавливаются из тяжелого плотного бетона (марка бетона по водонепроницаемости В-8), а фермы с напрягаемой стержневой арматурой класса А-IV изготавливаются из тяжелого бетона повышенной плотности (марка бетона по водонепроницаемости В-6). При изготовлении ферм должен осуществляться систематический контроль в соответствии с ГОСТ 13015-67. Завершающим этапом производственного процесса является проверка изделий на качество. Производится осмотр ферм, осматривается внешний облик на трещины, сколы. Поверхность должна быть ровной и гладкой. Сравниваются геометрические пропорции в соответствии с техническими чертежами. Изделия успешно прошедшие проверки отправляются на обработку специальным антикоррозийным раствором. Мероприятия по антикоррозийной защите элементов должны выполняться в соответствии с требованиями СН 262-67. После обработки, изделие поступает заказчику вместе с техническим паспортом, в котором указывается дата изготовления, номер партии, наименование завода-производителя, юридический адрес, Серия и Технические условия.

Транспортировка и хранение

Складируют и перевозят фермы в вертикальном положении, опирая только на две опоры соответствующие рабочему положению в стадии эксплуатации. Хранятся изделия на складской территории и транспортируются железнодорожным и автомобильным транспортом. Кантовать или ставить фермы нужно в вертикальном виде, опирая опорными узлами на подкладки из деревянных брусков. При перевозке верхние пояса изделия должны быть развязаны из плоскости фермы. Транспортировка осуществляется с применением всех мер безопасности, для сохранения пригодного состояния изделия.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер. Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ). Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Подстропильная ферма — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Подстропильная ферма

Cтраница 2

Подстропильные фермы выполняют предварительно напряженными из бетона классов ВЗО…  [17]

Подстропильные фермы с параллельными поясами имеют пролет 12м, высота ферм по наружным граням поясов составляет 1700 мм. Пояса ферм выполнены из широкополочных двутавров. Все заводские соединения элементов стропильных, подстропильных ферм и оголовков колонн сварные.  [19]

Подстропильные фермы разработаны для применения в покрытиях промышленных зданий в тех случаях, когда шаг колонн больше шага стропильных ферм.  [20]

Подстропильные фермы пролетом 12 м могут устанавливаться как на стальные, так и на железобетонные колонны; фермы пролетом 18 и 24 м — только на стальные колонны.  [21]

Подстропильная ферма представляет собой сквозную ( решетчатую) конструкцию с параллельными поясами, образованную из отдельных стальных стержней, соединенных в узлах на сварке с помощью фасонок толщиной 10 — 25 мм. Все стержни фермы, кроме стоек, образованы из парных прокатных уголков, расположенных с зазором, определяемым толщиной фасонок.  [22]

Подстропильные фермы обычно монтируют в одном потоке с подкрановыми балками после установки подкрановых балок с одной стоянки монтажного крана. Стропильные фермы и балки покрытия монтируют после установки и закрепления всех нижерасположенных конструкций каркаса здания. Перед подъемом фермы обустраивают люльками и лестницами, закрепляют распорки временного крепления, страховочный канат, расчалки и оттяжки.  [23]

Подстропильные фермы проектируют чаще всего с параллельными поясами, треугольной решеткой и стойками, к которым крепят стропильные фермы. Высота подстропильных ферм определяется конструкцией узла примыкания стропильной фермы и зависит от высоты последней. Обычно стропильные фермы с параллельными поясами и трапециевидные примыкают к подстропильным сбоку и их высоты близки. Треугольные стропильные фермы опираются сверху. Узел примыкания стропильных ферм к подстропильным обычно выполняется шарнирным.  [24]

Подстропильные фермы также имеют треугольную решетку с нисходящим раскосом. Верхний пояс фермы выполнен из широкополочного двутавра, что упрощает опирание стропильных ферм.  [25]

Подстропильная ферма 36 — 38 по оси Е упала и легла вдоль оси колонн, а подстропильные фермы 36 — 38 и 38 — 41 ряда И упали внутрь пролета.  [26]

Подстропильные фермы с параллельными поясами применяются при шаге колонн 12 м для опи-рання промежуточных стропильных ферм. Конструктивная длина ферм, прикрепляемых болтами к стенке надопорной стойки, соответственно уменьшена на 10 мм.  [27]

Подстропильные фермы по ряду Б пролетом 36 м ( над печью № 8) и по ряду Г пролетом 18 м сильно деформировались, но не обрушились.  [29]

Крайние подстропильные фермы связываются стальными распорками с верхними поясами стропильных ферм дополнительно к связи, обеспечиваемой диском покрытия. В торцах фонарных проемов фермы для обеспечения устойчивости верхнего пояса развязываются горизонтальными крестовыми связями. Рядовые фермы соединяются со связевыми фермами проходящими по коньку распорками.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

(PDF) Геометрическая оптимизация стальных ферм с параллельными поясами

Геометрическая оптимизация стальных ферм с параллельными поясами 130

Задачи такого рода обычно вводят

некоторые упрощения в формулировку, чтобы упростить

задачу. В конкретном случае оптимизации фермы

, в центре внимания данной работы,

общие упрощения, обнаруженные в технической литературе

, включают обработку поперечных сечений

элементов как непрерывные переменные,

игнорирование потери устойчивости , невключение нескольких вариантов нагружения

, а также их комбинаций, и отсутствие ограничений на смещения

или проверка элементов

на основе допустимых напряжений

.Однако следует подчеркнуть, что введение в

одного или нескольких из этих упрощений

может привести к нереалистичным решениям, которые потребуют

серии дополнительных проверок со стороны пользователя, что сделает его

трудным или даже невозможным для Практическое применение

полученных результатов. С целью решения более сложных задач

эвристические методы

играют все более важную роль, потому что

они включают только значения функций в анализе

, без требования, чтобы они представляли

определенных характеристик, таких как как унимодальность или даже

непрерывности их производных.Однако эвристические методы

имеют в качестве недостатков большое количество оценок функций

и недостаточную уверенность для

большинства этих методов в том, что решение

эффективно сходится к оптимальной точке. Огромное количество из

эвристических методов было предложено за последние

нескольких десятилетий, но большинство из них являются лишь небольшими вариациями

предыдущих методов [1,2]. Среди основных консолидированных эвристических методов

есть метод моделирования отжига

, который состоит из процедуры глобального поиска

, разработанной по аналогии с процессом отжига металла

и первоначально предложенной

Киркпатрик и др.[3]. Некоторыми преимуществами метода моделирования отжига

являются его простая вычислительная реализация

и меньшее количество управляющих параметров

по сравнению, например, с

генетическими алгоритмами, еще одним важным и широко используемым методом оптимизации

.

Эта работа представляет собой минимизацию стальных

ферм параллельных поясов (также называемых плоскими фермами),

состоящих из катаных профилей.Для этого

поперечных сечений элементов рассматриваются как дискретные

переменных и имеют размеры в соответствии с бразильским стандартом

[4]. Сначала анализируются некоторые обычные конфигурации

, чтобы определить

, какая конфигурация приводит к наименьшей общей стоимости

для данной нагрузки. Координаты верхнего пояса

также включены в качестве проектных переменных, с их влиянием

на снижение стоимости конструкции

, а также на экономические отношения между высотой

и пролетом исследуемой фермы. .

Недавно было проведено несколько исследований

, касающихся оптимизации фермы. Большинство из них посвящено

разработке и / или усовершенствованию методов оптимизации

, а обширный обзор

представлен Stolpe [5]. Однако в большинстве исследований

рассматриваются только эталонные фермы, а

не способствует улучшению реальных конструкций.

В нашей работе, помимо применения метода оптимизации

, мы также стремимся сгенерировать

некоторых отношений, которые будут использоваться инженерами в их текущей практике

.Хотя мы рассматриваем только специальный стальной профиль

(L-образный с двойным углом

равных и противоположных сторон), мы предполагаем, что полученные выводы

могут быть распространены на другие профили

. Кроме того, поскольку стоимость и вес

тесно связаны со стальными конструкциями, естественные отклонения

удельной цены стали не меняют существенно

результатов.

Остальная часть документа имеет следующую структуру:

.В разделе 2 представлена ​​постановка задачи оптимизации

. В разделе 3 представлены проанализированные структуры

и соответствующие результаты.

Выводы и общие соображения

представлены в разделе 4.

2. Постановка задачи оптимизации

Цель разработанной постановки —

определить сечения элементов и узловые координаты

, которые привести к наименьшей стоимости C для

конструкции

при обращении к предельным состояниям

(предельное и исправное).Соответствующая целевая функция

f (x) описывается для структуры

, состоящей из n элементов, как

минимизировать f (x) = C = UcP (1)

, где Uc — стоимость единицы ($ / кг , где все приведенные здесь

долларов указаны в долларах США), а P — общий вес конструкции

. Вес получается как сумма

объема каждого элемента, умноженная на его

почему ферма прочна

Диагонали удерживаются на месте путем затягивания гаек на вертикальных стойках.[28] [l] Более тяжелые временные нагрузки, особенно на железных дорогах, побудили мостостроителей отдавать предпочтение пластинчатым балкам и решетчатым мостам Таун для пролетов менее 60 футов (18 м) и балочным мостам Уоррена для всех других пролетов. Равномерное распределение временной нагрузки не создаст нагрузки на контр-распорки, в то время как временная нагрузка только на часть моста создаст максимальную нагрузку на центральные контр-распорки. Небольшое изменение просто означает изменение направления приложения силы. В этом эксперименте мы проверили, какой тип моста с фермами является самым прочным, но при этом использует наименьшее количество материала.Как укрепить фермы Измерьте расстояние от центра фермы до внешнего угла. Другие статьи, в которых обсуждается ферма Howe: Уильям Хоу:… получил два патента на ферму Howe. (Треугольник не может быть деформирован под действием напряжения.) [14], Отдельные панели могут быть изготовлены заранее на месте. Ферма Howe использовала железные вертикальные стойки с деревянными диагональными распорками. И вертикальные стойки, и распорки в конце моста испытывают наибольшую нагрузку. под новым дизайном Howe Truss в 1846 году. Ферменный мост Уоррена — чрезвычайно популярная конструкция мостов, и множество примеров ее можно найти по всему миру.Многие ферменные мосты Хау существуют на северо-западе Соединенных Штатов, где много древесины. ферменного моста Howe в сжатии, в то время как вертикальные элементы перемычки находятся в Ферма Howe была разработана Уильямом Хоу в 1840 году. [13] В отличие от скоб, контр-скобки представляют собой единую деталь. Контр-раскосы в ферме из восьми панелей должны быть не менее двух третей прочности раскосов, а контр-раскосы в ферме из 10 панелей должны быть, по крайней мере, равны по прочности раскосам. Паутина [b] состоит из вертикалей, скобок и контр-скоб.Конструкция стропильной фермы крыши может противостоять другому стилю, который при тщательной обработке может создавать ощущение передового края. где он создал сотни мостов с таким подходом к проектированию. Диагонали плохо соединены с суставами, и для правильной работы необходимо предварительное напряжение. [1] Угловые блоки имеют выступы — фланцы или выступы, используемые для переноски, посадки или поддержки чего-либо. [1] Вторым был железнодорожный мост через реку Коннектикут в Спрингфилде, штат Массачусетс. [18], Строительство настила для железнодорожного моста требует, чтобы стрингер лежал непосредственно под каждым рельсом и чтобы стрингер поддерживал каждый конец железнодорожных шпал.В этой статье мы рассмотрим некоторую интересную информацию об этой конструкции, такую ​​как ее история, работа, плюсы и минусы и многое другое. В том же году он Некоторые более поздние мосты были фермами McCallum (модификация фермы Burr). Арочные мосты также прочны, потому что имеют дополнительную опору на концах, но ферменные мосты обычно прочнее. [12] Угловые блоки прикрепляются к верхнему поясу в перевернутом виде, а правой стороной — к нижнему. С момента своего появления в 1844 году эта конструкция моста стала частью сотен мостов, построенных до Второй мировой войны.Это усиление обычно составляет одну шестую ширины поперечного сечения нижнего пояса. наконец-то сосредоточиться на проектах своей мечты — наведении мостов. ферменный мост — самый прочный, но при этом использует наименьшее количество материала. [18], Внутренняя ферма фермы Howe статически неопределима. Важные факты о ферменных мостах; Ферменный мост в гавани Сиднея — самый известный в мире. В результате в ответ на вертикальную или гравитационную нагрузку вертикальные элементы обычно испытывают растяжение, а диагональные элементы — сжатие.Ферма Howe не имеет силы в центре, а вместо этого натяжные элементы расположены вертикально. Поскольку ограничение по высоте составляет 4 см, разве это не позволит мосту, использующему ферму Пратта, быть более прочным против сжатия? [16] Подтяжки могут быть как единым целым, так и несколькими, соединенными вместе с накладками. В аксиально нагруженном элементе сила одинаково воспринимается каждой частью элемента — ни одна часть не теряется. В этом эксперименте мы проверили, какой тип моста с фермами является самым прочным, но при этом использует наименьшее количество материала.Это дает ферме Howe уровень избыточности, который позволяет ей выдерживать чрезмерную нагрузку (например, потерю панели из-за столкновения). Все они имеют наклонные верхние пояса стропил и горизонтальные нижние балки или пояса. Фермовые мосты [1] Угловые блоки могут быть сделаны из дерева или железа [13], хотя железо обычно используется для постоянных конструкций. Одним из основных преимуществ фермы Уоррена является ее способность равномерно распределять нагрузку между несколькими различными элементами; это, однако, обычно для случаев, когда конструкция испытывает пролетную нагрузку (распределенную нагрузку).Конструкции стропильных ферм — продукт компьютерной эпохи. Таким образом, ферма Howe стала одной из первых ферменных конструкций, адаптированных под железо. [4] Первая ферма Хау, когда-либо построенная, была однополосным мостом длиной 75 футов (23 м) в Коннектикуте, по которому проходила дорога. ) [1] В деревянных фермах через каждые 4 фута (1,2 м) используются шплинты и железные болты для соединения балок верхнего пояса друг с другом. Со своим финансовым покровителем, Азарией Буди, Стоун основал фирму по строительству мостов Boody, Stone & Co. [6], которая возвела большое количество ферменных мостов Хоу по всей Новой Англии.[1], Концевые панели — это четыре панели по обе стороны от конца ферменного моста Howe. Хотя это строгое… Второй взгляд на данные показывает, что в конструкции Howe-truss два элемента, 26 и 47, являются элементами с нулевым усилием. Одна из диагоналей должна быть цельной, а другая обрамлена в первую часть или состоит из двух частей, соединенных с ней. Ферменный мост — это мост, состоящий из соединенных элементов (обычно прямых), которые могут подвергаться напряжению от растяжения, сжатия, а иногда и того и другого в ответ на нагрузки.В заключение, прямые мосты (ферменные мосты) имеют наибольший вес. Преимущества: В конструкции этого типа моста используются ребристые треугольники, что делает его очень прочным. Однако разница между этими фермами заключается в перепонках, обеспечивающих эффективную опору. Например, мосты должны выдерживать материалы, из которых состоит мост, а также весь транспортный поток, проезжающий по нему. Оба моста имеют длину 78,5 см. Треугольная форма опор придает ему большую прочность.Поэтому он стал очень популярным и считался одним из лучших конструкций железнодорожных мостов того времени. [13], Вертикальные стойки соединяют верхний и нижний пояс и разделяют ферму на панели. Здесь все диагональные элементы наклонены к ближайшему концу моста, поэтому на них действуют силы сжатия. При этом используются диагональные балки, которые наклоняются вверх к центру моста, пока не встретятся в прямом равнобедренном треугольнике. [12] Верхний пояс не выходит за портал [17] (пространство, образованное последними четырьмя вертикальными стойками на обоих концах моста).D) Ферма моста Бейли [1], В 1830 году Стивен Гарриман Лонг получил патент на полностью деревянную ферму с параллельными поясами. В ходе нашего эксперимента было обнаружено, что конструкция моста, которая минимизировала максимальную силу сжатия, была мостом Хау. [13] В деревянных фермах Howe эти тонкие балки обычно имеют ширину не более 10–15 дюймов (от 250 до 380 мм) и глубину от 6 до 8 дюймов (от 150 до 200 мм). Конструкция эффективно управляет как сжатием, так и растяжением, распределяя нагрузку с проезжей части по всей своей сложной конструкции.[13] Они размещаются в той же плоскости, что и пояс, [14] обычно имеют одинаковый размер, [17] и должны иметь толщину на одну балку меньше, чем скоба.

Старые комедийные телешоу, Как построить катушку Тесла для питания вашего дома, Element Tv Screencast, Самый пассивно-агрессивный знак зодиака, Инструкция к набору L’oreal Excellence Cremelights Highlighting Kit, Подтверждение нотариуса штата Калифорния 2020, Очиститель воздуха Levoit Core 300-rac True Hepa, Маленький домик на воссоединении прерий 2005, Пример бинокулярного несоответствия, О, рисовая лапша быстрого приготовления, Кокосовое масло полезно для кожи, 3-й сезон «Мира Дикого Запада»,

Engineering: Ферма Howe — HandWiki

1. REDIRECT Шаблон: Тип моста Infobox

Ферма Howe — это ферменный мост, состоящий из поясов, вертикалей и диагоналей, вертикальные элементы которых находятся в растяжении, а диагональные элементы — в сжатии.Ферма Howe была изобретена Уильямом Хоу в 1840 году и широко использовалась в качестве моста с середины до конца 1800-х годов.

Развитие

Первые мосты в Северной Америке были сделаны из дерева, которое было в изобилии и дешевле камня или кирпичной кладки. Ранние деревянные мосты обычно были фермы решетки Таун или конструкции фермы Burr. Некоторые более поздние мосты были фермами McCallum (модификация фермы Burr). Около 1840 года к деревянным мостам добавили железные прутья. В ферме Pratt использовались деревянные вертикальные элементы, сжатые с диагональными железными распорками.Ферма Howe использовала железные вертикальные стойки с деревянными диагональными распорками. Обе фермы использовали контр-распорки, которые становились необходимыми теперь, когда тяжелые железнодорожные составы использовали мосты.

В 1830 году Стивен Гарриман Лонг получил патент на полностью деревянный мост с параллельной балкой. Мост Лонга содержал диагональные раскосы, предварительно напряженные клиньями. Длинная ферма не требовала соединения диагонали и фермы и могла оставаться в сжатом состоянии даже при некоторой усадке древесины.

Уильям Хоу был строительным подрядчиком в Массачусетс , когда он запатентовал конструкцию фермы Howe в 1840 году. ^[3] В том же году он основал Howe Bridge Works для строительства мостов по его конструкции. Первая ферма Хау, когда-либо построенная, была однополосным мостом длиной 75 футов (23 м) в Коннектикуте, по которому проходила дорога. Вторым был железнодорожный мост через реку Коннектикут в Спрингфилде, штат Массачусетс. Этот мост, вызывавший широкую похвалу и внимание, ^[3] имел семь пролетов и имел длину 180 футов (55 м).Оба моста были возведены в 1840 году. ^[3] Один из рабочих Хоу, Амаса Стоун, приобрел за 40 000 долларов (1 024 400 долларов в долларах 2019 года) в 1842 году права на запатентованный дизайн моста Хоу. При финансовой поддержке Азарии Буди Стоун основал мостостроительную фирму Boody, Stone & Co., которая возвела большое количество ферменных мостов Хау по всей Новой Англии. Хоу внес дополнительные улучшения в свой мост и запатентовал вторую конструкцию фермы Хоу в 1846 году.

Конструкция моста

Элементы ферменного моста Howe

Ферменный мост Howe состоит из верхнего и нижнего «пояса», ^{[lower-alpha 1]} каждый пояс состоит из двух параллельных балок, причем каждый пояс параллелен друг другу.Паутина ^{[нижняя альфа 2]} состоит из вертикалей, распорок и контр-распорок. Вертикальные стойки соединяют между собой верхние и нижние пояса, образуя «панели». Диагональная распорка на каждой панели усиливает мост, а диагональная распорка на каждой панели увеличивает эту прочность. Ферменные мосты Howe могут быть полностью деревянными, комбинированными из дерева и железа или полностью железными. Какая бы конструкция ни использовалась, деревянные бруски должны иметь квадратные концы без пазов и шипов. Конструкция цельнометаллической фермы Howe повторяет конструкцию деревянной фермы.

Ферма

Ферма моста Читальной станции с чугунными диагональными элементами на сжатие и узкими коваными вертикальными стяжками на растяжение

Параллели в каждом поясе обычно состоят из балок меньшего размера, каждая из которых прикреплена друг к другу, образуя непрерывную балку. В деревянных фермах Howe эти тонкие балки обычно имеют ширину не более 10–15 дюймов (от 250 до 380 мм) и глубину от 6 до 8 дюймов (от 150 до 200 мм). В железных фермах верхние поясные балки имеют ту же длину, что и панель.Балки с верхним поясом обычно изготавливаются из чугуна, а балки с нижним поясом — из кованого железа. Используются минимум три небольших балки, каждая одинаковой ширины и глубины. Накладки обычно используются для соединения балок. (Балки нижнего пояса могут иметь проушины на каждом конце, и в этом случае они скрепляются болтами, штифтами или заклепками.) В деревянных фермах шплинты и железные болты используются каждые 4 фута (1,2 м) для соединения балок верхние пояса друг к другу. ^{[lower-alpha 3]} В нижнем поясе деревянного моста зажимы используются для соединения балок.

Балки, как правило, одинаковой длины, располагаются так, чтобы стык (точка, где встречаются концы двух балок) находился рядом с точкой стыка двух панелей, но не примыкал к стыку в соседней паре балок.

Отдельные небольшие балки, образующие параллель в поясе, разделены по длинной стороне пространством, равным диаметру вертикальных стоек, обычно около 1 дюйма (25 мм). Это позволяет вертикальным стойкам проходить через параллель в поясе.Пластины планки ^{[нижний альфа 4]} помещаются по диагонали между элементами пояса и прибиваются гвоздями для уменьшения изгиба и действуют как прокладка для обеспечения вентиляции между элементами пояса.

Средняя треть нижнего пояса всегда усиливается одной или несколькими балками, прикрепленными к поясу болтами. Это усиление обычно составляет одну шестую ширины поперечного сечения нижнего пояса. Если деревянный пояс необходимо усилить еще больше, к средней трети каждой стороны нижнего пояса можно прикрепить дополнительные тонкие балки.Когда строительство будет завершено, верхний пояс ферменного моста Howe будет в сжатии, а нижний пояс — в растяжении.

Интернет

Вертикальные стойки проходят через диагональные скобы и угловой блок, чтобы достичь нижнего пояса моста Джей в округе Эссекс, штат Нью-Йорк.

Вертикальные стойки соединяют верхний и нижний пояс и разделяют ферму на панели. Ферма Howe обычно использует железные или стальные вертикали. Они прямые и круглые, с небольшим уменьшением окружности на концах и добавленной резьбой.Вертикаль обычно проходит через центр углового блока, а затем через пространство, оставшееся в верхнем и нижнем поясе. Для крепления вертикальной стойки к поясу используется гайка. Специальные пластины или шайбы из дерева или металла используются для распределения нагрузки, создаваемой вертикальной стойкой, на пояса. ^{[lower-alpha 5]} Вертикальные стойки находятся в напряжении, которое вызывается затяжкой гаек на вертикальных стержнях.

Раскосы — это диагональные балки, которые соединяют нижнюю часть вертикальной стойки с верхней частью следующей вертикальной стойки.Они размещены в одной плоскости с хордой. В отличие от железных или стальных распорок, которые строятся, деревянные распорки обрезаются по длине. Если параллель в поясе имеет толщину X балок, каждая распорка должна иметь толщину X минус 1 балка. ^{[lower-alpha 6]} Отношение глубины к ширине каждого элемента диагональной распорки не должно быть больше, чем у раскоса в целом. Подтяжки могут быть как цельными, так и несколькими, соединенными вместе с накладками. Раскосы находятся в сжатии из-за затяжки гаек по вертикали.

Контр-распорки — это диагональные балки, которые соединяют нижнюю часть вертикальной стойки с верхней частью следующей вертикальной стойки и проходят примерно перпендикулярно распоркам. Они размещаются в той же плоскости, что и пояс, обычно имеют одинаковый размер и должны иметь толщину на одну балку меньше распорки. В отличие от подтяжек, контр-скобы представляют собой единую деталь. Вообще говоря, мост из шести или менее панелей (длиной около 75 футов (23 м)) не требует подпорных распорок. Ферма из восьми панелей требует наличия контр-распорок на каждой панели, кроме концевых панелей, и они должны быть не менее одной четвертой прочности распорок.Ферма из 10 панелей требует наличия контр-распорок на каждой панели, кроме концевых панелей, и они должны быть не менее половины прочности распорок. Ферменный мост Howe может быть усилен для достижения отношения динамической нагрузки к статической нагрузке 2: 1. Если это соотношение составляет 2: 1 или больше, то ферма из шести панелей должна иметь контр-распорки, и они должны быть не менее одной трети прочности распорок. Контр-раскосы в ферме из восьми панелей должны быть не менее двух третей прочности раскосов, а контр-раскосы в ферме из 10 панелей должны быть, по крайней мере, равны по прочности раскосам.Если на ферме Howe ожидаются быстро движущиеся временные нагрузки любого соотношения, контр-распорки, используемые в центральной панели, должны быть равны по прочности раскосам, а панель рядом с концевой панелью должна иметь контр-распорки по крайней мере один- наполовину такой же прочный, как и подтяжки.

В местах пересечения диагональных распорок и контр-распорок они обычно скрепляются болтами.

Один тип углового блока для использования в ферменном мосту Howe

Раскосы и контр-распорки удерживаются на месте с помощью угловых блоков. Угловые блоки имеют треугольное сечение в поперечном сечении и должны быть такой же высоты и ширины, что и параллель хорды.Угловые блоки могут быть деревянными или железными, хотя для постоянных конструкций обычно используется железо. Угловые блоки прикрепляются к верхнему поясу в перевернутом виде, а правой стороной — к нижнему. Угловые блоки имеют выступы — фланцы или выступы, используемые для переноски, посадки или поддержки чего-либо. Концы распорок и контр-распорок должны быть обрезаны или отлиты так, чтобы они находились под прямым углом к ​​угловому блоку. Верхний выступ может быть одним фланцем, который входит в паз, вырезанный в поверхности диагонали, или может быть от двух до четырех выступов, которые образуют отверстие, в которое вставляются распорка и контр-распорка.Диагонали удерживаются на месте затяжкой гаек на вертикальных стойках. Шипы могут быть прибиты к деревянному угловому блоку, чтобы помочь удерживать распорки и контр-распорки на месте. В качестве альтернативы можно просверлить отверстие в проушине и распорке / контр-распорке и вставить дюбель для удержания балки на месте. ^{[lower-alpha 7]} Стальные угловые блоки должны иметь отверстие в верхних проушинах, чтобы болт мог проходить через проушину и скобу / контр-скобу, фиксируя распорки на месте. В нижних проушинах углового блока также есть отверстия, позволяющие прикрепить угловой блок к поясу болтами.В центре углового блока проделываются два или более отверстия, чтобы позволить вертикальным стойкам пройти сквозь них и закрепить их на другой стороне пояса.

Торцевые панели — это четыре панели по обе стороны от конца ферменного моста Howe. Они должны быть той же высоты, что и аккорды, но не больше. Верхний пояс не выходит за портал (пространство, образованное последними четырьмя вертикальными стойками на обоих концах моста). Для торцевых панелей требуется только скоба, соединяемая от верха последней вертикальной стойки к концу нижнего пояса.

Стойки используются для соединения двух параллелей поясов для предотвращения бокового изгиба и уменьшения вибрации. Используются две диагонали, соединяющиеся с верхом вертикальных стоек. Одна из диагоналей должна быть цельной, а другая обрамлена в первую часть или состоит из двух частей, соединенных с ней. Х-распорки, ^{[нижний альфа 8]} , обычно изготовленные из тонких металлических стержней с резьбовыми концами, устанавливаются между вертикальными стойками для уменьшения раскачивания. Коленные скобы, ^{[нижний альфа 9]} , обычно плоские стержни с проушинами на обоих концах, используются для соединения последней стойки и последних вертикальных стоек на обоих концах моста.

Отдельные панели могут быть изготовлены на заводе. Когда панели соединяются друг с другом на месте, прокладки используются для уплотнения любых пространств и прикручиваются на месте. ^{[нижняя альфа 10]}

The Deck

Балки перекрытия проходят между параллелями пояса и используются для поддержки стрингеров и настила. Балки перекрытия могут располагаться на поясе под ними или они могут быть подвешены к вертикальным стойкам. Балки перекрытия обычно имеют наибольшую глубину из всех балок моста.Балки перекрытия обычно размещают на стыке двух панелей. Если они размещены где-то посередине панели, пояс должен быть усилен, чтобы противостоять изгибу, продольному изгибу и напряжению сдвига.

Стрингеры — это балки, устанавливаемые поверх балок перекрытия параллельно поясам. Стрингер может иметь отношение глубины к ширине от 2: 1 до 6: 1. Отношение более 6: 1 избегается во избежание коробления. На практике большинство деревянных стрингеров имеют ширину 16 дюймов (410 мм) из-за ограничений при фрезеровании. В мосту обычно шесть стрингеров.

Строительство настила железнодорожного моста требует, чтобы стрингер лежал непосредственно под каждым рельсом и чтобы стрингер поддерживал каждый конец железнодорожных шпал. Стяжки обычно имеют поперечное сечение 6 на 8 дюймов (150 на 200 мм) и длину от 9 до 12 футов (от 2,7 до 3,7 м). Они устанавливаются непосредственно на стрингерах на расстоянии около 12 дюймов (300 мм) друг от друга. Поручни с поперечным сечением 6 на 8 дюймов (150 на 200 мм) устанавливаются на расстоянии 20 дюймов (510 мм) от центра стяжек и прикручиваются болтами к каждой третьей стяжке.

Физика ферменного моста Хау

Внутренняя ферма фермы Howe статически неопределима. Есть два пути напряжения во время нагружения: пара диагоналей при сжатии и пара при растяжении. Это дает ферме Howe уровень избыточности, который позволяет ей выдерживать чрезмерную нагрузку (например, потерю панели из-за столкновения).

Предварительное напряжение имеет решающее значение для правильного функционирования фермы Howe. Диагонали плохо соединены с суставами, и для правильной работы необходимо предварительное напряжение.Более того, диагонали при растяжении могут выдерживать напряжение только ниже уровня предварительного напряжения. (Размер элемента не имеет значения из-за неплотного прилегания диагонали к стыку.) Правильное предварительное напряжение во время строительства имеет решающее значение для правильной работы моста.

Максимальное напряжение прикладывается к центру поясов, когда динамическая нагрузка достигает центра моста или когда динамическая нагрузка распространяется по длине моста. И вертикальные стойки, и распорки в конце моста испытывают наибольшую нагрузку.

Напряжение, воздействующее на контр-распорки, зависит от отношения временной нагрузки к статической нагрузке на единицу длины и от того, как временная нагрузка распределяется по мосту. Равномерное распределение временной нагрузки не создаст нагрузки на контр-распорки, в то время как временная нагрузка только на часть моста создаст максимальную нагрузку на центральные контр-распорки.

Из-за нагрузки на мост ферма Howe подходит для пролетов длиной 150 футов (46 м) или меньше. В ферме Howe не предусмотрено расширение или сжатие из-за изменений температуры.

Используемые ферменные мосты Howe

Ферма Howe была очень экономичной из-за простоты конструкции. Деревянные детали можно сконструировать с помощью небольшого стального квадрата и царапающего шила, а ферму можно обрамить, используя только тесло, шнек и пилу. Панели можно было изготовить заранее и доставить на строительную площадку, а иногда даже целые фермы можно было изготовить и собрать за пределами площадки и доставить по железной дороге в намеченное место. Для возведения моста требуется какая-то ложная конструкция, обычно в виде эстакады.

Сравнение конструкций мостов с фермами Howe и Pratt.

Развитие ферм Пратта и Хоу стимулировало строительство железных мостов в Соединенных Штатах. До 1850 года немногие железные мосты в стране были длиннее 50 футов (15 м). Простая конструкция, легкость изготовления и легкость конструкции ферм Пратта и Хоу побудили Бенджамина Генри Латроба II, главного инженера Балтиморской и Огайской железной дороги, построить большое количество железных мостов. После обрушения двух знаменитых железных мостов (один в Соединенных Штатах, другой в United Kingdom ), немногие из них были построены на Севере.Это означало, что большинство железных мостов, возведенных до Гражданской войны в США, находились на юге. Примерно в 1867 году в Соединенных Штатах произошел всплеск строительства железных мостов. Наиболее часто используемые конструкции были фермы Howe, фермы Pratt, фермы Bollman, фермы Fink и фермы Уоррена. ^{[lower-alpha 11]} Фермы Howe и Pratt получили признание, потому что в них использовалось гораздо меньше элементов.

Единственное техническое обслуживание, которое требуется ферме Howe, — это регулировка гаек на вертикальных стойках для выравнивания деформации.Диагонали в деревянной ферме Pratt оказалось трудно удерживать в правильном положении, поэтому ферма Howe стала предпочтительной конструкцией для деревянного моста или для «переходного» деревянного моста с железными вертикалями. Профессор инженерии Гораций Р. Тайер, писавший в 1913 году, считал ферму Хау лучшей формой деревянного ферменного моста и считал ее наиболее часто используемым ферменным мостом в Соединенных Штатах в то время.

Полностью железные фермы Howe начали строиться около 1845 года. Примеры включают железную ферму Howe длиной 50 футов (15 м), построенную для железной дороги Бостона и Провиденса ^[30] и 30-футовую (9.1 м) длинный железнодорожный мост через канал Огайо и Эри в Кливленде. ^[32]

Железный мост, однако, был предпочтительным мостом для автомобильных и железных дорог, а ферма Howe плохо адаптировалась к цельнометаллической конструкции. Система одиночных диагональных связей фермы Pratt означала меньшую стоимость, а ее способность использовать стрингеры из кованого железа под железнодорожными рельсами и шпалами побудила строителей мостов отдать предпочтение Pratt над Howe. ^{[lower-alpha 12]} Более тяжелые временные нагрузки, особенно на железных дорогах, побудили мостостроителей отдавать предпочтение пластинчатым балкам и решетчатым мостам Таун для пролетов менее 60 футов (18 м) и балочным мостам Уоррена для всех других пролетов.

Список литературы

Примечания

1. ↑ Пояса являются основной частью фермы и должны сопротивляться провисанию.
2. ↑ Сеть — это те элементы, которые соединяют хорды.
3. ↑ Согласно отраслевой публикации Engineering News в 1879 году, в балках вырезается канал глубиной 0,5 дюйма (13 мм), а затем шплинт шириной 2 дюйма (51 мм) вставляется в канал и затягивается.
4. ↑ Рейки представляют собой простые куски железа или стали, обычно используемые для соединения двух частей вместе или прикрепленные к полкам двутавровых балок или С-образных балок для придания им жесткости.
5. ↑ В случаях, когда балки нижнего пояса имеют проушины на концах и для соединения балок используется болт или заклепка, конец вертикальной стойки может быть крючком, а не резьбой, и проходить вокруг болта или заклепки. .
6. ↑ Например, если хордовая параллель состоит из четырех балок, диагональ должна состоять из трех балок.
7. ↑ Инженерный корпус армии сообщает, что скобы могут немного расшататься, когда они вставлены в проушины.
8. ↑ Х-скоба — это скобка любой формы, в которой пересекаются две диагонали.
9. ↑ Коленный бандаж — это короткий бандаж, соединяющий вертикаль по диагонали с верхней стойкой.
10. ↑ Фермы Howe легко поддаются предварительному напряжению. Это означает, что панели не нуждаются в полном соединении друг с другом, поскольку силы сжатия уменьшают необходимость противодействия силам натяжения.
11. ↑ Ферма Уоррена была разработана в 1848 году, ферма Боллмана — в 1852 году, а ферма Финка — в 1854 году.
12. ↑ Позже ферма Pratt была усовершенствована двойной стенкой. Эти версии обычно называются фермами Линвилля, Мерфи или Уиппла.

Ссылки

Библиография

• Окессон, Бьорн (2008). Понятие обрушения моста . Лондон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780415436236. https://books.google.com/?id=u0JZDwAAQBAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.
• Армейский инженерный корпус (1917 г.). Инженер-полевое руководство. Части I — VII. Профессиональные документы инженерного корпуса армии США. № 29. 5-е изд. изд. . Вашингтон, Д.C .: Министерство войны США. https://books.google.com/?id=MGJJAAAAIAAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.
• Берлоу, Лоуренс (1998). Справочное руководство по известным инженерным достопримечательностям мира: мостам, туннелям, плотинам, дорогам и другим сооружениям . Чикаго: The Oryx Press. ISBN 9780897749664. https://books.google.com/?id=Jox4CAAAQBAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.
• «Надстройка моста». Engineering News : стр.204–206. 28 июня 1879 г. https://books.google.com/books?id=gydKAQAAMAAJ&newbks=1&newbks_redir=0&dq=bridge%20%22angle%20block%22%20engineering&pg=PA204#v=onepage&q&f=false. Проверено 4 февраля 2020 г.
• Брокманн, Р. Джон (2005). Искривленные рельсы, затонувшие корабли: риторика отчетов о расследованиях пароходов и железнодорожных происшествий девятнадцатого века, 1833–1879 гг. . Амитивилль, штат Нью-Йорк: издательство Baywood Publishing Co .. ISBN 9780895032911.
• Гаспарини, Дарио А.; Филдс, Мелисса (май 1993 г.). «Обрушение моста Аштабула 29 декабря 1876 года». Журнал производительности построенных объектов 7 (2): 109–125. DOI: 10.1061 / (ASCE) 0887-3828 (1993) 7: 2 (109). ISSN 0887-3828.
• Джонсон, Крисфилд (1879). История округа Кайахога, штат Огайо: с портретами и биографическими зарисовками его выдающихся людей и пионеров . Филадельфия: Д.В. Прапорщик. https://books.google.com/books?id=L_I7AQAAMAAJ&dq=Amasa%20Stone%201818%20Charlton&pg=PA384#v=onepage&q=Amasa%20Stone%201818%20Charlton&f=false.
• Ноблок, Гленн А. (2012). Исторические железные и стальные мосты в штатах Мэн, Нью-Гэмпшир и Вермонт . Джефферсон, Северная Каролина: McFarland & Company. ISBN 9780786448432. https://books.google.com/books?id=LfT_gjoqnAEC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.
• Куррер, Карл-Ойген (2018). История теории структур: поиск равновесия . Берлин: Ernst & Sohn. ISBN 9783433032299. https://books.google.com/?id=CI4s3JkbOCEC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.
• Мерриман, Мэнсфилд; Джейкоби, Генри С. (1919). Учебник по крышам и мостам. Часть I. Напряжения в простых фермах. 6 изд . Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. https://books.google.com/?id=hqLVAAAAMAAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.
• Тайер, Гораций Р. (1913). Структурный дизайн. Том I: Элементы структурного проектирования. 2-е изд., Изм. . Нью-Йорк: Компания Д. Ван Ностранд. https://books.google.com/?id=zGQYhaUxmQkC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.
• Waddell, J.A.L. (1916). Мостостроение. Том II . Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. https://books.google.com/books?id=bxAkAAAAMAAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false.

30+ типов фермы скатной крыши с изображением и использованием

Крыша — это самая верхняя часть здания, построенная в виде каркаса для защиты здания от жары, дождя, снега, ветра и других климатических факторов. Крыша также помогает поддерживать внутреннюю среду дома, сопротивляясь потере тепла.

Два наиболее распространенных типа крыш — это плоские крыши и скатные крыши. Там разные Типы скатных крыш , одна из самых дешевых альтернатив для покрытия крыш, обсуждается здесь.

Подробнее: Детали конструкции скатной или наклонной крыши и преимущества s

---

Что такое скатная крыша?

Крыша может быть классифицирована как скатная, если уклон крыши больше 10 °.

Но он не должен быть больше 70 °, иначе он будет считаться стеной.

Удобство использования: Скатные крыши используются в мастерских, фабриках, кинозалах, аудиториях, холмах, складах, ангарах, деревнях и в холмистых регионах.

Для теплоизоляции также сооружается подвесной потолок.

---

Типы скатных крыш:

Обычно существует три типа скатной крыши, а именно:

1) Одинарная крыша:

В типах скатных крыш в качестве верхнего пояса используются обычные стропила.

Эти общие стропила не имеют промежуточной опоры в одной крыше.

Существует четыре типа одинарных крыш, которые будут объяснены ниже.

• Наклонная крыша
• Парная крыша
• Закрытая парная крыша
• Хомутовая крыша

---

2) Двойная крыша с обрешеткой:

В этом типе скатной кровли пролет крыши увеличивается выше 2,4 метра, сечение обычных стропил становится тяжелее, что делает кровлю неэкономичной.

Первоначально в одинарной крыше вся нагрузка крыши передается на стены только через конец стропил, что делает секцию громоздкой.

В потолке с прогонами используется промежуточная опора в виде прогонов, так что часть нагрузки передается через эти прогоны. Это снижает чистую нагрузку на опору стропила и позволяет сделать секцию легче.

Мы уже знаем, что нагрузка от крыши может передаваться только через прогоны, поскольку крыша переносит только осевую нагрузку.

Можно экономично использовать крышу с пролетом до 4,8 метра.

---

3) Трехместная / поперечная крыша:

При увеличении пролета первым решением является установка прогонов или опора на перегородки.

Но, если пролет намного больше или если промежуточные опоры невозможны, то вводится ферма.

Ферма — это каркасная конструкция, несущая элемент конька и обеспечивающая поддержку прогонов.

В этом типе скатной кровли можно использовать различные материалы для стропильной древесины, стали и т. Д.

Деревянная ферма поддерживает пролет 3 метра.

Подробнее: Двускатная крыша — типы, компоненты, плюсы и минусы s

---

Классификация или типы ферм скатной крыши:

---

1. Наклонная ферма крыши:

Наклон к ферме крыши

Другие названия: односкатная крыша или крыша прохода или крыша веранды

С наклоном к крыше — это простейшая форма скатной крыши, в которой скат предусмотрен только с одной стороны.

В этих типах скатных крыш необходимый для скатной крыши уклон обеспечивается самой стеной.

Одна из стен, на которую должна опираться крыша, возвышается над другой стеной. Это дает высоту или наклон.

Поверх этих двух неравных стен укладывают рубероид для получения односкатной крыши.

Удобство использования: навесы, надворные постройки, веранда при основных постройках

Он может выдерживать только пролет 2,4 метра, так как поддерживается только с одной стороны.

---

2. Парная ферма крыши:

Парная ферма крыши

Это усовершенствованный тип односкатной крыши. Здесь обе стены, на которые должна опираться крыша, находятся на одном уровне.

Затем кровли устанавливают с наклоном вверх друг к другу.

В середине они пересекаются горизонтальной балкой, называемой гребнем.

Этот тип скатной кровли предусматривает пролет до 3,6 метра.

---

3. Закрытая парная ферма крыши:

По конструкции она похожа на парную крышу, за исключением того, что она имеет анкерную балку, соединяющую ноги двух общих стропил возле опорной стены.

Называется закрытой парной крышей, так как анкерная балка закрывает парную кровельную конструкцию.

Наличие анкерной балки предотвращает распространение общих стропил наружу. Это также предотвращает опрокидывание стен, на которых опирается кровельная система.

Этот тип скатной крыши можно использовать для пролета около 4,2 метра или меньше.

---

4. Стропильная ферма с воротником:

Хомут для стяжки крыши

Это модифицированная форма закрытой кровли.

В воротниковой шпалерной крыше шпунтовая балка, которая предусмотрена на опоре общих стропил в сдвоенной кровельной ферме, поднимается выше и называется воротниковой балкой.

Наличие воротниковой балки позволяет кровельной системе экономно использовать пространство. По мере подъема балки высота помещения увеличивается.

Его можно использовать для пролета около 4,8 метра.

---

5. Простая ферменная ферма крыши:

Этот тип скатной кровли может быть адаптирован для пролетом 6-9 м .

Подробнее: 11 типов облицовки стен: доступная альтернатива боли t

---

6. Ферма крыши King Post:

Ферма крыши King Post

В этом типе фермы скатной крыши вводится центральная стойка, которая соединяет точку конька с основной связью. Этот центральный пост известен как королевский пост.

Два общих стропила от конька до карниза называются основными (главными) стропилами.

Царь-стойка поддерживает гребень и удерживает вместе оба основных стропила на гребне или вершине на вершине.

Он также поддерживает основную стяжку и предотвращает ее провисание.

Поскольку эта ферма предназначена для более длинных пролетов, существует вероятность того, что основное стропило может прогнуться от середины. Для предотвращения этого предусмотрены наклонные элементы, называемые распорками.

Распорки соединяют середину основного стропила с серединой основной стяжки. Здесь он образует соединение с королевской стойкой и другой стойкой.

В большинстве случаев фермы крыши с королевскими штырями изготавливаются из дерева, или также можно использовать комбинацию дерева и стали.

Удобство использования: сараи, веранда, гараж, домики и т. Д.

Типы фермы скатной крыши с опорными стойками могут быть экономически адаптированы для пролета 5-8 метров.

---

7. Ферма крыши Queen Post:

Ферма крыши с опорными стойками

Это модифицированная форма фермы скатной крыши с шкворнями. По мере увеличения пролета анкерная балка будет прогибаться.

Вместо одной стойки в центре, ферма крыши фермы имеет два вертикальных элемента, выровненных горизонтально по пролету.

Эти две вертикальные стойки называются стойками королевы. Столбы ферзя размещаются на расстоянии одной трети от опоры.

Горизонтальный элемент, называемый натяжной балкой, соединяет два верхних конца опорных стоек и также удерживает их на месте.

Натяжной подоконник, соединяющий нижнюю часть опорных стоек, также накладывается поверх основной стяжки. Этот натяжной подоконник предотвращает приближение ножек стойки королевы.

Внутренний квадрат, образованный стойками фермы и натяжной балкой, можно скрепить по диагонали, чтобы придать ферме жесткость.

Purlins предусмотрены на стойках фермы, так что они помогают в передаче нагрузки. Это делает ферму крыши королевской стойки легче, чем ферму крыши королевской стойки.

Можно принять на пролет 8-12 метров.

---

8. Комбинация фермы крыши King Post и Queen Post:

Комбинация фермы крыши King Post и Queen Post

Фермы скатной кровли типа Queen post не могут быть предоставлены для пролетов более 12 метров. Чтобы укрепить его структуру, ферма с королевской стойкой и ферма с королевской стойкой объединены для получения этой фермы.

Вертикальные вертикальные элементы с каждой стороны предусмотрены для этого типа фермы, которая называется столб принцессы.

Может быть принят на пролет до 18 метров.

---

9. Как кровельная ферма:

Как кровельная ферма

Как мост был впервые спроектирован Уильямом Хоу еще в 1840 году. Он был американским архитектором.

Его конструкция напоминает М-образную форму, в центре которой также установлена ​​вертикальная стойка. Общая идея этой фермы крыши получена из комбинации фермы крыши королевской стойки и фермы стойки, в которой устранены стойки стойки и растягивающие балки.

Диагональные элементы наклонены наружу от центра (напротив фермы крыши Pratt). Следовательно, вертикальные элементы испытывают растяжение в случае их связывания, когда диагональные элементы находятся в состоянии сжатия.

Он состоит из стали и дерева. Такое сочетание придает этой ферме элегантность. Вся ферма построена из дерева, за исключением элементов, несущих напряжение. Натяжные элементы изготовлены из стали.

Применялся для стальных мостов. Но иногда его даже используют в домах.

Может пролетать от 6 до 30 метров.

---

10. Типы двускатных ферм скатной крыши:

Ферма двойной крыши

Если по обеим сторонам фермы предусмотрена дополнительная пара вертикальных и диагональных элементов, то ферма называется крышей двойной формы.

Его можно использовать для различных конструкций, так как его можно экономично использовать для пролета 18 метров.

Подробнее: Солнечная энергия в домашних условиях | Электроэнергия для дома самостоятельно

---

11.Ферма крыши Fink:

Ферма крыши Fink

Центральная стойка соединяет нижнюю основную стяжку с коньком. По обе стороны от этой центральной стойки стойки расположены в виде двойной буквы V.

Поскольку элементы наклоняются вниз от центра, размер V значительно уменьшается при удалении от центра фермы.

Фермы скатной крыши

Fink опираются на диагональные элементы и эффективно передают нагрузку на опору.

Удобство использования: Дом, пешеходный мост.

Экономически может быть адаптирован для пролетов 6-9 метров.

---

12. Двойная ферма крыши Fink:

Кровельная ферма Double Fink

Это модифицированная форма фермы крыши fink. Вместо двойного V элементы стойки напоминают двойную W-образную форму в двойной фермовой ферме крыши.

Такой же рисунок стропильной фермы fink повторяется с обеих сторон. Однако в этой ферме центральная стойка отсутствует.

Таким образом, стойки расположены по схеме, напоминающей «W».

Этот тип скатной кровли может быть экономически адаптирован для пролетов до 16 метров.

---

13. Ферма крыши вентилятора:

Ферма крыши вентилятора

Это также стальная ферма простой конструкции.

Это модифицированная форма фермы крыши Fink, в которой элементы стойки веером выступают из соединений, предусмотренных на нижнем элементе фермы. Для большей устойчивости предусмотрены даже вертикальные элементы.

Верхние пояса разделены на элементы небольшой длины, чтобы над ними можно было поддерживать больше прогонов.

Вентилятор этого типа фермы скатной крыши может быть адаптирован для пролета 10-15 метров.

---

14. Ферма крыши с приподнятым поясом:

Ферма крыши с приподнятым поясом

В этой ферме нижний натяжной элемент немного приподнят, и вершина также сформирована в этом элементе. Таким образом, основная стяжка в ферме с приподнятым поясом состоит из двух элементов, а не из одного элемента.

Фермы со скатной крышей с приподнятым поясом могут использоваться для пролетов от 4 до 6 метров.

---

15.Ферма крыши с приподнятым каблуком:

Ферма крыши с приподнятым каблуком

Он в основном построен из дерева; тем не менее, требуются некоторые дополнительные материалы для поддержки конструкции фермы.

Конструкция фермы с приподнятым каблуком проста и несложна, так как это традиционный тип фермы.

Изоляционные свойства этой фермы довольно хорошие, поэтому она энергоэффективна. Более того, когда галстук приподнят, значительно улучшается вентиляция даже чердака.

Он даже создает пароизоляцию, решающую проблему образования плесени и конденсата.

Но стоимость строительства сравнительно выше.

Подробнее: Что такое площадь участка, застроенная площадь и ковровое покрытие a

---

16. Ножничные фермы крыши:

Плывущие вверх элементы верхнего пояса встречаются на гребне.

В стропильной ферме с ножницами наклонены даже нижние пояса. Даже нижние пояса имеют наклон вверх и сходятся точно под гребнем. И эта точка соединяется с гребнем вертикальной стойкой.

Это делает ферму похожей на открытые ножницы, поэтому ее называют ножничной фермой.

Кроме того, на каждой стороне фермы предусмотрены горизонтальный и вертикальный элемент.

В конструкции ферм скатной крыши не требуются балки или несущие стены.

Но в то же время он занимает слишком много места, и поэтому изоляция невозможна. Это увеличивает потребление энергии и снижает эффективность.

Однако, поскольку сводчатый потолок, в этой ферме получается просторный чердак.

Удобство использования: Ножничные фермы чаще всего устанавливаются в Соборах.

Его можно экономично перекинуть на расстояние более 15 метров.

---

17. Ферма крыши Pratt:

Кровельная ферма Pratt

Ферма крыши Pratt появилась на свет в 1844 году. Впервые ее представили Томас и Калеб Пратт.

10 Это одна из широко используемых стальных ферм, поскольку она экономична.

Вертикальные элементы этой фермы сопротивляются растяжению, в то время как диагональные элементы сопротивляются сжатию.

Диагональные элементы наклонены вниз к центру в ферме Pratt, прямо противоположно тому, как в случае фермы.

Дороже по сравнению с фермой крыши.

Фермы скатных крыш Pratt могут использоваться для пролетов от 6 до 10 метров.

---

18. Ферма крыши North Light:

Ферма крыши North Light

Он имеет большой, более широкий набор решетчатых балок, в который также входят фермы, поддерживаемые под прямым углом. Именно эта характеристика удешевляет его строительство.

Это одна из старейших ферм на рынке, которая отличается прочностью и универсальностью.

Он даже помогает в обеспечении вентиляции, так как его конструкция позволяет свету проникать в комнату, если смотреть на север. Отсюда его название — ферма северного света.

Более короткая вертикальная сторона фермы северного света часто остеклена, так что эта часть обращена на север и отражает большое количество света внутри конструкции.

Удобство использования: Гостиные, промышленные здания, мастерские и другие большие помещения.

Фермы скатной крыши

North Light могут использоваться для пролетов от 20 до 30 метров.

---

19. Ферма крыши с шатровыми балками:

Ферма крыши вальмовой балки

Верхняя заостренная вершина превращается в плоскую вершину в ферме вальмовой балки.

Уплощение вершины позволяет ферме вальмовой балки выдерживать большие нагрузки. Это также придает устойчивость стропильной ферме.

Конструктивная конструкция заимствована из фермы крыши, а точнее — двойной фермы крыши.Стропила верхнего пояса сплющивают между первыми вертикальными стержнями от центра.

Применяется в местах, где часты сильные ветры и ураганы, поскольку ферма оказывает им большое сопротивление.

Фермы скатной крыши типа Hip Girder могут эффективно перекрывать более 5-8 метров.

---

20. Понижающая набедренная ферма:

Понижающая набедренная ферма

Это вариант вальмовой фермы, дизайн которой вдохновлен крышей с двойным финком. Кроме того, это наиболее универсальный тип ферм для бедер.

Уклон вальмовой фермы с уклоном остается таким же, как у стандартной кровельной фермы. Но верхушка уплощена.

Вальмовые стропильные фермы скатной крыши могут эффективно перекрывать около 10 метров.

---

21. Балочная ферма крыши:

Ферма крыши с носовой тесьмой

Также известна как ферма крыши Белфаста.

Верхний элемент имеет форму дуги без вершины, т. Е. Закругленный верхний пояс используется в качестве верхнего пояса.

Пояс выходит из верхнего конца с уклоном вниз.Затем следующий аккорд начинается там, где заканчивается предыдущий, но теперь он идет вверх. Это повторяется на протяжении всего раздела.

Стропильная ферма на перекладине крыши пользовалась большой популярностью в 1900-х годах.

Типы стропильных ферм скатной крыши с носовой тягой могут использоваться для пролета около 20-30 метров.

---

22. Альтернативная дугообразная ферма крыши:

Альтернативная балочная ферма

Это модифицированная форма тетивы.

Здесь те же пояса, что и в стропильной ферме на тетиве, повторяются в обратном порядке, как показано на рисунке.Также предусмотрены вертикальные пояса.

Альтернативные типы стропильных ферм скатной крыши могут использоваться для пролета около 20-30 метров.

---

23. Ферма четырехугольной крыши:

Ферма четырехугольной крыши

Ферма четырехугольной крыши подобна двухстропильному стропилу. Эти два стропила удерживает центральная Т-образная стропила. Соответствующие элементы верхней и нижней пояса проходят параллельно друг другу.

Вертикальные пояса проходят параллельно друг другу, и на них действует сила сжатия.Чтобы противостоять силе натяжения, между вертикальными параллельными поясами предусмотрены диагональные элементы.

Удобство использования: ж / д сараи, зрительный зал и т. Д.

Может выдерживать большой пролет.

---

24. Ферма крыши Gambrel:

Ферма крыши Gambrel

Его дизайнерская идея заимствована из конструкции ферм односкатных и мансардных крыш.

Две плоскости наклонены вниз от общей точки — верхнего гребня.

Как и в случае фермы мансардной крыши, одна из плоскостей имеет меньший уклон, чем другая.Это дает значительное пространство на чердаке. Это чердак настолько велик, что можно предусмотреть даже спальню!

Стоимость конструкции двускатной кровли также ниже. И это также один из факторов его широкого использования.

Однако он не настолько силен, чтобы противостоять сильному ветру или сильному снегопаду. Следовательно, этого следует избегать в районах, подверженных сильным ветровым течениям или большому количеству снегопадов.

Юзабилити: Сараи. Она вполне подходит для сараев, что даже называется крышей сарая.Его даже используют в жилищном строительстве.

Фермы скатной крыши

Gambrel могут перекрывать расстояние более 30 метров.

---

25. Ферма перевернутой крыши:

Ферма перевернутой крыши

Ферма перевернутой крыши по своей конструкции представляет собой ферму перевернутой формы.

Эта ферма позволяет проникать в комнату дополнительному естественному свету.

Эта ферма также дает сводчатый потолок.

Фермы скатной кровли перевернутого типа могут быть предусмотрены для пролета до 12 метров.

Двойная перевернутая ферма крыши : Две перевернутые фермы соединяются сверху.

Четыре опоры поддерживают эту ферму, и на внутреннем потолке в центральной части комнаты образуется крутой угол.

Пролет увеличен до 24 метров.

---

26. Ферма крыши с параллельными поясами:

Как видно из названия, ферма имеет горизонтальные и вертикальные пояса, параллельные друг другу. Кроме того, одинакова высота как верхнего, так и нижнего аккордов.

Кровельная ферма с параллельным поясом

Типичная характеристика кровельной фермы с параллельным поясом состоит в том, что она создает пароизоляцию. А поскольку пар не проникает внутрь дома, проблемы конденсации и плесени решаются.

Эта ферма может быть построена с ограниченным бюджетом, так как она может быть сделана из дерева. Им не нужна ни балка, ни несущая стена в своей конструкции.

Но она не поддерживает больший пролет, как эта деревянная ферма.

Однако, если требуется больше устойчивости, эта ферма скрепляется стальными элементами, что также увеличивает ее стоимость.

Четырехугольные фермы скатной крыши могут использоваться для пролета около 30-60 метров.

---

27. Двойная консольная ферма крыши:

Ферма с двойной консолью

В двускатной ферме крыши предусмотрены две горизонтальные балки, выходящие за пределы опор с обеих сторон.

Он имеет консольные части с обеих сторон.Ферма выходит за пределы подшипника с обеих сторон.

Эта ферма увеличивает общую высоту конструкции.

Помимо этого, двойная консольная ферма также добавляет эстетической ценности конструкции.

Удобство использования: Высотные постройки, также можно использовать для создания крыльца без установки столбов

---

28. Ферма мансардной крыши:

Ферма мансардной крыши

Ферма названа в честь французского архитектора Франсуа Мансара. Чтобы выполнить муниципальные законы, он разработал дизайн этой фермы.

Здесь также может быть предусмотрено помещение среднего уровня. Это приводит к экономии места в комнате.

Мансардная ферма расположена между фермами королевской почты и фермами королевской почты. Он построен с использованием структурного дизайна фермы королевской стойки и фермы королевской стойки.

Нижняя часть этой двухэтажной фермы напоминает ферму королевской почты, а верхняя часть напоминает ферму королевской почты.

В мансардной ферме два шага: верхний шаг фермы 30-40 ° и нижний угол 60-70 °.

На эту крышу с плоской крышей можно установить слуховые окна

для облегчения освещения и вентиляции.

Эти типы стропильных ферм скатной крыши уже устарели. Из-за своего странного и уродливого вида ферма устарела. Кроме того, появление стальной фермы препятствовало ее использованию.

---

29. Усеченная ферма крыши:

Усеченная ферма крыши

По конструкции аналогичен ферме мансардной крыши. Но верх фермы оформлен как ровная поверхность с пологим боковым откосом.

Этот тип ферм скатной крыши предусмотрен, когда на крыше должно быть предусмотрено помещение.

Усеченные стропильные фермы скатной кровли могут применяться на пролетах до 30 метров.

---

30. Решетчатые типы ферм скатной крыши:

Ферма решетчатой ​​крыши

По форме напоминает лук. Верхний шнур состоит из деревянных секций и изогнут.

Его можно эффективно использовать для больших пролетов до 30 метров, но необходимо обеспечить легкое отверждение кровли.

---

31. Ферма композитной крыши:

В композитной ферме используется сочетание дерева и стали.

Здесь используется высокий предел текучести стали, и вместо растягивающих элементов используются стальные элементы.

При соединении деревянных профилей со стальными требуется специальная фурнитура.

Подробнее: Упругие полы и их типы с преимуществами s

---

Различные типы ферм скатной крыши, их характеристики и длина пролета:

старший№	Типы фермы скатной крыши	Характеристики	Пролет
1	Наклонная крыша / Крыша веранды	=> Самая простая форма скатной кровли. => Поддерживается на стенах, одна выше другой. => Сараи, флигели, веранды, примыкающие к основным постройкам.	До 2,4 м
2	Пара типов скатной кровли	=> Обе стены находятся на одном уровне. => Общие стропила предусмотрены с уклоном вверх от опоры	До 3,6 м
3	Закрыть парную крышу	=> Конструкция похожа на пару крыш, за исключением того, что стяжка предусмотрена рядом с опорой. => Эта стяжка предотвращает расползание стропил.	До 4,2 м
4	Хомут-стяжка Виды скатной кровли	=> Измененная форма закрытой парной фермы крыши. => Анкерная балка устанавливается между стропилами на более высоком уровне от опор. => Этот подъем воротниковой балки оставляет больше места в комнате.	До 4,8 м
5	Простая ферма	=> Центрального поста нет. => Распорки расположены по диагонали.	6-9 м
6	Ферма крыши с центральной стойкой	=> Центральный пост короля соединяет гребень с главной связью. => Два общих стропила, идущих вниз от гребня , называются основными стропилами. => Наклонные стержни — распорки, идущие от стыка цапфы с главной связью, предотвращают изгиб этих основных стропил . => Сараи, веранда, гараж, домики и т. Д.	5-8 м
7	Ферма крыши с опорой на стойку	=> Измененная форма фермы крыши с поворотной стойкой. => Две стойки ферзя предусмотрены на расстоянии одной трети от опоры. => На верхнем конце опорных стоек имеется красящий луч , а в нижней части — красящий подоконник. => Purlins предоставляются над стойками маток.	8-12 м
8	Комбинация кровельной фермы со стойками типа «король» и «королева»	=> Верхняя часть напоминает ферму крыши со шкворнем, а нижняя часть похожа на ферму крыши с шкворнем. => Предоставленный вертикальный элемент называется столб принцессы.	18 месяцев
9	Как ферма крыши	=> Представлен американским архитектором Уильямом Хоу в 1840 году. => Дизайн напоминает М-образную форму с вертикальной стойкой по центру , а цокольные стойки, деформирующая балка и натяжные пороги устранены. из комбинации фермы крыши со стойками королевы и королевы. => Вертикальные элементы воспринимают растяжение, а наклонные элементы — сжатие . => Мосты стальные, дома.	6-30 м
10	Ферма крыши двойная	=> Для увеличения пролета предусмотрена дополнительная пара диагональных и вертикальных элементов. => Используется в различных конструкциях	18 месяцев
11	Ферма крыши Fink	=> Предусмотрена центральная стойка, соединяющая основную стяжку с коньком. => Элементы стойки V-образной формы наклонены вниз от центра Дом, пешеходный мост	6-9 м
12	Ферма крыши двойная Fink	=> Измененная форма фермы крыши fink Но элементы стойки расположены в W-образной форме, поскольку центральная стойка удалена.	16 месяцев
13	Ферма крыши вентилятора	=> Имеет простой дизайн. => Изготовлен из стали. => Измененная форма фермы крыши fink. => Элементы стойки веером выступают наружу от соединения в основной стяжке. => Верхние пояса разделены на более мелкие для поддержки большего количества изнаночных петель.	10-15 м
14	Ферма кровли с приподнятым поясом	=> Нижняя основная стяжка немного приподнята за счет образования вершины с помощью двух элементов. Оба элемента основной стропильной балки параллельны соответствующим элементам основного стропила .	4-6 мес
15	Ферма с приподнятым каблуком	=> Ферма обычного типа. => Конструкция проста. => Изоляционные свойства неплохие. => Вентиляция чердака также улучшается при поднятом галстуке. => Образование пароизоляции предотвращает конденсацию и проблемы с плесенью Более высокая стоимость строительства
16	Ножницы фермы крыши	=> Нижняя основная стяжка немного приподнята за счет образования вершины с помощью двух элементов. => Оба элемента основной стропы параллельны соответствующим элементам основного стропила. => Вершины верхнего и нижнего пояса соединены вертикальной стойкой. => Горизонтальные и вертикальные элементы предусмотрены с обеих сторон. => Балки и несущие стены не требуются. => Сводчатый потолок образует просторный чердак. Используется в соборах.	15 метров
17	Ферма крыши Pratt	=> Представлен Томасом и Калебом в 1844 году. => Широко используемая ферма Вертикальные элементы сопротивляются растяжению, а диагональные элементы сопротивляются сжатию. => Дороже, чем кровельная ферма fink	6-10 м
18	Ферма крыши северного фонаря	=> Предоставляется более крупный и широкий набор решетчатых балок. => Один из старейших типов ферм. => Прочный и универсальный. => Улучшена вентиляция, так как свет может падать в комнату Более короткая вертикальная сторона часто остеклена для увеличения отражения . => Гостиные, промышленные здания, мастерские и другие большие помещения	20-30 м
19	Ферма вальмовой балки	=> Верхняя заостренная вершина уплощена. => Это выравнивание позволяет ферме выдерживать большую нагрузку. => В местах, где часты сильные ветры и ураганы.	5-8 м
20	Ферма пониженной вальмы	=> Вариант вальмовой фермы, дизайн которой вдохновлен двойной фермой крыши. => аналогично стандартным фермам крыши. => Вершина сплющена.	10 метров
21	Стропильная ферма с перекладиной	=> Ферма крыши Белфаст — другое его название. => Закругленный верхний пояс используется в виде арки. => Эта ферма была довольно популярна в 1900-х годах.	20-30 м
22	Альтернативная стропильная ферма	=> Измененная форма стропильной фермы.	20-30 м
23	Ферма четырехугольной крыши	=> Центральная стяжка удерживает два стропила на месте. => Вертикальные пояса несут силу сжатия. => Диагональные элементы воспринимают силу сжатия. => Ж / д сараи, зрительный зал и т. Д.	Большой пролет
24	Ферма крыши Gambrel	=> Дизайн вдохновлен фермами двускатной и мансардной крыши. => Высота звука уменьшается при движении вверх в верхних аккордах Стоимость конструкции ниже. => Эта ферма не может противостоять сильному ветру или сильному снегопаду. => В амбарах обычно используется ферма двускатной крыши.	30 метров
25	Ферма перевернутой крыши	=> Его структура аналогична перевернутой ферме. => Создается сводчатый потолок. => Дополнительный естественный свет также вводится во внутреннее пространство.	12 месяцев
26	Стропильная ферма с параллельными поясами	=> Горизонтальные и вертикальные пояса проходят параллельно. => Пароизоляция создана. => Проблемы с конденсацией и плесенью решены. Малобюджетные фермы. => Стальные распорки для повышения устойчивости
27	Ферма двойная консольная	=> Ферма выходит за пределы подшипника с обеих сторон. => Общая высота конструкции увеличена. => Повышена эстетическая ценность здания. => Крыльцо сформировано из-за отсутствия столбов Высотные дома
28	Ферма мансардной крыши	=> Французская ферма, в которой комната может быть представлена ​​на промежуточном уровне . => Его структура представляет собой комбинацию центральной стойки и фермы крыши стойки Верхний уклон сохраняется 30-40 ° Нижний угол сохраняется Сохраняется 60-70 ° Слуховые окна также могут быть предусмотрены для облегчения освещения устарело
29	Усеченная ферма крыши	=> Конструкция напоминает ферму мансардной крыши. => Можно предусмотреть помещение над крышей. => Верхний поясной элемент имеет пологий наклон.	30 метров
30	Ферма решетчатой ​​крыши	=> Структура напоминает лук. => Деревянные элементы верхнего пояса изогнуты. => Необходимо обеспечить легкое отверждение кровли	30 метров
31	Ферма для композитной крыши	=> Используется комбинация стали и дерева. => Сталь предназначена для выдерживания напряжения, так как она имеет высокий предел текучести. => На стыке деревянных и стальных профилей должны быть предусмотрены специальные фитинги

---

ВЫВОД:

Крыша скатного типа с уклоном более 10 ° используется для различных целей, таких как жилые дома, промышленные здания, навесы, гаражи, склады и другие сооружения.

Чтобы преодолеть проблему устойчивости, возникающую при увеличении пролета, строятся различные типы ферм, в которых изменено расположение диагональных и вертикальных элементов.

Помимо этого, экономия также является решающим фактором при выборе типа фермы.

Наклон к крыше, соединенная крыша, ферма крыши столба королевы, ферма крыши столба фермы, как ферма крыши, ферма крыши fink, ферма крыши вентилятора, ферма крыши ножниц и ферма крыши северного света являются наиболее часто используемыми фермами крыши.

---

Вам также может понравиться:

Связанные

[PDF] МОМЕНТНАЯ ВМЕСТИМОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ПЛАСТИНЧАТЫХ ФЕРМ

1 МОМЕНТАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ С ПЛАСТИНОВЫМИ ФЕРМАМИ Стюарт Льюис 1 и Мэтт Винсон 2 РЕЗЮМЕ: Тесты…

МОМЕНТНАЯ СПОСОБНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ПЛАСТИНЧАТЫХ ФЕРМ Стюарт Льюис1 и Мэтт Винсон2

РЕЗЮМЕ: Испытания фермы, чувствительной к вращательной жесткости полотна к поясу, показывают, что вариабельность жесткости этого соединения может быть большой, что приводит к значительным различиям в исполнении. Чтобы лучше определить свойства типичных стыков стенок, соединения двух деревянных элементов, скрепленных вместе металлическими соединительными пластинами в Т-образной форме, были испытаны под моментом нагрузки.Испытания проводились с пиломатериалами различных размеров и видов, размерами плит и ориентацией, а также с наличием и без наличия зазора между деревянными элементами, чтобы определить влияние этих параметров на прочность и жесткость. Сообщается измеренная прочность и жесткость. Сравнения проводятся с ожидаемой прочностью на основе уравнений, доступных из стандартов проектирования, и ожидаемой жесткостью на основе уравнений с использованием осевой жесткости. Колебания жесткости при вращении были значительными, при этом некоторые соединения показали гораздо более низкую жесткость, чем можно было предсказать на основании предыдущих исследований.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: жесткость при вращении, ферма, металлическая соединительная пластина

1 ВВЕДЕНИЕ 12

2 ТЕСТ ФЕРМЫ

Многие технические требования к деревянным фермам, соединенным с металлическими пластинами, дают мало рекомендаций по моделированию жесткости соединений при вращении, которые обычно либо отсутствуют [ 1] или упрощенный для распознавания полностью жестких или полностью свободных (закрепленных) моделей [2,3]. Дополнительная информация дается на общем языке или на языке комментариев [1,3], но ее трудно использовать без дополнительных знаний, таких как тестирование или комплексный анализ, специфичный для рассматриваемого сустава.Спецификация TPI 1 Института анкерных пластин [1] удалила руководящие принципы, согласно которым соединения между элементами пояса и элементами перемычки должны моделироваться как закрепленные в его издании 2002 года, с учетом того, что возможно более точное моделирование вращательной жесткости соединений. Некоторые проектировщики ферм смоделировали соединения стенки и пояса как полностью жесткие, особенно когда они возникают по периметру фермы. Такое применение жесткого моделирования перемычек по периметру к поясам может быть желательным с точки зрения экономической выгоды, поскольку при таком моделировании торцевая панель пояса фермы демонстрирует уменьшенный положительный момент (около середины панели пояса).Однако такое моделирование может быть небезопасным при недооценке момента на хорде, когда соединение полотна и хорды более гибкое, чем предполагается в анализе. Были проведены испытания для изучения жесткости соединений перемычки с поясом на вращение.

Испытания пары образцов ферм были проведены, чтобы проиллюстрировать потенциальное влияние изменения жесткости соединения стенки и пояса на вращение.

1

Стюарт Льюис, ITW Building Components Group Inc., 1950 Marley Dr., Haines City, Florida, 33844, USA.Электронная почта: [адрес электронной почты защищен] 2 Мэтт Винсон, Eagle Metal Products, LLC, 12300 Ford Rd, Ste 110; Даллас, Техас, 75234, США. Электронная почта: [адрес электронной почты защищен]

2.1 МАТЕРИАЛЫ Для испытаний была выбрана плоская ферма с параллельными поясами с нетриангулированными концевыми панелями, поскольку такая конструкция вызвала большую разницу в общем прогибе фермы с вариациями вращательной жесткости соединений между торцевой вертикальной стенкой и смежные хорды. Это позволило провести оценку на основе общего прогиба фермы, легко измеряемого параметра.Две фермы были спроектированы с идентичными конструктивными параметрами, за исключением того, что одна ферма (Ферма 1) была спроектирована с закрепленными пальцами соединениями стенок по периметру с соседними поясами, а другая (Ферма 2) была разработана с полужесткими стенками по периметру (что означает соединение стенки к хордовому соединению моделировались с помощью единственной нулевой длины, имеющей жесткость на вращение Kr, равную 1029 кипин / рад (116 кН-м / рад). Фермы были спроектированы так, чтобы выдерживать приложенную нагрузку, состоящую из равномерной нагрузки по верхний аккорд.На рисунках 1 и 2 показано покрытие, полученное в результате этих конструкций. Все пластины были пластинами Alpine Wave [4]. Для ферм использовали брус размером 2х4 (38 х 89 мм) Южная Сосна №2. Веса. Содержание влаги и жесткость при плоском изгибе были измерены для каждой отдельной доски перед изготовлением фермы и использованы для определения удельного веса древесины и модуля упругости, показанных в таблице 1. Эти значения MOE использовались в анализе структурной матрицы для прогнозирования прогиба для испытательные фермы.

Рис. 1: Ферма 1 с размерами пластин по результатам анализа штифтов, включая пластины размером 1,5×3 дюйма на торцевых вертикалях.

Прогибы были измерены в точках панели верхнего пояса с помощью датчиков смещения для последующего сравнения с прогибом, предсказанным в результате структурного анализа. Каждая ферма была загружена и разгружена три раза идентичным образом с прогибом, измеренным в каждом цикле нагрузки, чтобы убедиться, что измерения повторялись. Общая нагрузка на ферму, достигнутая во время этих циклов, составляла приблизительно 1000 фунтов для фермы 1 и 1600 фунтов для фермы 2.2.3 РЕЗУЛЬТАТЫ Измеренные значения прогиба от каждого из трех циклов нагружения были нанесены на график в зависимости от нагрузки, и было обнаружено, что они линейно коррелируют с нагрузкой почти во всем диапазоне приложенных испытательных нагрузок, как показано на рисунках 3 и 4 для фермы 1.

Рис. 2: Ферма 2 с размерами пластин из полужесткого анализа, включая пластины 5×4 дюйма (на верхнем поясе) и 4×4 дюйма (на нижнем поясе) на торцевых вертикалях.

Фермы были построены без зазоров между деревянными элементами, за исключением того, что зазоры в 1/8 дюйма между самой левой стенкой периметра на каждой ферме и каждым смежным поясом были специально включены, чтобы увидеть, повлияет ли это на результирующий прогиб фермы.Этот допуск разрешен между стенками и поясами в соответствии со стандартными допусками качества фермы [1]. Все пластины были заделаны с помощью гидравлического пресса. Таблица 1: Свойства древесины

Номер плиты

Содержание влаги

Удельный вес

1 2 3 4 5 6

17 17 17 17 18 18

0,644 0,697 0,655 0,662 0,608 0,604

MOE psi x 106 2,216 2,672 2,409 2,262 1,810 2,123

nd

Рисунок 3: График зависимости прогиба от нагрузки 2

точки панели, ферма 1.

Используйте (Ферма / стержень) 1 / верхний пояс 1 / нижний пояс 2 / нижний пояс 2 / верхний пояс 1 + 2 / вертикали 1 + 2 / диагонали.

2.2 СПОСОБ НАГРУЗКИ И УСТАНОВКИ Нагрузка на фермы производилась с помощью четырех гидроцилиндров, центрированных на ферме и расположенных на 2 футах в секунду. друг от друга, при этом каждый цилиндр равномерно распределяет нагрузку через две опорные площадки на 1 фут o.c. Это привело к тому, что нагрузка была приложена только к двум средним панелям фермы (между второй и четвертой точками панели на верхнем поясе), а не на всю длину фермы, как первоначально предполагалось для целей проектирования.Это изменение от первоначальной расчетной нагрузки было сделано, чтобы обеспечить лучшую гарантию равномерной нагрузки от каждого цилиндра, поскольку легкая нагрузка для этих ферм привела к очень низким нагрузкам на каждый цилиндр. Нагрузка измерялась с помощью датчиков веса под каждой реакцией фермы.

Рисунок 4: График прогиба-нагрузки 4-й точки панели, ферма 1.

Жесткости, определяемые как наклон графиков прогиба нагрузки, показаны в Таблице 2 на втором и четвертом соединениях верхнего пояса для каждого отдельного прогона (нагрузка ) и среднее значение двух последних прогонов.Было обнаружено, что жесткость повторялась в пределах 2% между последними двумя циклами нагрузки каждой фермы. По этой причине среднее значение последних двух циклов нагрузки для каждой фермы использовалось в качестве жесткости для дальнейшего сравнения.

Таблица 2: Измеренная жесткость фермы (фунт / дюйм)

Ферма. # 1 — 1,5×3 пластины на торцевых вертикалях

Run 1 2 3 Avg 2 + 3

# 2 — 5×4 / 4×4 пластины на торцевых вертикалях

1 2 3 Avg 2 + 3

Жесткость фермы Соединение 2 Соединение 4 (by 1/8 (по нет в ..зазоры) зазоры) 1004 1176 1048 1229 1058 1239 1053 1232 1824 1777 1746 1761

1929 1875 1849 1862

Жесткость в четвертом соединении была на 17% и 6% выше для фермы 1 и фермы 2, соответственно, чем жесткость на второй стык из-за зазоров 1/8 дюйма на вертикальной стенке возле стыка 2. 2.4 ОБСУЖДЕНИЕ Зазор 1/8 дюйма на стыках стенок по периметру вызывал более высокий прогиб (меньшую жесткость) в точке смежной панели, относительный к противоположному концу фермы, где такого зазора не было.Этот прогиб был выше на 17 процентов для фермы 1, которая имела пластины 1,5×3 по периметру стенок, и только на 6 процентов для фермы 2, которая имела пластины 5×4 и 4×4 по периметру стенок. Это указывает на то, что вращательная жесткость в большей степени увеличивается из-за зазоров между деревом и деревом, когда на стыке находятся небольшие пластины. Это также могло быть затронуто пластинами 1,5×3, имеющими самое слабое поперечное сечение (прорези) над стыком, в то время как пластины 5×4 и 4×4 имели самое сильное поперечное сечение (сталь между рядами прорезей) над стыками, как волна пластина имеет прорези, выровненные рядами.Результаты испытаний показаны в Таблице 3 с точки зрения среднего прогиба при общей расчетной нагрузке фермы 595 фунтов от второго и третьего циклов нагружения, для простоты сравнения с предсказанными прогибами из структурного анализа для различных предположений жесткости соединения для концевых вертикальных -кордовые соединения. Эти прогнозы на основе структурного анализа, обозначенные «Calc» в Таблице 3, с жесткостью пружины, использованной для моделирования каждого соединения стенки с поясом для концевой вертикальной стенки, показаны. Расчетная нагрузка фермы в 595 фунтов была выбрана для сравнения, поскольку это была максимально допустимая реакция для первоначальной конструкции фермы с исходным предположением жесткости соединения на вращение (Kr).Последняя строка для каждой фермы в Таблице 3 показывает жесткость при вращении по периметру стенки к поясным соединениям, которая совпадает с измеренными прогибами фермы для случая нулевого зазора в стыках: 213 тысяч фунтов на дюйм / рад (24 кН-м / рад) для фермы 1 и 1164 тысяч фунтов на дюйм / рад (132 кН-м / рад) для фермы 2. Поскольку влияние зазора на прогиб фермы 2 было относительно небольшим, не было предпринято никаких усилий для определения жесткости, необходимой для соответствия прогиб фермы рядом с торцевой вертикальной стенкой с зазором 1/8 дюйма на этой ферме.

Таблица 3: Прогиб фермы на PP 2 и 4 при общей нагрузке 595 фунтов по результатам испытаний и структурного анализа с использованием различных значений жесткости соединения при вращении (Kr).

Ферма

Прогиб фермы (дюймы) Соединение 2 Соединение 4 (на 1/8 (без зазоров))

_

Ферма 1 (пластины 1,5×3): тест

0,57 0,48 (среднее = 0,52)

Расчет с Kr = 0 (закрепленный)

0,74

0,74

Расчет w / Kr = 97 тысяч фунтов на дюйм / рад (Kr = 11 кН-м / рад)

0.57

0,57

Расчет w / Kr = 116 тысяч фунтов / рад (Kr = 13 кН-м / рад)

0,52

0,52

Расчет w / Kr = 213 тысяч фунтов / рад (Kr = 24 кН-м / рад)

0,48

0,48

Расчет w / Kr =

0,24

0,24

0,34

0,32

Расчет при Kr = 0 (закрепленный)

0,77

0,77

0,77

w / Kr = 1164 тысяч фунтов на дюйм / рад (Kr = 132 кН-м / рад)

0,32

032

Расчет w / Kr =

0.25 0,25

(жесткая)

_

Ферма 2 (пластина 5×4 / 4×4): тест

(жесткая)

_

_

Были предприняты усилия для согласования жесткости соединения с 1 / 8-дюймовый зазор для фермы 1, поскольку отклонение из-за зазора было значительным, а также для сравнения результатов с анализом, предполагающим штифтовое соединение. Как показано в Таблице 3, структурный анализ предсказал прогиб на основе анализа штифтов (Kr = 0), который был на 42% выше, чем средний измеренный прогиб для фермы 1 (это среднее значение превышения на 54% и 30%). прогнозирование прогиба, прилегающего к стенке, без зазоров, и прогиба, прилегающего к стенке с зазорами 1/8 дюйма, соответственно), таким образом, влияние жесткости соединения является значительным для этой фермы.Чтобы соответствовать среднему измеренному прогибу фермы с пластинами 1,5×3 (Ферма 1), жесткость при вращении для стенок по периметру составляет в среднем 116 тысяч фунтов на дюйм / рад (13 кН-м / рад) или 97 тысяч фунтов на дюйм / рад. (11 кН-м / рад), чтобы соответствовать прогибу, происходящему с зазором стенки до пояса 1/8 дюйма, или 213 кип / рад (24 кН-м / рад), чтобы соответствовать прогибу, происходящему рядом с стенкой без следует использовать промежуток между перемычкой и поясом. Это показывает, что вращательная жесткость плотно выполненного соединения стенки к поясу с пластинами 1,5×3 примерно в два раза больше жесткости того же соединения с зазором между древесиной и древесиной 1/8 дюйма.Разница в жесткости соединения для изменений конфигурации соединения (размер пластины и зазор между деревом и деревом), исследованная в этой ферме, является значительной с точки зрения ее влияния на жесткость соседнего пояса фермы. Используя значения жесткости суставов, соответствующие указанным выше, что дает наилучшие оценки поведения суставов, влияние жесткости суставов на прочность фермы можно определить с помощью структурного анализа. Например, анализ фермы с использованием распределения испытательной нагрузки и стандартных значений класса E

дает максимально допустимую нагрузку на ферму, ограниченную напряжениями изгиба пояса в открытых панелях, в 480 фунтов, если предполагается штифтовое соединение, и 600 фунтов, если используется жесткость, соответствующая наименьшей жесткости из испытаний фермы, и 704 фунта, если используется жесткое соединение.Здесь есть как потенциальная экономия, так и опасность, в зависимости от предположений проектировщика фермы. Если предполагается, что жесткость соединения при вращении равна нулю, хорда будет недооценена на 20 процентов. Если жесткость сочленения считается жесткой, то хордовая нагрузка будет завышена на 17 процентов. Что касается влияния на способность древесины соседней поясной панели, желательно не переоценивать вращательную жесткость соединения. По этой причине, если возможны отклонения в жесткости соединения при вращении, рекомендуется недооценивать жесткость соединения.Поскольку зазор 1/8 дюйма определен как приемлемый в стандартах качества фермы [1] для соединений стенка-пояс, рекомендуется, чтобы при определении жесткости соединения при вращении учитывались эффекты такого зазора. Для небольших пластин это может на порядок снизить жесткость. Из-за возможного изменения различных конфигураций стыков, включая эффекты вращения плит и плотности пиломатериалов, было необходимо провести дополнительные испытания для выявления таких эффектов.

3 ИСПЫТАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ Требовалось измерение жесткости при вращении от стыков стенки к поясу с гораздо более низкими затратами, чем это было возможно при испытаниях фермы, чтобы можно было проводить испытания самых разнообразных конфигураций стыков.С этой целью была проведена серия совместных испытаний с использованием пиломатериалов южной сосны (S. Pine) и ели-сосны-пихты (SPF), которым присвоены средние удельные веса для группы пород в целом 0,55 и 0,42 [5], различные размеры пластины фермы, две ориентации пластины фермы, а также наличие и отсутствие зазоров 1/8 дюйма между полотном и материалом пояса. 3.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Были изготовлены Т-образные соединения полотна с поясом, при этом каждое соединение состояло из верхнего и нижнего элементов, соединенных парой металлических соединительных пластин.Верхний элемент Т-образного соединения представлял собой 13,5-дюймовую длину 2×4 из групп пород S. Pine или SPF и был прикреплен болтами к специально разработанному стальному приспособлению, чтобы удерживать его в вертикальном положении на станине универсальной испытательной машины. В результате нижний элемент тройника располагается горизонтально, как показано на рисунке 5. Длина нижнего элемента составляет 18 дюймов. Стыки испытывались с нижними элементами из бруса SPF размером 2×3 и 2×4, из пиломатериала S. Pine размером 2×4 и 2×6. Соединения были испытаны с металлическими соединительными пластинами Wave размера 1.5×3, 1.5×4, 2×3, 2×4, 3×3 и 3×4. (Формат размеров пластин — ширина x длина с использованием единиц измерения в дюймах, где ширина — это размер пластины, перпендикулярный длине прорези, а длина — размер пластины, параллельный длине прорези.) Все пластины были ориентированы таким образом, чтобы длина прорези была параллельна длине нижнего элемента у тройника, за исключением некоторых соединений с пластинами 3×3, 3×4

,

и 4×4, пластины были повернуты на 90 градусов от этого положения. Шовный зазор 1/8 дюйма между двумя деревянными элементами также оценивался в одном наборе швов с использованием 2×4 S.Пиломатериалы из сосны. Список различных конфигураций стыков, рассмотренных в таблице 4. Все плиты были гидравлически вдавлены в пиломатериалы. Для каждой ориентации были протестированы три повтора.

LVDT

Нагрузка

LVDT Рис. 5: Т-образное соединение в испытательном приспособлении.

Головка испытательной машины нагружала конец нижней части тройника в направлении, перпендикулярном длине детали, как показано на рисунке 5. Нагрузка прикладывалась через стальной штифт, ориентированный перпендикулярно длине дерева. элементы и подшипник в центре стальной пластины длиной четыре дюйма, расположенной на конце нижнего элемента.Это привело к тому, что нагрузка была центрирована на расстоянии двух дюймов от конца нижнего деревянного элемента и 16 дюймов от стыка между верхним и нижним деревянными элементами. Нагрузка прикладывалась путем постоянного движения крейцкопфа машины вниз со скоростью от 0,05 до 0,1 дюйма / мин. Датчики смещения (LVDT) измеряли отклонение между верхней и нижней частями по обе стороны от нижнего элемента Т-образного соединения, как показано на Рисунке 1. Каждое положение LVDT было на один дюйм за краями нижнего элемента Т-образного соединения. -соединение.Нагрузка и прогиб регистрировались с интервалом в десять фунтов, и образец нагружали до тех пор, пока не произошел разрушение. Из-за того, что нагрузка находится в 16 дюймах от соединения, момент, возникающий от нагрузки, был равен испытательной нагрузке, умноженной на 16 дюймов. Вращение образца рассчитывалось на основе средних измеренных прогибов и расстояния между этими точками измерения, как показано в уравнении (1) ниже: Вращение (рад) = arctan {(D1 + D2) / W}

(1)

где: D1 — отклонение наружу от верхнего LVDT, D2 — отклонение внутрь от нижнего LVDT, а W — ширина нижнего элемента плюс 2 дюйма.Моменты и вращения были рассчитаны на основе записанных нагрузок и прогибов, нанесены на график и использованы для определения жесткости вращения или момента на единицу вращения для каждого соединения. Вращательная жесткость была

нелинейной, таким образом, жесткость была идентифицирована между двумя наборами точек на графике «нагрузка-прогиб»: 1) как наклон между первыми двумя точками на графике, который представляет начальную жесткость; и 2) как наклон между начальной точкой и точкой при 50 процентах предельной нагрузки.Ожидается, что это последнее значение будет ниже начальной жесткости, но может быть наиболее подходящим значением для использования в целях проектирования, учитывая, что это может быть максимальная номинальная расчетная нагрузка для соединения.

3.2 РЕЗУЛЬТАТЫ В таблице 5 показаны средние значения жесткости на изгиб, определенные из данных по уравнению 1, средний удельный вес (на основе объема сушки в печи, скорректированный по измерениям в условиях сушки воздухом при 17-18% MC) верхнего элемента, начальная жесткость соединения и секущая жесткость от начальной нагрузки до 50 процентов предельной нагрузки, а также момент разрушения.Таблица 5: Результаты серии испытаний тройников

Таблица 4: Серия испытаний тройников

ИДЕНТИФИКАТОР ВЕРХНЕЙ ПЛАСТИНЫ СОЕДИНЕНИЯ ИДЕНТИФИКАТОР НИЖНЕЙ ПЛАСТИНЫ (R = повернутый) СОЕДИНЕНИЯ УЧАСТНИКОВ БЕЗ ПРОЗОРЫ ДЕРЕВО-ДЕРЕВО 1-3 SPF 2×3 1,5×3 SPF 2×3 4-6 SPF 2×3 1.5×4 SPF 2×3 7-9 SPF 2×3 2×3 SPF 2×3 10-12 SPF 2×3 2×4 SPF 2×3 13-15 SPF 2×3 3×3 SPF 2×3 16-18 SPF 2×3 3×4 SPF 2×3 19-21 SPF 2×3 3×3 (R) SPF 2×3 22-24 SP 2×4 1.5×3 SP 2×6 25-27 SP 2×4 1.5×4 SP 2×6 28-30 SP 2×4 2×3 SP 2×6 31-33 SP 2×4 2×4 SP 2×6 34-36 SP 2×4 3×3 SP 2×6 37-39 SP 2×4 3×4 SP 2×6 40-42 SP 2×4 4×4 SP 2×6 43-45 SP 2×4 3×3 (R) SP 2×6 46-48 SP 2×4 3×4 (R) SP 2×6 49-51 SP 2×4 4×4 (R) SP 2×6 52-54 SPF 2×4 1.5×3 SPF 2×4 55-57 SPF 2×4 1.5×4 SPF 2×4 58-60 SPF 2×4 2×3 SPF 2×4 61-63 SPF 2×4 2×4 SPF 2×4 64-66 SPF 2×4 3×3 SPF 2×4 67-69 SPF 2×4 3×4 SPF 2×4 70-72 SPF 2×4 4×4 SPF 2×4 73-75 SPF 2×4 3×3 (R) SPF 2×4 76-78 SPF 2×4 3×4 (R) SPF 2×4 79-81 SPF 2×4 4×4 (R) SPF 2×4 82-84 SP 2×4 1,5×3 SP 2×4 85-87 SP 2×4 1,5 x4 SP 2×4 88-90 SP 2×4 2×3 SP 2×4 91-93 SP 2×4 2×4 SP 2×4 94-96 SP 2×4 3×3 SP 2×4 97-99 SP 2×4 3×4 SP 2×4 100-102 SP 2×4 4×4 SP 2×4 103-105 SP 2×4 3×3 ( R) SP 2×4 106-108 SP 2×4 3×4 (R) SP 2×4 109-101 SP 2×4 4×4 (R) SP 2×4 _ СОЕДИНЕНИЯ С ЗАЗОРами 1/8 ”113-114 SP 2×4 1.5×3 SP 2×4 115-117 SP 2×4 1.5×4 SP 2×4 118-120 SP 2×4 2×3 SP 2×4 121-123 SP 2×4 2×4 SP 2×4 124-126 SP 2×4 3×3 SP 2×4 127-129 SP 2×4 3×4 SP 2×4 130-132 SP 2×4 4×4 SP 2×4

Средняя ЖЕСТКОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ, ПЛОЩАДЬ СОЕДИНЕНИЯ (OD) тыс. Фунтов на дюйм / рад (кН-м / рад) ID Top Mbr Начальное до 50% Ult СОЕДИНЕНИЯ БЕЗ ПРОЗОРОВ ОТ ДРЕВЕСИНЫ 1-3 0,415 122 (14) 108 (12) 4-6 0,409 121 (14) 126 (14) 7-9 0,420 168 (19) 168 (19) 10-12 0,399 207 (23) 156 (18) 13-15 0,365 252 (28) 172 (19) ) 16-18 0,368 280 (32) 245 (28) 19-21 0,368 336 (38) 222 (25) 22-24 0.530 252 (28) 423 (48) 25-27 0,505 354 (40) 601 (68) 28-30 0,462 493 (56) 606 (68) 31-33 0,446 620 (70) 622 (70) 34-36 0,448 880 (99) 857 (97) 37-39 0,431 1560 (176) 1040 (117) 40-42 0,554 920 (104) 1530 (173) 43-45 0,533 574 (65) 558 (63) 46-48 0,503 978 (110 ) 755 (85) 49-51 0,495 800 (90) 1312 (148) 52-54 0,428 147 (17) 200 (23) 55-57 0,409 154 (17) 163 (18) 58-60 0,426 (28) 212 (24) 61-63 0,415 323 (36) 302 (34) 64-66 0,391 616 (70) 469 (53) 67-69 0,371 733 (83) 593 (67) 70-72 0,369 792 (89) 856 (97) ) 73-75 0.371 851 (96) 474 (54) 76-78 0,388 851 (96) 750 (85) 79-81 0,371 763 (86) 816 (92) 82-84 0,528 235 (27) 243 (27) 85-87 0,518 284 (32) 277 (31) 88-90 0,510 305 (34) 322 (36) 91-93 0,493 528 (60) 406 (46) 94-96 0,528 675 (76) 572 (65) 97-99 0,621 851 (96 ) 603 (68) 100-102 0,600 909 (103) 967 (109) 103-105 0,567 763 (86) 477 (54) 106-108 0,532 821 (93) 678 (77) 109-101 0,509 880 (99) 1127 (127) СОЕДИНЕНИЯ С ЗАЗОРОМ 1/8 ”113-114 0,512 117 (13) 56 (6) 115-117 0,516 154 (17) 58 (7) 118-120 0,533 270 (31) 87 (10) 121-123 0 .551293 (33) 84 (10) 124-126 0,479 606 (68) 329 (37) 127-129 0,499 939 (106) 549 (62) 130-132 0,509 909 (103) 934 (106)

_

Средн. Максимум, дюйм-фунт 2091 2549 2923 3605 3749 4821 3264 4939 6725 6256 7792 7189 9744 8736 7440 6709 10315 2843 3264 3333 4453 4645 5728 7493 4805 5824 8448 3323 3973 3712 5184 5477 7413 9264 5883 6069 8032 2944 3856 3707 5269

Виды отказов — это, прежде всего, удаление зуба. Разрушение стали также произошло в некоторых образцах, но было только преобладающим видом разрушения для 1.Пластины 5×3 из материала SPF 2×3 и пластины, испытанные с зазорами между древесиной и древесиной 1/8 дюйма в образцах S. Pine (за исключением пластин 3×4 и 4×4 в этой серии, которые также не выдержали из-за удаления зуба). Помимо этих двух видов разрушения, было несколько соединений, которые вышли из строя из-за разрушения или раскола древесины, в основном в 4×4, повернутых 3×3 и повернутых 4×4 пластинах в серии S. Pine с элементами 2×6. 3.3 ОБСУЖДЕНИЕ Начальные значения жесткости, представленные в таблице 5, демонстрируют существенную изменчивость из-за точности приборов и небольшого приращения данных, используемых для расчета этой начальной жесткости.Измеренное отклонение при этом единичном приращении нагрузки было равно точности LVDT, поэтому ошибки в 100% могут привести к этим начальным значениям жесткости. Хотя эти значения могут быть полезны, если они усреднены по повторам, превышающим те, которые используются здесь некоторым относительным образом для сравнений, вариативность слишком велика, чтобы считать их полезными для большинства целей. Графики кривой момент-вращение во всех случаях показывают постоянный наклон или уменьшение наклона по мере увеличения нагрузки, таким образом, секущая жесткость от нуля до 50% от предельной не должна быть больше начальной жесткости.Однако сравнение значений в таблице 5 показывает, что жесткость до уровня 50% часто превышала исходные значения. Эти начальные значения жесткости включены в Таблицу 5 только потому, что они используются для иллюстрации очень большого влияния зазоров 1/8 дюйма на жесткость. Для образцов без зазоров жесткость при более высоком уровне нагрузки составляет всего 56 процентов от начальной жесткости. Однако для образцов с зазорами жесткость при более высоком уровне нагрузки изменяется всего на 29 процентов от начальной жесткости.Это происходит из-за деформации пластин при сжатии, как показано на Рисунке 6.

Это сравнение результатов жесткости, приведенных в Таблице 5, между испытаниями с зазорами между деревом и деревом толщиной 1/8 дюйма и сопоставимыми соединениями без таковых. Эти зазоры показывают, что зазоры, допустимые между стенками фермы и поясами, могут привести к потере жесткости этих соединений до 70%. Влияние зазоров не так сильно влияет на предельную моментную нагрузку. Сравнивая предел прочности соединений с внутренним диаметром 113-132 (соединения с зазорами) с внутренним диаметром соединения 82-102 (соответствующие соединения без зазоров), установлено, что средний предел прочности для соединений с зазорами составляет от 80 до 100 процентов от значения без зазоров. .Это похоже на сообщение Буроу [6]. Также интересно сравнить измеренные значения жесткости с предложенными в литературе. Крамер [7] представил метод, основанный на значениях жесткости, измеренных в стандартных осевых испытаниях, для определения поперечного сопротивления металлических соединительных пластин. Значения для пластины Wave из S. Pine, испытанной таким образом, были предоставлены Гуптой [8], что позволяет использовать этот метод для расчета жесткости, соответствующей внутренним диаметрам соединения 82–101 из предыдущих таблиц. В таблице 6 ниже представлено это сравнение.Таблица 6: Сравнение жесткости, измеренной для соединений без зазоров в пиломатериале S.Pine 2×4, с расчетами _

_

ЖЕСТКОСТЬ (k-дюйм / рад) СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ПЛИТА [защищено по электронной почте]% _ ID (R = Rotatd) Нет зазора 1 / 8 ”Расчетный зазор 82-84 1,5×3 243 56 24 85-87 1,5×4 277 58 45 88-90 2×3 322 87 43 91-93 2×4 406 84 75 94-96 3×3 572 329111 97-99 3×4 603549 175100 -102 4×4 967 934 306 103-105 3×3 (R) 477 124 106-108 3×4 (R) 678 228 109-101 4×4 (R) 1127 336 Как показано в Таблице 6, в каждом случае расчетная жесткость ниже измеренной жесткость, даже для испытаний, проведенных с зазором между деревом и деревом 1/8 дюйма.Этого можно ожидать, поскольку этот расчет зависит исключительно от бокового сопротивления пластин без учета стыковки деревянных элементов.

Рис. 6: График момент-вращения, показывающий пластину, деформирующуюся при сжатии.

Еще одно сравнение, которое можно провести, — это влияние ориентации пластины. Методы проектирования учитывают общее влияние размера пластины на моментную нагрузку посредством расчета эффективного момента инерции, который включает рассмотрение пластического поведения, но существуют различия между поперечным напряжением сопротивления, признанным подходящим ограничивающим напряжением для металлической соединительной пластины, подверженной воздействию В этот момент Кеваринмяки [8] сообщил об использовании наивысшего значения для любой подходящей ориентации.Результаты испытаний 3×3 и 4×4 можно сравнить с результатами повернутых пластин тех же размеров (показаны в таблицах как 3×3 (R) и 4×4 (R)). Таблица 7 показывает эти сравнения с результатами, несколько изменяющими

, хотя и непоследовательно. Средняя жесткость повернутой пластины варьировалась от 65 до 129 процентов жесткости невращающейся пластины, в то время как средняя прочность повернутой пластины варьировалась от 87 до 118 процентов прочности невращающейся пластины. Учитывая, что этот вариант разумно сосредоточен на 1.00, он совместим с предыдущими рекомендациями. Таблица 7: Сравнение повернутых и невращающихся пластин _

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ НАБОР Древесные стержни SPF 2×3 / 2×3 SP 2×4 / 2×6 SPF 2×4 / 2×4 SP 2×4 / 2×4

Пластина 3×3 3×3 4×4 3×3 4×4 3×3 4×4

_

Соотношение пластин Результаты (с поворотом / без вращения) [защищено по электронной почте]% Ultimate 1,29 0,87 0,65 1,03 0,86 1,18 1,01 1,03 0,95 1,13 0,83 1,07 1,17 0,87 _

Следует отметить, что существует несколько отчетов, содержащих результаты испытаний жесткости стыковых соединений, в том числе отчет Gupta [ 8].Жесткости, измеренные в результате этих испытаний рядных элементов без зазоров, намного выше, чем сообщается для этих Т-образных соединений с зазорами. Например, Гупта сообщает о значениях и 112000 тысяч фунтов на дюйм / рад для двух ориентаций пластин размером 3х4 дюйма, испытанных в С.Пайне, что значительно превышает 603 и 549 кипин / рад для швов без зазоров и с зазорами, соответственно. показано в Таблице 6. В статье Гупты представлен метод расчета, основанный только на боковом сопротивлении, который подходит для использования при предоставлении точных или консервативных оценок жесткости, как отмечалось ранее, но это предупреждение дается из-за возможности неправильного применения результаты испытаний стыковых соединений пояса с другими соединениями.Прочность также можно сравнить с методами, указанными в стандартах проектирования. Для прочности на поперечное сопротивление стандарт проектирования TPI 1-2007 [1] предоставляет расчетное уравнение для прогнозирования предельной прочности. Это уравнение было оценено для сравнения с образцами для испытаний S. Pine, и было обнаружено, что испытанная прочность варьировалась от 3,6 до более чем в 10 раз превышающей нормальную расчетную прочность. Расчетное уравнение использует методологию пластического дизайна, рекомендованную Кеваринмаки [8]. В то время как нижний предел этого диапазона ожидается на основе методов проектирования TPI 1-2007, верхний предел примерно вдвое больше ожидаемого.Считается, что это происходит в первую очередь из-за контакта дерева с деревом, который не учитывается в расчетных уравнениях бокового сопротивления.

4 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ Также представляет интерес сравнить результаты испытаний тройников с испытаниями фермы. Испытания фермы показали, что жесткость пружины для пластин 1,5×3 составляет 97 тысяч фунтов на дюйм / рад на нижнем конце (соответствующем концу фермы с зазором 1/8 дюйма между вертикальным концом и поясами) до 213 кип / рад на нижнем конце. верхний конец (соответствует концу фермы

без зазоров между торцевой вертикалью и поясами).Испытания Т-образного соединения дали среднюю вращательную жесткость 56 тысяч фунтов на дюйм / рад (из соединений с внутренним диаметром 113-114: для этого набора использовались только 2 повтора из-за отклонения от предполагаемого изготовления) и 243 тысячи фунтов на дюйм / рад (от ID швов 82-84) для этих швов в 2×4 S. Пиломатериалы из сосны, как использовались в испытаниях ферм. Эти значения, полученные при испытаниях фермы, составляют 173% и 88% жесткости при испытаниях соединений. Это считается разумным совпадением по нескольким причинам, но самая большая, вероятно, заключается в том, что соединение в испытании фермы не дало результатов на основе корреляции линейного прогиба нагрузки в циклах нагрузки-прогиба фермы.Начальная жесткость тройника для этой конфигурации составляла 117 тысяч фунтов на дюйм / рад, и, хотя она может варьироваться из-за отсутствия точности при расчете начальной жесткости, это относительно близко к оценке 97 кип / рад по результатам испытания фермы.

5 ВЫВОДЫ Изменчивость шарнирной жесткости при вращении происходит из-за нескольких факторов. Жесткость может уменьшаться на порядки величины с зазорами между стенкой и поясом для плит небольшого размера, а также могут возникать значительные различия в размере плиты, ее положении и вращении, размере древесины и плотности древесины.Проектировщики фермы должны тщательно рассмотреть этот вариант, чтобы гарантировать, что жесткость соединения не будет переоценена, поскольку переоценка вращательной жесткости стыка может привести к недооценке смежной деревянной панели. Соединения фермы перемычки и пояса не должны считаться жесткими при вращении. Были проведены испытания различных конфигураций соединений с использованием одного типа пластин и представлены результаты, чтобы помочь в назначении соответствующих параметров жесткости соединения при вращении. Сравнения, проведенные с ожидаемой жесткостью и прочностью на основе уравнений с использованием результатов осевых испытаний, показывают разумное согласие, однако отклонения жесткости при вращении были значительными.Следует отметить, что соединения, подобные тем, которые были протестированы здесь, моделируя соединения перемычки и пояса, демонстрируют гораздо более низкую жесткость, чем можно было бы спрогнозировать на основании некоторых предварительных исследований соединений, аналогичных соединениям в соединениях пояса, но их можно адекватно (консервативно спрогнозировать), основываясь исключительно на теория бокового сопротивления.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Выражаем благодарность Йохану Кронже за его вклад в эту работу.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] TPI-2007, Национальный стандарт проектирования деревянных ферм, соединенных металлическими пластинами.Институт фермовых пластин (www.tpinst.org), Александрия, Вирджиния, 2007. [2] TPIC-2007, Процедуры проектирования ферм и спецификации для деревянных ферм, соединенных с легкими металлическими пластинами. Канадский институт анкерных плит (www.tpic.ca), 2007.

[3] EN 1995-1-1, Еврокод 5, Проектирование деревянных конструкций. 2004. Европейский комитет по стандартизации (CEN). [4] Отчет ICC ES ESR-1118. Металлические соединительные пластины Alpine Wave, H, S, K, Trulox и Hinge Plate для деревянных ферм. Служба оценки ICC (www.icces.org), 2009 г.[5] НДС-2005, Национальная спецификация на деревянное строительство. Американская ассоциация лесной и бумажной промышленности (www.awc.org), Вашингтон, округ Колумбия, 2005 г. [6] Буроу, Дж. Р .: Влияние зазора в стыках на моментную способность соединителей между металлическими анкерами и пластинами. Диссертация, кафедра сельского хозяйства. И Биол. Eng., Государственный университет Пенсильвании. 2003. [7] Крамер, С .: Расчет сил стержней в деревянных фермах, соединенных металлическими пластинами. Structural Engineering Review, Vol. 5, No. 3, стр. 209-217, 1993. [8] Гупта, Р .: Моделирование стыков разрыва пояса в деревянных фермах, соединенных металлическими пластинами.Департамент лесных товаров, Государственный университет Орегона, Корваллис, Орегон. 1998. [9] Кеваринмяки, А .: Моментная нагрузка и жесткость крепежных соединений перфорированных металлических пластин. В: Международная конференция по деревообработке, Новый Орлеан, 1996, Vol. 1 с. 385-392.

Национальный мостовой и металлургический завод и оригинальная ферма Parker на JSTOR

Abstract

Национальный мостостроительный завод и металлургический завод, просуществовавший менее десяти лет; за это короткое время построили два различных типа мостов.Первый, о котором почти не упоминается в истории мостов, вырос из патентов на деревянные мосты и был адаптирован для железа, демонстрируя, что «улучшение» простой конструкции может изменить ее с полезной на сложную и иррациональную. Второй тип, ферма Паркер, представляет собой сильный контраст. Сегодня на контуре этой фермы сохранилось имя Паркера, но соединения, которые были заявлены в патенте, использовались только компанией. Другие производители использовали обычные клепаные или штифтовые соединения. Выживают пять пар ферм Паркер.Они были измерены, и детали подключения проверены. История компании показывает, как легко было стать строителем мостов и как коротка была продолжительность жизни многих таких фирм.

Информация о журнале

IA, Журнал Общества промышленной археологии — это рецензируемый научный журнал, в котором публикуются оригинальные материалы, касающиеся изучения, сохранения и интерпретации промышленного наследия, особенно его физических проявлений. В широком смысле журнал охватывает артефакты, структуры, участки, процессы и ландшафты, связанные с процессами и продуктами индустриализации.Он включает в себя как физические, так и социальные аспекты индустриального наследия и предоставляет как пояснительные, так и описательные материалы, опубликованные в виде статей, исследовательских заметок и рецензий на книги. Это основной форум для научного обсуждения вопросов, связанных с промышленным наследием в Северной Америке, хотя его охват и круг читателей являются глобальными, и журнал иногда публикует международные статьи в дополнение к североамериканским.

Информация об издателе

IA публикуется Обществом промышленной археологии (SIA), которое является основной членской организацией в Северной Америке в области промышленной археологии, области, посвященной документации, анализу, сохранению и интерпретации физических проявлений промышленного наследия.В состав SIA входят профессионалы, ученые и историки-профессионалы, занимающиеся изучением и сохранением материальной культуры индустриальных обществ прошлого и настоящего. Штаб-квартира SIA находится в Департаменте социальных наук Мичиганского технологического университета, Хоутон, штат Мичиган. Департамент спонсирует программы магистратуры по промышленной археологии и промышленному наследию, а также редактирует и выпускает информационные материалы от имени SIA.

Архитектурный факультет

Приносим извинения за неудобства, но страница, к которой вы пытались получить доступ, находится не по этому адресу.Вы можете использовать приведенные ниже ссылки, чтобы помочь вам найти то, что вы ищете.

Если вы уверены, что имеете правильный веб-адрес, но столкнулись с ошибкой, пожалуйста, связаться с Администрацией сайта.

Спасибо.

Возможно, вы искали…

article2

article2

article2

article2

article2

article2

article2

article2

article2

article2

.