Фермы из профильной трубы односкатные: Фермы из профильной трубы: расчет, виды конструкций, чертежи

Содержание

Фермы из профильной трубы | Строительный портал

При необходимости в сооружении навеса используют профильные трубы. Фермы из профильной трубы — долговечная, прочная и экономичная конструкция, которая позволяет перекрыть любой пролет. Как соорудить фермы из профильной трубы рассмотрим далее.

Особенности конструкции фермы из профильной трубы
Достоинства использования фермы из профильной трубы
Сфера использования ферм из профильной трубы
Виды ферм из профильной трубы
Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
Изготовление фермы из профильной трубы
Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы

Особенности конструкции фермы из профильной трубы

Фермы из профильной трубы сооружают из металлического профиля, который изготавливают прокатывая и обрабатывая металл с помощью специальных станков, в зависимости от типа сечения профильные трубы разделяют на:

профиль овального сечения,
прямоугольного сечения,
квадратного сечения.

Для производства профильных труб используется высококачественная сталь. Первоначальная форма профильной трубы — круглая. Но, после прохождения обработки горячим или холодным способом, труба деформируется в нужную форму. Профильные трубы бывают разных размеров, минимальное сечение 15х15 мм, а максимальное 45х5 см. Толщина стенки трубы 1,12 мм, а длина — 612 см.

Размер пролета, в котором устанавливается ферма влияет на нагрузку и экономичность расхода материалов.

Фермы плоского типа требуют закрепления, а фермы пространственного типа — выступают в качестве жесткой конструкции, которая способна выдержать любые нагрузки.

Основные составляющие фермы:

пояса — выступают в качестве контура,

стойки,
раскосы,
опорный раскос.

Для изготовления фермы необходимо наличие соединителей в качестве которых выступает парный материал, косынки, клепки и сварка.

Фермы из профильной трубы фото

Достоинства использования фермы из профильной трубы

высокая прочность обеспечивает длительность эксплуатации;
использование профиля позволяет соорудить самые сложные конструкции, прилагая минимум затрат;
доступная стоимость;
вес конструкции ферм небольшой, так как трубы внутри пустые;
ферма из профильной трубы устойчива к деформациям, механическим ударам или другим повреждениям;
антикоррозийность — такая конструкция устойчива к влаге, и металлические трубы со временем не ржавеют;

возможность дальнейшей отделки с помощью полимерных красок, которые придадут ферме красивый внешний вид.

Сфера использования ферм из профильной трубы

Фермы из профильной трубы используют для сооружения металлических каркасов, которые в будущем станут навесами или постройками.

Отлично справляется ферма из профильной трубы с ролью навеса для машины, при отсутствии гаража.

Чтобы защитить открытые площадки от солнца, также сооружают фермы из профильной трубы.

Используют фермы для строительства мостов или перекрытия промышленного или частного здания.

Дополнительное фермы из профильной трубы используют:

на объектах связи,
линиях электроснабжения,
транспортных дорогах,
в сооружении мостов, заводов, спортивных комплексов или сцен.

Виды ферм из профильной трубы

Фермы из профильной трубы разделяют на два вида. Один вид фермы представляет сооружение, в котором все элементы соединяются в одной плоскости.

Другой вид подразумевает ферму с изготовлением висячей конструкции, которая включает верхний и нижний пояс.

Выбор конструкции зависит от таких факторов:

нагрузка на ферму,
уклон конструкции,
место размещения перекрытий,
протяженность пролета.

В зависимости от угла уклона выделяют такие фермы:

1. Ферма с углом уклона от 22° до 30°. При наличии данных об угле уклона крыши, при сооружении небольшого шиферного перекрытия, наилучшим вариантом будет использование треугольных ферм из профильной трубы. Для вычисления высоты фермы следует длину пролета разделить на пять. Преимуществом такой конструкции является легкий вес. Если протяженность пролета большая и превышает четырнадцать метров, следует выбрать конструкцию, в которой раскосы располагаются сверху вниз. На верхней части фермы изготавливают панель, длина которой составляет от 150 до 250 см. Такая конструкция состоит из двух поясов с четным количеством панелей. При изготовлении промышленных ферм из профильной трубы, длина которых больше двадцати метров, их монтируют с помощью подстропильного металлического сооружения. Такие конструкции связывают опорные колонны. Ферма Полонсо представляет собой конструкцию, которая состоит из двух треугольных ферм, соединенных затяжкой.

Такая ферма позволяет предотвратить наличие длинных раскосов в середине конструкции, и облегчают общий вес конструкции. В верхней части таких ферм располагается большое количество панелей, длина которых составляет более 2,5 м. При закреплении потолка на ферме, затяжки фиксируют в верхнем узле пояса.

2. В случае уклона кровли под углом от 15 до 22° высоту фермы рассчитывают путем разделения длины пролета на семь. Длина такой фермы не превышает двадцать метров, при большей длине лучше использовать ферму Полонсо. Чтобы увеличить высоту конструкции следует изготавливать нижний пояс ломанным.

3. При минимальном наклоне крыши, который не превышает 15 градусов устанавливают фермы в виде трапеции. Высота такой фермы рассчитывается путем разделения длины пролета на число от семи до девяти, в зависимости от точного значения уклона. Если ферму не устанавливают непосредственно на потолок, тогда в качестве раскосов используют решетку треугольной формы.

В соответствии с формой фермы из профильной трубы разделяют на:

односкатные фермы из профильной трубы,
двухскатные фермы из профильной трубы,

прямые фермы из профильной трубы,
арочные фермы из профильной трубы.

В зависимости от очертания пояса фермы разделяют на:

1. Фермы с устройством параллельного пояса отличаются такими преимуществами:

легкость монтажа из-за большого количества одинаковых деталей,
длина стержней, используемых при устройстве решетки и пояса одинакова,
наличие минимального количества стыков,
полная унификация конструкции,
использование при наличии мягкой кровли.

2. Односкатные фермы из профильной трубы имеют такие преимущества:

устройство жестких узлов,
отсутствие длинных стержней в середине фермы,
сложность, но в то же время экономичность конструкции.

3. Фермы поригонального типа отличаются особенностями:

используют для устройства строений, которые имеют большой вес,
обеспечивают экономичность использования профиля,
устройство поригональной фермы достаточно сложное и трудоемкое.

4. Фермы треугольной формы отличаются простотой изготовления и используются для крыш с крутым уклоном. Недостатки:

сложность в устройстве опорных узлов,
большой расход профиля.

В зависимости от обустройства решетки в фермах разделяют на

решетки треугольной формы, чаще всего используют в фермах с параллельными полюсами, иногда в фермах трапециевидной или треугольной форм,
решетки раскосного типа отличаются трудоемкостью исполнения и большим расходом материала,

индивидуальные решетки изготавливают исходя из размеров и особенностей фермы.

Фермы из профильной трубы: расчет конструкции

1. Перед проведением расчетов, по изготовлению ферм из профильной трубы, следует определиться со схемой, в которой указывают зависимость длины фермы от угла наклоны крыши.

2. При выборе схемы следует определиться с контурами поясов фермы. Данная деталь зависит от функций конструкции, типа кровельных материалов и угла наклона.

3. Следующий этап предполагает выбор размера фермы. При расчете длины фермы следует учесть угол наклона, а высота зависит от типа перекрытия, возможной транспортировки фермы и общего веса конструкции.

4. В случае, если длина фермы превышает 36 м, необходимо рассчитать строительный подъем.

5. Определите размеры панелей. Расчет следует проводить исходя из нагрузки, которую должна выдержать ферма. При конструировании треугольной фермы, угол наклона составляет сорок пять градусов.

6. Завершающий этап — определение междоузельного расстояния.

Рекомендации про проведению расчетов:

для расчета фермы из профильной трубы воспользуйтесь услугами специалистом или специальными компьютерными программами;
проверьте правильность расчетов несколько раз;
для расчета и изготовления фермы из профильной трубы чертеж — обязательный и необходимый компонент;
обязательно учитывайте максимальную нагрузку на конструкцию фермы.

Изготовление фермы из профильной трубы

Чтобы собрать или скрепить элементы следует использовать прихватки или спаренные уголки.

При конструировании верхнего пояса используйте два тавровых уголка с разной длиной сторон. Стыкуйте уголки между собой меньшими сторонами.

Чтобы соединить нижний пояс используйте уголки с ровными сторонами.

При изготовлении большой и длинной фермы, в качестве соединителей выступают накладные пластины. Для равномерного распределения нагрузки применяют швеллеры парного типа.

Раскосы устанавливайте под углом сорок пять градусов, а стойки — под прямым углом. Чтобы изготовить такую конструкцию, используйте тавровые или крестообразные уголки с ровными сторонами, скрепленные пластинами.

Для изготовления целостных сварных систем применяют тавры.

После окончания сборки конструкции с помощью прихваток, приступают к проведению сварочных работ. Сварка производится вручную или автоматически. После проведения сварки следует зачистить каждый шов.

Завершающий этап включает обработку системы специальными антикоррозийными растворами и краской.

Металлические односкатные фермы из профильной трубы на заказ в Москве

Односкатные фермы — это металлические конструкции, которые применяют при строительстве односкатных крыш, имеющих небольшой уклон. Оптимальным углом наклона являются 20-30 градусов, в отличие от двускатного варианта, где эта величина может достигать 45 градусов.

Особенности конструкции

Ферма представляет собой стержневую систему, которая не изменяется при замене жестких узлов шарнирными соединениями. В ее составных частях присутствуют только усилия растяжения-сжатия. Центрирование всегда выполняют с учетом осевого направления и силы тяжести.

Односкатные фермы из профильной трубы отличаются тем, что в них применяют узлы оптимальной жесткости. В центральной части их стропильной системы отсутствуют длинные стержни. Поэтому, они считаются наиболее экономичным вариантом. Узлы такой конструкции обладают оптимальной жесткостью. Большим преимуществом является более короткий срок изготовления, чем у других видов.

Для изготовления таких металлоконструкций применяют профиль открытого и замкнутого вида. В этих целях используют прямоугольные, квадратные, овальные трубы.

Выбирая размер профиля, учитывают размер сооружения. К примеру, если необходимая ширина составляет 4,5 мм, то профиль должен 4,5х 2х0,2 м.

Способ изготовления профиля тоже может быть различным. В этих целях применяют холодно-и горячекатанные изделия, а также бесшовные и электросварные.

Если возводят сооружение треугольной формы, расход материала несколько возрастает. Но такая конструкция пользуется популярностью благодаря своей простоте.

Расчет и проектирование

Расчет односкатной фермы является важным этапом их проектирования. Главным элементом, который получают в итоге, считается рабочий чертеж со спецификацией к нему. При расчете необходимо учитывать следующие величины:

действующую нагрузку;
расположение перекрытий;
угол наклона;
размеры пролетов.

С учетом всех этих нюансов будет создан жизнеспособный и грамотный проект. При правильном расчете и проектировании металлические односкатные фермы обладают высокой устойчивостью к ветровым нагрузкам. Чем больше уклон, тем ниже значение действующей на кровлю нагрузки. Нужно учитывать, что увеличение угла наклона сразу же вызывает повышение себестоимости сооружения вследствие увеличения объема строительных материалов.

Применение

Односкатные фермы из профильной трубы широко используют в современном строительстве. В основном их применяют для небольших зданий, гаражей или террас. Они помогают уменьшить расход материалов и общий вес конструкции. Традиционной областью для таких являются открытые стоянки автомобилей.

Наиболее часто изделия такого вида используют при возведении сооружений небольшого веса — павильонов, тентов, подиумов, сценических конструкций, маленьких зданий технического назначения. Металлоконструкции данного типа часто используют при строительстве навесов.

Навес из профильной трубы своими руками

Для любого двора частного дома строительство навеса из труб — это лишь вопрос времени. Рано или поздно, но хозяева самостоятельно придут к пониманию того, что нужно делать навес из профильной трубы своими руками. Нехитрая конструкция из профиля не только защитит от снега, дождя и солнечного света, но и значительно расширит жилое пространство дома. Но постройка из профилированных труб требует немалых затрат на приобретение материала, кроме того, немалый вес металла над головой может нести угрозу здоровью, поэтому строительство придется выполнять по всем правилам, на основании чертежей и расчетов.

Как сделать конструкцию навеса из профильной трубы

В самодеятельном строительстве навес из профильной трубы, если он не имеет фундамента, кровли и боковых стен из горючих материалов, можно спокойно оставить без оглядки на архитектурные и противопожарные ограничения. Единственное, что нужно будет сделать:

Подобрать подходящий проект навеса из профильной трубы;
Спланировать конструкцию на конкретной площадке;
Выполнить проверочный расчет навеса из профильной трубы на устойчивость конструкции под весом снежной шапки максимальной толщины;
Составить смету и последовательность выполнения операций.

Важно! При разработке проекта потребуется сделать оценку наиболее приемлемого варианта фундамента, которого было бы достаточно для удержания тяжелого стального каркаса из профильной трубы для навеса.

Размер сечения профилированной трубы, из которой будет планироваться постройка навеса, напрямую зависит от размеров площадки, и в первую очередь от длины балки перекрытия между опорами. Чтобы определить количество и сортамент необходимого материала, потребуется, используя чертеж навеса из профильной трубы, составить деталировку, и только после этого планировать смету.

Конструкция и расчет навеса

Наиболее простым вариантом, доступным для изготовления своими руками, является односкатный навес из профильной трубы, изображенный на чертеже.

Расчета на прочность опор и горизонтальных прогонов проводить нет необходимости, так как вес постройки относительно небольшой, и прочности металла стоек более чем достаточно. К преимуществам приведенной конструкции можно отнести простоту и небольшой вес постройки из стального профиля. В основе устройства каркаса односкатной крыши применяется ферма из профильной трубы клиновидной формы. На крышу 5,45х5,45 м будет установлено три фермы, максимальной высотой в 120 мм. Ферма сделана из облегченного профиля 25х25 мм с пятью подкосами.

Данные оценочного расчёта и выбранных размеров конструктивных элементов показывают, что вес металлического каркаса крыши из трех ферм не превысит 200 кг, что для шести опор сечением 50х50 мм составляет менее 15% максимальной статической нагрузки. Расчет по массе и нагрузке на кровлю массы максимального снежного покрова дает увеличение распределенного давления на вертикальные опоры до 780 кг, что обеспечивает запас прочности конструкции в 1,3 единицы.

Более серьезной проблемой может быть наличие горизонтальной реакции, способной опрокинуть навес или придать конструкции небольшой наклон. Если навес строится с жестким защемлением профильной опоры в бетонном основании фундамента, то реакция при 27^о уклоне ската составит 30% от массы снега. Опора из профилированной трубы 50х50х3, длиной 2 м, способна выдержать боковую нагрузку почти в 150 кг, шесть опор обеспечат сопротивление усилию в 900 кг, что втрое превышает максимальное горизонтальное давление от снежной массы.

Даже если на горизонтальное сечение крыши будет добавлена ветровая нагрузка при скорости 20 м/с, а это составит 24 кг/м² клиновидной поверхности, то общее увеличение горизонтального усилия не превысит 144 кг, что значительно меньше горизонтальной реакции от давления снега, и на прочность опор практически не повлияет.

Конструкция большого навеса

Для обычного двора приведенного варианта навеса из профильных труб малого сечения вполне достаточно для того, чтобы укрыть автомобиль, или использовать его в качестве места отдыха на свежем воздухе. Но зачастую требуется сделать навес большего размера, например, такой, как приведен на чертеже. Конструкция 9х8 м из профильной трубы позволяет закрыть пространство, которого хватило бы для стоянки четырех легковых или двух грузовых автомобилей.

Несмотря на внешнюю схожесть с предыдущим проектом, вес нового навеса уже составляет более двух тонн, количество ферм из профильной трубы увеличено вдвое, кроме того, нижняя и верхняя кромка односкатного навеса из профильной трубы усилены с каждой стороны прямоугольной фермой, увеличивающей жесткость в продольном направлении. С увеличением размеров навеса возрастает сечение используемых в каркасе профилированных труб, увеличивается количество несущих ферм крыши.

В данном проекте односкатного навеса для вертикальных опор используется квадратная профильная труба 120х120 мм, для горизонтальных балок перекрытия профиль 80х80 мм. Для обустройства каркаса односкатной кровли применяется профильная труба 50х50 мм. Односкатную крышу образуют семь рамных ферм, длиной восемь метров. Такое устройство обеспечивает максимальную жесткость при небольшой массе. Шаг между подкосами фермы составляет 1740 мм, высота козырька 370 мм.

Расчет несущего каркаса из профильной трубы для навеса в данном случае выполнить вручную достаточно сложно, да и в этом нет особой необходимости. Размеры профильной трубы можно получить расчетом с помощью специализированной строительной программы, например, как на видео:

В данном проекте навеса все размерные цепи на чертежах прошли дополнительные расчеты и проверку на прочность и устойчивость, поэтому их можно просто использовать в качестве опорных или базовых при строительстве навеса из профильной трубы.

Какой из навесов более подойдет для использования в частном доме, зависит, прежде всего, от цели и финансовых возможностей хозяев. С помощью таких навесов можно накрыть дом или зону отдыха с бассейном и игровой площадкой. При этом часть козырька и ската односкатной крыши можно покрыть прозрачным поликарбонатом, а вторую часть ондулином или металлопрофилем.

Технология сборки навеса из профильной трубы

Процесс постройки навесов из профильной трубы обоих вариантов во многом схож, но есть и различия. В первом случае большую часть соединений можно сделать на болтах или шпильках, более мощные и тяжелые конструкции навесов необходимо собирать только с помощью сварки, в противном случае добиться требуемой жесткости конструкции из профильной трубы будет намного сложнее.

Процесс сборки навеса состоит из пяти этапов:

Подготовка фундамента под установку навеса из профилированных труб;
Изготовление ферм из заранее раскроенных по чертежу профилей;
Установка вертикальных опор, обвязка стоек горизонтальными балками перекрытия, установка прямоугольных ферм;
Монтаж клиновидных ферм и соединение их в один каркас;
Укладка кровельного материала и покраска профильных труб навеса защитной эмалью.

Применение сварки в защитной среде позволяет надежно соединить профилированную трубу 50х50 мм и 25х25 мм с минимальной толщиной стенки в 2 мм. Этот этап работы требует хорошего знания технологии соединения тонкостенных изделий. Если нет возможности использовать аргон или углекислоту, то лучше заменить сварку болтовым соединением, и после монтажа усилить стыки сварочными точками. Более толстую профильную трубу можно сварить, используя обычную электрическую сварку по схеме, показанной на видео:

Особенности подготовки и обустройства фундамента

Чем больше сечение профильной трубы, тем тяжелее и жестче получается конструкция односкатного навеса. Но в обоих проектах есть существенный недостаток – нижние части вертикальных стоек не обвязываются дополнительными горизонтальными перемычками из профиля. Поэтому жесткость нижнего яруса может быть обеспечена только за счет правильной привязки к основанию.

Для обустройства основания можно сделать малозаглубленный ленточный фундамент, еще лучше, если площадку под навесом заделывают монолитным бетоном в виде плиты. В обоих случаях бетонного массива фундамента будет достаточно, чтобы удержать навес без крена или перекоса под действием ветровых нагрузок.

Для навесов используется два типа заделки вертикальных стоек в фундамент.

В первом случае для каждой опоры выкапывается скважина на глубину в 60-70 см, в нее помещается кусок асбестоцементной трубы, диаметром в 200 мм, и оставшееся пространство между стенками скважины и трубой засыпается гравием с песком и проливается цементным молочком. Каждую вертикальную опору из профилированной трубы вставляют в подготовленное гнездо и заливают бетонным раствором. В течение 20-30 мин необходимо выровнять стойку по вертикали и подпереть двумя-тремя подкосами. После схватывания бетона оголовки стоек подрезают по одному уровню, и можно приступать к монтажу навеса из профилированной трубы.

Во втором случае для установки стоек используют специальные забетонированные опорные площадки из отрезка профильной трубы 100х100 мм, с приваренным на торце квадратом из листового металла. Для вертикальных опор навеса изготавливается ответная часть «пятки» с отверстиями под крепление анкерными шпильками. Такой способ крепления позволяет идеально точно выровнять опоры при сборке каркаса, и при необходимости подкорректировать их положение. Осталось только решить, как сварить навес из профильной трубы.

Последовательность сборки навеса из профильных труб

После того как были установлены вертикальные опоры, необходимо обвязать оголовки с помощью горизонтальных профилей. Первыми устанавливают короткие отрезки навеса, затем длинные. Прямоугольные фермы сваривают непосредственно на каркасе. Для этого первоначально приваривают горизонтальные отрезки профильной трубы, сначала выравнивают по водяному уровню, прихватывают сварочными точками или хомутом, и только после этого провариваются швы на каждом соединении.

Далее по чертежу вырезают из профильной трубы 50х50 мм отрезки для изготовления профиля. После подрезки углов подкосы прихватывают точками внутри фермы. Если после установки всех подкосов не появилось кривизны в горизонтальных прогонах, можно выполнять окончательную сварку всех элементов.

После этого выполняется подъем и установка крайних ферм крыши, чтобы не нарушить геометрию кровли, рамы временно усиливают с помощью деревянных брусов и планок, а на верхний и нижний свесы устанавливают горизонтальные продольные трубы.

После соединения сваркой всех узлов, оставшаяся часть ферм крепится на каркасе навеса.

Места и линии сварочных швов тщательно оббивают от шлака, зачищают и покрывают грунтовкой. Все металлические элементы навеса профильной трубы обязательно обрабатывают фосфатным антикоррозионным составом, грунтуют и окрашивают в два слоя алкидной эмалью для наружных работ.

Для кровли чаще всего используют сотовый поликарбонат или профнастил. Первый – очень удобный и красивый, второй дешевый и практичный.

Совет! Перед тем как приступать к укладке кровельного материала, необходимо осмотреть все сварочные швы на фермах и подкосах, если из-за ошибки или температурных напряжений сварка треснула, нужно будет наварить усиливающую косынку из листового материала.

Иногда, после укладки кровли, легкие варианты навеса под действием ветра могут раскачиваться и совершать незаметные глазу колебания в горизонтальном направлении. Чтобы увеличить поперечную жесткость каркаса, можно дополнительно наварить к навесу арочные подкосы между стойками и горизонтальными прогонами из профильной трубы. Такое решение позволит избавиться от малейших колебаний и, соответственно, сохранить целостность кровельного материала.

Заключение

Кроме односкатных конструкций, для навесов широко применяются арочные и двухскатные варианты кровли. Такие схемы имеет смысл устанавливать за пределами двора, на удалении от дома и хозпостроек, в местах, где существуют сильные порывы ветра. Технически постройка двухскатного навеса из профильной трубы ничем не отличается от односкатного варианта. Арочные варианты сложнее из-за того, что приходится заказывать изготовление дуговых сегментов ферм, кроме того, это значительно увеличивает цену постройки.

Отправить комментарий

Металлические фермы из профильной трубы: чертеж, расчет, изготовление

Металлические фермы из профильной трубы незаменимы при строительстве торговых павильонов, спортивных комплексов, складов, промышленных зданий.

В частном домовладении их можно использовать при возведении кровли или навеса.

Эти металлоизделия часто используются в индивидуальном строительстве, при этом мало кто из неспециалистов знает, как сделать расчет фермы из профильной трубы.

Назначение ферм

Ферма — это горизонтальный каркас строительного объекта, «скелет» перекрытия. Фермы делают из прямых металлических труб, соединяя их в узлах жестко или с помощью шарниров.

В итоге получается подвесная конструкция. Как правило, эта деталь кровли состоит из верхнего и нижнего поясов, соединенных раскосами и стойками.

Такими системами перекрывают большие пролеты. Они дешевле балок и помогают снизить себестоимость строительства. Так строят мосты, заводы, стадионы, торговые центры.

Металлические системы продаются в готовом виде. Для частника это крайне удобно, так как в этом случае все расчеты уже сделаны.

Виды

Купить готовую ферму — оптимальный вариант, так как от правильного расчета нагрузки на эту деталь зависит прочность всей кровли. Сделать самостоятельно расчеты и чертежи фермы сложно.

Чтобы ферма из профильной трубы прослужила долго, нужно знать, как правильно выбрать материал, уметь рассчитать нагрузку на каждую часть конструкции.

Кроме того, нужно знать, как сварить ферму — неправильно сваренная система может привести к обрушению всего сооружения. Приобретая готовые типовые фермы, вы будете избавлены от этих сложностей.

Рассмотрим такой вид ферм, как стропильная система. Такие конструкции нужны для обустройства кровли.

На стропила закрепляют все остальные слои кровельного пирога, поэтому они должна быть прочными и долговечными.

Лучше всего этим требованиям отвечают стропильные системы из профильной трубы, но в частном домовладении могут использоваться и деревянные стропила.

Конструкцию стропильной фермы выбирают, исходя из формы верхнего перекрытия дома, угла наклона крыши и длины пролета.

В зависимости от уклона кровли, используют строительные фермы следующих конструкций:

покатость 22 – 30º — используют треугольные фермы из профильной трубы с высотой, равной 1/5 длины пролета;
покатость 15 – 22º — подойдет система с высотой, равной 1/7 пролета;
покатость 6 – 15º — ставят трапециевидные системы с высотой 1/7 или 1/9 пролета.

Конструкции ферм из профильных труб по форме могут быть:

полукруглые;
двускатные;
односкатные;
плоские.

Для потолков со сложной геометрией с высоко поднятым над опорами центром используют фермы из профильной трубы, называемые «полонсо». Они представляют собой треугольник со стойками ломаной формы.

Расчет формы

Для расчетов потребуется калькулятор и два нормативных документа:

СНиП, П-23-81, стальные конструкции;
СНиП, 2.01.07-85, нагрузки и воздействия.

Первый показатель, который нужно рассчитать, — угол наклона скатов. Его величина зависит от архитектурных особенностей будущего здания и от количества годовых осадков — чем больше выпадает снега, тем круче должны быть скаты.

Зимой на кровле большой площади могут скопиться тонны снега. Конструкция должна удержать этот вес, ее задачей является распределение нагрузки по опорам и лагам.

Видео:

Далее вычисляют параметры базовых углов. Для этого нужно знать размер пролета, число и габариты панелей.

Высота в середине пролета для фермы треугольного типа вычисляется по формуле Н=1/4×L, для ферм с параллельными, полигональными, трапециевидными поясами — по формуле Н=1/8×L. L — длина фермы.

Важно: металлические фермы для односкатной крыши с наклоном не более 10º должны быть асимметричными.

Для двускатной кровли обычно выбирают фермы с висячими стропилами. Угол уклона раскосов должен находиться в пределах 35 – 50º. От точности вычисления зависит надежность и долгий срок службы конструкции.

Совет: существуют онлайн-калькуляторы для расчета металлических ферм из профильной трубы, их можно найти на сайтах строительных организаций.

Произведя расчеты, делают чертеж фермы, подсчитывают сколько нужно приобрести материала, а именно – профильной трубы.

В индивидуальном строительстве для изготовления ферм вместо профильной трубы можно использовать облегченные металлические оцинкованные профили (ЛСТК).

Они удобны тем, что их можно скреплять специальными болтами. Но чаще стропильные системы изготавливают из стальных балок, соединяя их сваркой.

Профильные трубы — строительный металлический прокат, представляющий собой трубы с сечением некруглой формы. Наиболее распространены трубы из квадратного и прямоугольного профиля.

Профильные трубы изготавливают из углеродистой и легированной стали. Изделия отечественного производства имеют сечение от 1×1 см до 50×40 см и изготавливаются из металла толщиной от 0,1 до 2,2 см. Длина труб – от 6 до 18 метров.

Если длина фермы превышает 10 метров, то металлическими должны быть не только стропила, но и коньковые опоры с мауэрлатом.

К недостаткам стропил из профилированных труб относят дороговизну и значительный вес.

Изготовление стропильного изделия

При изготовлении системы из ЛСТК главные связки выполняют, прихватывая трубы двойными уголками.

К верхнему поясу перемычки и раскосы монтируют с помощью уголков с неравными сторонами, стыкуя их по короткой стороне.

Детали нижнего пояса тоже стыкуют уголками с неравными сторонами. Главные элементы соединяют с помощью накладных пластин.

Рассмотрим подробнее изготовление ферм из профильной трубы сварным методом.

Если вы не знаете, как сварить ферму из профильной трубы, потому что вообще никогда не имели дела со сваркой, то придется обратиться к специалисту, так как стропильная ферма — не та конструкция, на которой можно «набивать руку». От качества швов на стропильной ферме зависит прочность кровли.

Фермы лучше изготавливать из прямоугольных или квадратных труб, так как имеющиеся у них ребра обеспечат конструкции хорошую устойчивость.

Стропильную ферму нужно изготавливать только из стали, устойчивой к окислению и другим агрессивным атмосферным факторам.

Толщина металла и сечение трубы должны соответствовать параметрам, заложенным в проекте. Соблюдение этих условий обеспечит стропильной конструкции нужную несущую способность.

Каждый сварочный шов проверяют на качество, поскольку именно от него будет зависеть надежность будущей конструкции.

Видео:

Когда сварка ферм из профильной трубы закончится, останется только обработать швы антикоррозийным составом и покрыть их краской.

Этапы сваривания кровельной системы из металлических профильных труб:

выравнивают верхний и нижний пояс;
вваривают между поясами перемычки;
на конструкцию из двух поясов и расположенных к ним под углом 90^о перемычек приваривают раскосы — отрезки трубы, срезанные под углом.

Первую ферму можно использовать как шаблон для изготовления остальных.

Совет: резать металлопрофиль под углом удобнее всего с помощью резочного станка. Такое устройство можно взять напрокат или сделать самостоятельно из болгарки.

При небольшом объеме работ, например, при изготовлении системы для навеса или ворот, резать металлопрофиль можно просто болгаркой.

После завершения сварки остается только поднять конструкцию наверх и закрепить по верхней обвязке согласно размеченным линиям.

Для подъема системы из профильных труб на высоту придется использовать подъемные механизмы: кран или лебедку. Стропы закрепляют в узлах верхнего пояса в 2 или 4 местах.

Для временного закрепления ставят парные расчалки под углом к горизонту не больше 45^о. Затем трубы приваривают к колоннам, предварительно проверив вертикальность системы.

Сваривание труб из металлопрофиля – еще одна актуальная тема. Для соединения металлопластиковых труб можно использовать ручную, дуговую и газовую сварку.

Видео:

Так как профильные трубы делают из углеродистой и низколегированной стали (нержавейку используют редко), сваривать их можно по обычным технологиям.

Любые виды решетчатых конструкций, в том числе и кровельные фермы, изготавливают из стали толщиной не более 1 см. Длина соединений не должна превышать 40 см.

Сварные соединения фермы по-разному расположены в пространстве, поэтому сварку удобно выполнять полуавтоматом со шлангом, проволокой, заполненной флюсом, или проволокой с самозащитой.

В индивидуальном строительстве используют ручную сварку отдельными электродами. Автоматическое сваривание использовать не экономично.

В серийном изготовлении используют контактную точечную сварку с увеличением давления. Специалисты не рекомендуют выполнять соединение прерывистым способом.

Первым делом варят стыковочные швы, а затем угловые. Такой порядок позволяет избежать напряжения металла в узле.

Если швы расположены поблизости друг от друга, то перед выполнением второго шва нужно охладить металл для предупреждения пластических деформаций.

Узлы сваривают, начиная от середины. В начале накладывают швы большего сечения, затем меньшего. Каждый элемент системы прихватывают с двух сторон.

Длина соединения не должна быть меньше 3 см, катет соединения — не меньше 0,5 см. Прихваты и сварной шов должны быть выполнены из одного материала — это нужно для постоянства напряжения металла в шве.

Видео:

Строительные технологии быстро развиваются. Еще недавно здания строили только из камня или дерева, сейчас же востребованы сооружения, которые можно возвести максимально быстро.

Это можно сделать, используя профилированные трубы из металла и современные материалы: поликарбонат, пластик, профилированный лист, плитные утеплители.

Без металлических ферм из профильной трубы строительство таких конструкций было бы невозможно.

строительство и монтаж ЗАО МиФ-Мебель

Заказать услугу

Изготовим фермы любого сечения в кратчайшие сроки. Сделаем расчет по вашему чертежу или эскизу.

Изготовление односкатных металлических ферм является довольно сложным, однако следует отметить, что расход материалов во время сборки такой фермы весьма экономичен. Конструкции таких ферм обладают хорошими показателями жесткости и уровня прочности. К основным преимуществам ферм этой разновидности следует отнести:

они не подвержены процессам гниения;
обладают солидным сроком службы;
великолепные показатели стойкости;
удобно использовать в случае необходимости перекрытия высоких зданий с большой площадью.

Кроме того, односкатная металлическая ферма, в том случае, когда она правильно спроектирована и смонтирована, имеет высокие показатели устойчивости к воздействию ветра. К тому же по времени, она возводиться гораздо быстрее, чем фермы других конструкций.

Но есть и ряд минусов:

Прежде всего, большой вес. Даже при использовании тонкостенного стального профиля, конструкция длинной 15 метров может достигать массы 5 тонн.
Для монтажа такой фермы необходимо использование специализированной техники, а также оборудования для проведения сварочных работ.
Во время дождя, отток воды происходит только в одну сторону. Поэтому возникает необходимость в дополнительном монтаже хорошо сконструированной системы водоотвода.

Где чаще применяются односкатные металлические фермы?

Этот тип ферм часто используется для открытых стоянок автомобилей. Также эти фермы применяют для возведения автобусных остановок, торговых павильонов и магазинов.

Кроме того, ферма односкатной конструкции довольно часто используется для защиты от осадков небольших зданий технического назначения.

Заказать услугу

Изготовим фермы любого сечения в кратчайшие сроки. Сделаем расчет по вашему чертежу или эскизу.

Изготовим фермы для любых целей:

Фермы из профильной трубы для навеса.

У нас вы можете заказать фермы из профильной трубы для навеса с доставкой по Москве и Московской области.
Наше производство ферм из профильной трубы для навесов находится в городе Москва.

Мы изготавливаем:
— фермы из профильной трубы для навесов из поликарбоната
— треугольные фермы из профильной трубы для навесов
— фермы из профильной трубы для навесов с двускатной формой кровли
— фермы из профильной трубы для навесов с односкатной формой кровли.

В качестве материала для изготовления ферм для навесов мы используем профильные и квадратные трубы различных сечений.
У нас вы можете заказать фермы из профильной трубы для навесов разнообразной формы, площади и конфигурации.
Принимаем заказы на производство любого количества ферм из профильной трубы для навесов, от массового до штучного производства.

Изготовление ферм из профильной трубы для навесов.
Для изготовления фермы для навеса самый подходящий материал это профильная труба.
Профильной трубе на специальном прокатном станке мы придаем форму дуги.
Дуги это пояса фермы, а внутреннее наполнение фермы это раскосы.
Дугообразная ферма из профильной трубы идеально подходит для устройства кровли навеса из поликарбоната.
Ферма в виде острого угольника или равнобедренного треугольника подходит для навесов с односкатной или двускатной кровлей из профнастила или мягкой черепицы.
Форма и размер фермы, высота фермы, количество ферм на длину навеса, расстояние между верхним и нижним поясами фермы, материал поясов фермы и ее раскосов — это параметры, зависящие от размеров навеса, от нагрузки на кровлю навеса, от поставленной задачи, технических условий и от пожеланий заказчика.
Мы закладываем значительное превышение возможной нагрузки на ферму из профильной трубы и не изготавливаем «оптимальные» дешевые фермы, которые будут выдерживать снег и кровлю на пределе своей прочности.
Все фермы из профильной трубы для навеса, объединенные в единую систему кровли — это конструкция, которая должна прослужить многие десятки лет и выдерживать ветровую и снеговую нагрузку.
При изготовлении ферм из профильной трубы для навеса, мы руководствуемся принципами долговечности, прочности и надежности, поэтому наши фермы из профильной трубы для навеса послужат вашим внукам.
Почему стоит заказывать фермы из профильной трубы для навеса именно у нас?
Дело в том, что мы делаем действительно качественные и прочные фермы из профильной трубы для навеса, и имеем огромный опыт в их изготовлении. Мы не только варим фермы из профильной трубы для навеса, но и сами занимаемся строительством навесов.
То есть, мы прекрасно понимаем ответственность, которую возлагает изготовление ферм из профильной трубы для навеса.
Справедливости ради, на нас эта ответственность еще ни разу не наступала, а вот обращений, с просьбой починить рухнувший навес другого производителя, после каждой снежной зимы мы получаем немало.
Мы много знаем о строительстве навесов и изготовлении ферм, наш опыт огромен. Но, к сожалению, рынок навесов и изготовления ферм, устроен таким образом, что покупателю предлагают что-то очень дешевые и слабые фермы из профильной трубы для навеса.
В производстве ферм из профильной трубы из профильной трубы для навеса есть лидер, и это безусловно мы, metallvarim.ru.
Качественный и прочный навес вполне возможно построить и самостоятельно, но изготовление фермы из профильной трубы для навеса все же работа, которую лучше доверить профессионалам.
Самостоятельно изготовить ферму из профильной трубы для навеса довольно трудно без специальных знаний и навыков.
Поэтому, если вы собираетесь строить самостоятельно качественный и прочный навес, то за изготовлением ферм из профильной трубы для навеса, вам стоит обратиться к профессионалам.
Мы изготавливаем не только прочные и надежные фермы из профильной трубы для навеса, но и оказываем помощь, сопровождение, осуществляем профессиональный расчет и бесплатно консультируем по возведению навеса.
Мы знаем все про применение ферм из профильной трубы в строительстве качественных и прочных навесов.
Конструкция фермы из профильной трубы для навеса.
Для начала, немного теории, общего описания конструкции фермы и названия элементов и деталей фермы.
Любая ферма состоит из двух поясов, верхнего и нижнего.
Пояса фермы соединены деталями, называемыми раскосами.
Фигура, наилучшим образом выдерживающая нагрузки на растяжение-сжатие это треугольник. Треугольник такая фигура, которую труднее всего сломать, если применять воздействие к узлам треугольника, конечно.
Так вот, раскосы соединяют верхний и нижний пояс фермы таким образом, что образуют в ферме множество треугольников. При этом, нагрузка на всю ферму представляется как нагрузка на треугольники из которых эта ферма состоит.
Ферма из профильной трубы для навеса под нагрузкой работает таким образом, что ее верхний пояс работает на сжатие, а нижний на разрыв.
Раскосы восходящие к центру (оси) фермы работают на сжатие, а раскосы нисходящие к центру фермы работают на разрыв.
Применение ферм из профильной трубы для навесов из поликарбоната.
Для строительства навесов из поликарбоната, как правило используют арочные фермы из профильной трубы.
Ведь поликарбонат это материал, который имеет настолько большой коэффициент теплового сжатия-расширения, что его красивая и технологичная установка возможно только на арочные конструкции.
Арочные фермы из профильной трубы идеально подходят для навеса покрытого поликарбонатом.
Виды арочных ферм из профильной трубы для навесов из поликарбоната.
Арочные фермы из профильной трубы можно разделить на три типа:
— Первый тип, это симметричная ферма. У симметричной арочной фермы верхний и нижний пояс имеют вид арки из профильной трубы. Расстояние между поясами фермы может составлять от 20 до 100 сантиметров, это зависит от длины и высоты фермы. Ферма с нижним поясом в виде арки, выглядит красивее и визуально легче. Кроме того, она оставляет под собой больше пространства.
— Второй тип арочной фермы, у которой верхний пояс это арка, а нижний пояс прямой, или горизонтальный. Такая ферма немного менее красива и воздушна, но она прочнее предыдущего типа ферм.
— Третий тип арочной фермы это наклонная, односкатная арка. Здесь справедливы все замечания по поводу двух предыдущих типов арочных ферм.
Если у наклонной односкатной арочной фермы нижний пояс тоже арочный, то ферма красивее, но несколько слабее. Если нижний пояс прямой или горизонтальный, то такая ферма надежнее.
В любом случае, для строительства навеса из поликарбоната, лучше всего использовать именно арочные фермы.
Фермы из профильной трубы для навеса способны выдерживать заданную нагрузку не деформируясь и сохраняя первоначально заданную форму.
Использование ферм из профильной трубы для навеса значительно упрощает и удешевляет строительство навеса.
Заказ изготовления ферм из профильной трубы для навеса.
Для того, чтобы осуществить заказ в metallvarim.ru на изготовление ферм из профильной трубы для навеса, опишите параметры вашего навеса: размер навеса и желаемую высоту фермы. После этого мы предложим вам фермы с оптимальными характеристиками, соответствующими поставленной задаче.
Принимаем заказы на изготовление арочных ферм из профильной трубы для навеса.
Изготовим фермы из профильной трубы отличного качества, в кратчайшие сроки и по оптимальным ценам!
Пошаговое изготовление ферм из профильной трубы своими руками
Современное строительство невозможно без задействования грамотных расчетов.Изготовление ферм из профильной трубы – это процесс крайне трудоемкий, но в результате внимательной работы вы получите прочную конструкцию, которая сможет выдержать огромную нагрузку. Как правильно выбрать ферму, какие тонкости необходимо учитывать при расчетах, и как сделать красивую и долговечную конструкцию при использовании простейшей математики?
Читайте также:Пошаговый монтаж теплообменника на трубу дымохода
Ферма и ее элементы
Ферма относится к простым архитектурным конструкциям и служит для того, чтобы связывать опоры. Если ее правильно сконструировать, то она будет отличаться прочностью, долговечностью и хорошей устойчивостью к внешним нагрузкам. Благодаря тому, что весь вес приходится не на отдельные части ферм, а на так называемые узлы, – места, где сходятся несколько стержней – у таких конструкций высокая несущая способность.
Выбор профилированных ферм
Перед тем как приниматься за расчет материалов и вычислять опорные способности, стоит учесть следующие факторы:
форма будущей крыши, ее размер и контуры;
материал, который будет применяться для нижнего и верхнего пояса фермы;
угол и нагрузка, которая будет осуществляться на крышу.
Форма крыши в этом вопросе определяет очень многое. Конечно, односкатная кровля проще прочих, но также существует двускатная, купольная, шаровая и арочная. Последняя гораздо сложнее в конструировании, так как нужно распределить вес равномерно.
Изначально у металлических труб круглое сечение, а в процессе обработки горячим или холодным прокатом они приобретают форму, которая вам необходима: квадратная, прямоугольная или овальная. Проще всего монтировать ферму квадратного сечения, поэтому, если вы не хотите усложнять строительство, примите это к сведению.
Изготовление фермы
Если углубляться в конструкцию, то ферма состоит из таких составляющих:
нижний и верхний пояса;
раскос;
узловая фасонка;
листовая накладка;
крепежи;
кровельный несущий Z-профиль.
Все эти элементы скрепляются в производственных условиях или на земле, так как невозможно правильно закрепить все на месте. Уже готовые фермы поднимают, а затем крепят к обвязке, чтобы образовать каркас навеса.
Виды и формы ферм
Перед тем как приниматься за расчеты, нужно определиться с видом кровли. От этого зависит такой немаловажный параметр, как высота фермы. Чем меньше вес конструкции, тем больше должна быть высота.
В зависимости от наклона крыши, существует несколько вариантов изготовления фермы:
от 6 до 15 градусов;
от 15 до 20 градусов;
от 22 до 35 градусов.
В свою очередь, существует несколько видов ферм, таких как полигональные, треугольные, односкатные трапециевидные и с параллельными поясами.
Треугольные фермы являются классическими конструкциями, когда требуется изготовить навес или крутой скат. Такие фермы очень просты в исполнении, но могут возникнуть трудности при сварке острых опорных углов.
Полигональные фермы чаще всего используют при покрытии больших площадей, в каком-то смысле они становятся незаменимым компаньоном таких построек. Они обладают высокой прочностью, но и сварка гораздо сложнее.
Ферму с параллельными поясами проще рассчитать и сварить, так как она имеет повторяющиеся детали.
Если задача состоит в том, чтобы построить надежную конструкцию, то строители прибегают к односкатной трапециевидной ферме. Такая ферма прочно фиксируется.
Решетки не элемент дизайна
Вы наверняка обращали внимание на уникальный дизайн внутренних решеток ферм. Они подбираются не столько из эстетических соображений, сколько из практических. Главная задача при строительстве крыши – распределить нагрузку от центра тяжести по всем направлениям, поэтому вы должны не только иметь живое воображение, но и быть математиком.
При должном внимании в итоге можно получить правильно сконструированную крышу при минимальных затратах на материалы. Вся опора должна приходиться на узлы – только так удастся добиться простой и в то же время прочной конструкции.
Пошаговая инструкция
Сварите фермы на земле (или столе) по заранее выбранной схеме. Незачем экспериментировать и придумывать свои формы – в Интернете полно схем, которые сконструированы опытными строителями. Это отличный вариант для тех, кто не уверен в своих инженерных способностях.
Затем устанавливаются вертикальные опоры. При плохом глазомере их можно проконтролировать отвесами.
Продольные трубы нужно приварить к опорным стойкам.
Затем фермы отдельно привариваются к продольным трубам.
Все места соединения необходимо очистить перед покрытием их краской.
На любом этапе работ вам потребуется помощь еще одного человека, так как металлические фермы очень тяжелые.
Нельзя точно сказать, какой вид фермы лучше или хуже, поэтому выбор полностью зависит от вас. При наличии грамотно составленного чертежа и желании сделать все качественно и аккуратно вы легко сможете изготовить металлическую ферму самостоятельно.
Ферма из стальных труб, 40 футов (шаг 4,12)
Имя
Адрес электронной почты
Подтвердите адрес электронной почты
Город
Состояние — Выберите -AlabamaAlaskaArizonaArkansasCaliforniaColoradoConnecticutDistrict из ColumbiaDelawareFloridaGeorgiaHawaiiIdahoIllinoisIndianaIowaKansasKentuckyLouisianaMaineMarylandMassachusettsMichiganMinnesotaMississippiMissouriMontanaNebraskaNevadaNew HampshireNew JerseyNew MexicoNew YorkNorth CarolinaNorth DakotaOhioOklahomaOregonPennsylvaniaRhode IslandSouth CarolinaSouth DakotaTennesseeTexasUtahVermontVirginiaWashingtonWest VirginiaWisconsinWyoming
Приход — Выберите Ваш приход -ACADIAALLENASCENSIONASSUMPTIONAVOYELLESBEAUREGARDBIENVILLEBOSSIERCADDOCALCASIEUCALDWELLCAMERONCATAHOULACLAIBORNECONCORDIADE SOTOEAST Baton ROUGEEAST CARROLLEAST FELICIANAEVANGELINEFRANKLINFRANKLINTONGRANTIBERIAIBERVILLEJACKSONJEFFERSONJEFFERSON DAVISLAFAYETTELAFOURCHELASALLELINCOLNLIVINGSTONMADISONMOREHOUSENATCHITOCHESORLEANSOUACHITAPLAQUEMINESPOINTE COUPEERAPIDESRED RIVERRICHLANDSABINEST BERNARDST CHARLESST HELENAST JAMESST JOHNST LANDRYST MARTINST MARYST TAMMANYST.LANDRYTANGIPAHOATENSASTERREBONNEUNIONVERMILIONVERNONWASHINGTONWEBSTERWEST BATON ROUGEWEST CARROLLWEST FELICIANAWINN
Предмет
Комментарии
Как изменить высоту кровли | Home Guides
Домовладелец может захотеть изменить уклон или наклон крыши по множеству причин.Плоские или пологие крыши могут иметь протечки из-за плохого дренажа. На существующей крыше может не хватить места на чердаке для хранения вещей. Дополнение может выглядеть лучше с более высоким уклоном в старой части дома. Какова бы ни была причина, изменение уклона крыши требует удаления по крайней мере части кровельного покрытия, а значительные изменения будут включать изменение основного каркаса путем установки новых стропил или ферм. Это требует хороших столярных и кровельных навыков.
Плоский или пологий
Изменить уклон на плоской или пологой крыше с помощью какого-либо типа изоляции из жесткого пенопласта; По крайней мере, два разных типа изготавливаются из наклонных панелей.Удалите существующее кровельное покрытие до подстилающей деревянной обшивки. Убедитесь, что оболочка прочная, и удалите все выступающие гвозди. Отремонтируйте любую сломанную или поврежденную водой оболочку.
Установить панели из жесткого пенопласта различной конусности и толщины; Изоляционные панели обычно варьируются от уклона от 1/8 до 1/2 дюйма на фут, с листами, стыкованными вместе, чтобы покрыть длину крыши. Используйте один уклон от одного конца до другого или несколько различных типов уклонов для дренажа с двух или более сторон.Закрепите конические панели с помощью клея или механических креплений, в зависимости от рекомендаций производителя.
Установите все необходимые пароизоляционные или тепловые барьеры в соответствии с местными строительными нормами. Накройте коническую крышу мембраной, например, из этиленпропилендиенового мономерного каучука, термопластичного олефина или поливинилхлорида. Убедитесь, что металлический оклад правильно установлен на всех краях крыши и вокруг любых проходов, таких как дымоходы или вентиляционные трубы.
Скатная крыша
Измените уклон существующей наклонной крыши, удалив старую крышу и каркас.Снимите черепицу или другое кровельное покрытие и снимите мембрану и обшивку. Используйте монтировку, чтобы вытащить битую черепицу и деревянный настил. Зачистите крышу до стропил или ферм.
Удаляйте стропила или фермы по одному. Вытащите гвозди с помощью монтировки, а затем удалите их ломом или молотком. Бросьте старую раму на землю; обратитесь за помощью — не пытайтесь самостоятельно снимать и опускать стропильный или стропильный каркас. Осмотрите настенные заглушки после снятия всего каркаса и отремонтируйте или замените все поврежденные заглушки.
Используйте сборные фермы, чтобы укладывать новый скат на крышу. Сообщите поставщику фермы ширину и длину крыши и выбранный шаг, чтобы он мог изготовить фермы на заказ. Используйте уклон не менее 6/12, поднимаясь на 6 дюймов на фут уклона, чтобы обеспечить чердак для хранения вещей; приобретите специальные фермы чердачной крыши, чтобы освободить место внутри новой крыши.
Поднимите фермы на крышу с интервалом 24 дюйма. Прикрепите их к заглушкам с помощью обрамляющих гвоздей 16d и молотком через концы ферм в заглушки.Используйте уровень, чтобы отвесить каждую ферму. Стропила стропильных ферм накрыть ориентированно-стружечной доской, скрепленной оцинкованными гвоздями 8d. Нанесите металлический оклад на края, выступы и любые отверстия или отверстия. Скрепите рубероид и закончите черепицей или другим кровельным покрытием.
Предупреждения
Не пытайтесь строить крышу, если у вас нет навыков столярных и каркасных работ.
Обратитесь за помощью по снятию и установке кровельного материала. По возможности используйте строительные леса для получения прочной рабочей поверхности.
Писатель Биография
Боб Харинг был писателем и редактором новостей более 50 лет, в основном в Associated Press, а затем в качестве исполнительного редактора газеты «Мир» в Талсе, Окла. После выхода на пенсию он пишет рассказы о внештатных сотрудниках и еженедельно ведет колонку по компьютерной безопасности. Харинг имеет степень бакалавра журналистики Университета Миссури.
Длиннопролетная крыша — Designing Buildings Wiki
Длиннопролетные крыши обычно определяются как крыши, пролет которых превышает 12 м. Длиннопролетные крыши могут создавать гибкие внутренние пространства без колонн и могут снизить затраты на подконструкции и время строительства. Они обычно встречаются в самых разных типах зданий, таких как фабрики, склады, сельскохозяйственные постройки, ангары, большие магазины, общественные залы, спортивные залы и арены.
Их основные функции, как и у обычных крыш, обычно заключаются в защите от погодных условий, ограничении распространения огня, обеспечении звуко- и теплоизоляции и т. Д.Однако, поскольку они могут предложить единственную конструктивную систему, кроме стен по периметру, им, возможно, также придется обеспечивать поддержку строительных услуг, путей доступа, подъемного оборудования, освещения и т. Д.
Длиннопролетные крыши могут быть изготовлены из различных материалов, таких как сталь, алюминиевый сплав, древесина, железобетон и предварительно напряженный бетон. Часто предпочтение отдается стали из-за ее высокой прочности и того, что она не распространяет огонь по своей поверхности. Проектирование длиннопролетных стальных и (железобетонных) композитных балок обычно выполняется в соответствии с BS 5950, BS EN 1993 или BS EN 1994.
[править] рама портала
Рамы порталов — это тип структурной рамы, которая в своей простейшей форме характеризуется балкой (или стропильной балкой), поддерживаемой с обоих концов колоннами, однако соединения между балкой и колоннами являются жесткими, поэтому изгиб момент в балке передается на колонны. Это означает, что балка может быть уменьшена в поперечном сечении и может охватывать большие расстояния.
Обычно стык между балкой и колоннами делается «жестким» путем добавления вута, кронштейна или углубления секции в местах стыков.Рамы порталов обычно изготавливаются из стали, железобетона или клееной древесины, иногда называемой «клееной древесиной».
См. Фрейм портала для получения дополнительной информации.
[править] Скатная ферма
Скатные фермы представляют собой триангулированные плоские рамы, расположенные в подходящих центрах. Чтобы предотвратить расползание, стропила, образующие верхний край фермы, соединяются у их ног стяжным элементом. Крепление обеспечивается в пределах основного треугольника с помощью распорок и стяжек.Между фермами крепятся прогоны, к которым можно крепить кровельные покрытия.
Скатные фермы обеспечивают хороший сток дождевой воды, разумное распределение дневного света от фонарей и большой объем крыши благодаря треугольному формату.
Они часто изготавливаются из стальных профилей, соединенных вместе болтами или сваркой с фасонными пластинами, называемыми косынками. Стальные элементы фермы обычно представляют собой угловые секции, поскольку они экономичны и воспринимают как растягивающие, так и сжимающие напряжения. В качестве альтернативы можно использовать деревянные элементы, соединенные болтами и деревянными соединителями.
[править] Пила крыша
Крыши с зубьями состоят из ряда гребней, один уклон которых намного круче другого, и по профилю они похожи на зубья пилы. Они позволяют возводить скатную крышу с большим пролетом, не создавая очень высокой вершины. Более крутые поверхности часто обращены на север и застеклены, чтобы пропускать естественный свет в глубокое здание или фабрику, поэтому они также известны как «крыши северного света».
Исторически они использовались в промышленных и производственных зданиях до того, как было введено электрическое освещение, и когда стратегии дневного света были важны.Хотя они пришли в упадок с появлением искусственного освещения, архитекторы и дизайнеры начали повторно использовать их из-за их экологической эффективности и того факта, что их форма предлагает хороший потенциал для установки солнечных панелей.
[править] Стропила
Стропила могут быть спроектированы для очень длинных пролетов от 15 до 45 м. Обычно они изготавливаются из дерева или стали и располагаются в подходящих центрах для несения прогонов. Обычно они имеют низкий угол наклона, чтобы обеспечить приемлемый сток дождевой воды, и могут обеспечивать разумное распространение дневного света от фонарей.Хотя они имеют то преимущество, что уменьшают объем крыши, глубина и, следовательно, объем увеличиваются с увеличением пролета.
[править] Космическая колода
Это модульная структурная кровельная система, основанная на простой пирамидальной единице, обычно изготавливаемой с использованием трубчатых диагоналей, приваренных к формующему поддону и вершине. Конструкции с одним пролетом могут обеспечивать большие световые пролеты до 22 м, а конструкции с двумя пролетами могут обеспечивать до 33 м.
Компоненты могут быть легко доставлены на площадку и собраны в балки, при этом вся космическая палуба строится на уровне земли перед подъемом на верхние опоры по периметру.В качестве кровельного покрытия уместен любой легкий конструкционный настил. Потолочные светильники также могут быть установлены непосредственно на квадратные верхние палубы.
[править] Космическая рамка
По концепции аналогичен космической палубе, но отличается большей гибкостью конструкции и компоновки. Космические рамы — это легкие жесткие кровельные системы, состоящие из ряда соединительных элементов, которые соединяют пояса (или распорки) и элементы распорки. Их сила проистекает из жесткости треугольника, при этом изгибающие нагрузки передаются как растягивающие и сжимающие нагрузки по длине каждого пояса.Большинство космических рам изготавливаются из труб из конструкционной стали или алюминиевого сплава.
Бакминстер Фуллер впервые применил космические каркасы в 1960-х годах для своих геодезических купольных конструкций.
[править] Структуры ткани
Архитектурные ткани, такие как стекло PTFE и полиэстер ПВХ, чрезвычайно прочны при растяжении и могут покрывать очень большие площади с минимальным использованием материала. Их можно подтолкнуть к растяжению с помощью опорных конструкций, потянуть за структурные тросы или надуть за счет давления воздуха.Как правило, они полупрозрачные и поэтому обеспечивают хорошее естественное освещение.
См. «История тканевых структур» для получения дополнительной информации.
[править] Монитор крыш
Крыша для монитора — это плоская крыша с приподнятыми остекленными частями, называемыми «мониторами». Они обеспечивают хорошее равномерное распределение дневного света от мониторов, на которое не влияет ориентация здания. Они могут быть сконструированы с использованием легких длиннопролетных балок, поддерживающих рамы мониторов, или сборной железобетонной портальной рамы.
[править] Длиннопролетная арка
Длиннопролетные арки являются полностью самонесущими, без ферм, рам, опорных стоек или прогонов. Они также известны как ракушечные крыши. Они представляют собой структурную изогнутую оболочку, покрывающую заданную форму в плане и область, где силы в оболочке или мембране являются сжимающими, а в ограничивающих краевых балках — растягивающими.
Для получения дополнительной информации см. Хранилище стволов.
[править] Подвесные конструкции
Подвесные конструкции — это такие конструкции, в которых основные элементы, поддерживающие нагрузку, такие как провода, тросы, цепи и т. Д., Подвергаются только усилиям растяжения.В плоских (горизонтальных) конструкциях используется проволока, прикрепленная к опорам, на которых подвешиваются элементы, воспринимающие местные напряжения. Они используются в основном на мостах и крышах.
[править] Вантовые конструкции
Это структурная система, заимствованная из мостостроения, где конструкция плоской крыши поддерживается сверху стальными тросами, расходящимися вниз от мачт, которые возвышаются над уровнем крыши. Тросы ведут себя как простые элементы подвески, в то время как конструкция крыши ведет себя как обычная несущая конструкция, подверженная воздействию моментов, сдвигов и других видов воздействия.Ожидается, что даже при ветровом подъеме из-за собственного веса крыши подвесные элементы останутся в напряжении.
Конфигурации фермы
| Лучший способ каркаса
Скатная или обычная ферма характеризуется своей треугольной формой. Чаще всего используется для строительства крыш. Некоторые общие фермы названы в соответствии с их конфигурацией сети, например фермы King Post, Fan, Fink или Howe. Размер пояса и конфигурация полотна определяются пролетом, нагрузкой и шагом.Все конструкции ферм оптимизированы для обеспечения наиболее экономичной конфигурации для конкретного применения.
Параллельная поясная или плоская ферма получила свое название от параллельных верхних и нижних поясов. Этот тип часто используется для строительства полов, но также может применяться на крышах.
В следующих примерах представлены некоторые возможные варианты основных типов ферм. Единственное ограничение для дизайна — это ваше воображение!
Хранилище стволов
Бочкообразный свод обеспечивает уникальный округлый эффект с помощью ферм.Бочковые своды используют несколько коротких панелей с разным шагом или углом для имитации кривой. В сочетании с определенными методами отделки цилиндрический свод может выглядеть как гладкий круглый потолок. Бочковые своды обычно можно увидеть в фойе или подъездах коммерческих зданий и домов.
Тетива
Фермы тетивы имеют вид закругленного верхнего пояса с использованием множества верхних поясных панелей разного шага. Они были очень популярны в начале 1900-х годов, еще до того, как фермы были построены с металлическими соединительными пластинами.Фермы тетивы могут быть изготовлены сегодня, чтобы соответствовать существующим конструкциям или соответствовать внешнему виду более старого здания в индустриальном стиле.
Мансарда консольная с парапетами
Ферма этого стиля или его производная очень популярна в коммерческом строительстве с легким каркасом. Это дает эффект крутой скатной крыши, сохраняя при этом плоскую внутреннюю часть для механических узлов или других узлов, устанавливаемых на крыше, которые требуются проектировщику здания. Хотя внутренний верхний аккорд кажется плоским, небольшой тон (обычно.25/12) используется для обеспечения перетока воды в систему внутренней ливневой канализации.
Клересторий
Фермы
могут использоваться, когда требуется удлинение плоскости верхнего пояса над пиком общей фермы для создания большей площади поверхности с одной стороны крыши, чем с другой. Эта ферма может использоваться, когда требуется большая площадь для солнечных панелей на одной стороне крыши, или если владелец здания хочет разместить окна в вертикальной части верхнего пояса, чтобы свет проникал в здание.
Двойная консоль
Двойная консоль, как следует из названия, включает консоли на обоих концах фермы. Консоль — это когда пролет фермы выходит за пределы опоры, и это популярный способ создания крыльца без добавления стоек и опор балок возле карниза.
Двойной перевернутый
Двойные перевернутые фермы используются с четырьмя опорами и создают крутой наклон внутреннего потолка в средней части здания.
Двойной шаг
Фермы с двойным шагом, как следует из названия, имеют два разных шага с каждой стороны фермы. Эта ферма может использоваться, когда проектировщик-строитель желает крутого уклона в одном направлении здания и более узкого в противоположном направлении. Эти фермы можно использовать, когда дождь или снегопад являются проблемой на одной стороне здания или когда система солнечных батарей требует больше места на одной стороне крыши.
Плоское хранилище
Плоский свод похож на свод, но находится внутри нижнего пояса с плоскими участками с обеих сторон.Плоский свод используется, когда требуется наклонный потолок только на части пролета, покрытой фермой.
Гамбрель
Фермы
Gambrel создают структуру, аналогичную той, которую можно найти в конструкции амбара с рамой из стержней, с крутым уклоном от стен, переходящим к низкому уклону ближе к пику. Крутой уклон создает высокую ферму, в которой есть много места для перемычек или, во многих случаях, возможность чердака внутри фермы.
Половина бедра
Полуобедренные фермы используются в тазобедренной системе, в которой шаг применяется только с одной стороны. Это может произойти, если вальмовая ферма поддерживается фермой с одного конца.
бедра
Вальмовые стропильные системы пользуются большой популярностью по всей стране. В этой конструкции каждая сторона здания имеет скат крыши и карниз. Чтобы обрамить крышу в этом стиле, используются вальмовые фермы с главного пика здания, спускающиеся вниз с помощью плоского верхнего пояса.Плоская часть увеличивается по мере приближения фермы к торцевой стене. Затем используется «набор бедер» для обрамления 6 или 8 футов ближайшей к торцевой стене. Бедренные фермы также могут использоваться в качестве базовой фермы в стропильной системе типа «копилка», где меньшие фермы с козырьком размещаются поверх плоской верхней части набедренной фермы в тех случаях, когда одна ферма слишком высока для строительства. на производственном предприятии и / или слишком высоки для перевозки по дорогам общего пользования.
Моно
Фермы
Mono — это односкатные фермы с вертикальным элементом над противоположной опорой скатной опоры.Они популярны во многих сельскохозяйственных и коммерческих зданиях и могут использоваться в качестве двух половин стропильной системы с центральным подшипником в качестве альтернативы одной длинной общей ферме.
Multi Piece (копилка)
Ферма с подкладкой используется, когда требования к каркасу крыши выше, чем тот, который производитель компонентов может отгрузить или произвести на своем производственном оборудовании. Он состоит из основания, похожего на набедренную ферму, поверх которой находится ферма «шапочка».Ферма с крышкой очень похожа на ферму с фронтоном, у которой перемычки вертикально переносят нагрузки на базовую ферму под ней. Нижний пояс фермовой фермы обычно перемещается на 1-1 / 2 дюйма для непрерывных боковых ограничителей 2×4 по плоскому верхнему поясу базовой фермы или на толщину любого материала, который может быть использован (3/4 дюйма для фанеры / OSB, так далее.). В результате верхние пояса фермы для свиней расширяются с горизонтальным разрезом, чтобы позволить верхнему поясу фермы для копилок выровняться по наклонным верхним поясам основной фермы.Для облегчения изготовления и установки на конце фермы на конце горизонтального среза наклонного верхнего пояса обычно добавляется стыковой надрез на ¼ дюйма.
Полинезийская
Полинезийские фермы, как следует из названия, чаще всего встречаются в структурах, построенных в азиатско-тихоокеанском полинезийском стиле. Они объединяют в себе конструкцию с двойным шагом с умеренным шагом, начиная с подшипника, а затем переходя на более крутой шаг ближе к пику. Эти фермы часто можно встретить, путешествуя по Гавайям.Популярная сеть пиццерий также использует полинезийские фермы с плоской вершиной в подавляющем большинстве своих ресторанов.
Комната на чердаке
Фермы «Помещение в чердак» или, как правило, фермы чердака позволяют создавать жилые помещения внутри фермы. Нижний пояс увеличен и выдерживает временные нагрузки аналогично напольным системам в жилых помещениях. Фермы чердаков популярны в гаражах или везде, где люди хотят увеличить жилую площадь или складское пространство, не добавляя еще один этаж к своей конструкции.В некоторых районах страны фермы чердаков используются для размещения и скрытия оборудования HVAC.
Ножницы
Ножничные фермы используются в тех случаях, когда требуется сводчатый или соборный потолок. Шаг нижнего пояса варьируется в зависимости от шага верхнего пояса, размаха и высоты пятки. Обычно шаг нижнего пояса, составляющий половину шага верхнего пояса, используется для большинства ножничных ферм. Более крутой шаг нижнего пояса можно достичь за счет увеличения высоты пятки, что дает ферме вертикальное «пространство» для работы, или за счет применения принципа триангуляции между поясами и перемычками.
Ножницы, моно- или половинные ножницы
Ножничная моно ферма точно такая же, как моноферм, но также содержит наклонный нижний пояс для создания сводчатого потолка или для увеличения потолка до более высокой высоты стены внутри здания.
Плоский наклонный
Наклонные плоские фермы используются почти как балки в тех случаях, когда желательно, чтобы уклон внутреннего потолка был таким же, как и уклон крыши.Наклонные плоские фермы обычно поддерживаются коньковой балкой или балочной фермой на пике крыши и имеют наклонные плоские фермы с обеих сторон для создания широких открытых пространств в общественных местах, таких как манежи для верховой езды и церкви.
Studio Vault
Студийный свод возникает, когда нижний пояс наклонен в одном направлении без пика и заканчивается вертикальным перепончатым элементом. Это полезно, когда требуется наклонный потолок без пика или более высокая область стены для подвешивания произведений искусства или другой эстетики.Аналогичный эффект возникает, когда «заполняющие элементы» применяются к типичной ножничной ферме для создания плоского потолка в пространстве, которое в противном случае было бы закрыто ножничными фермами.
Поднос или ящик
Потолок из поддонов или ящиков встраивается в ферму путем уклона на небольшое расстояние с двух сторон и последующего выравнивания нижнего пояса. Это популярные дизайнерские эффекты в спальне или столовой, которые могут создать дополнительную вертикальную глубину и / или обрамить определенные элементы комнаты.Подносные потолки получили свое название, потому что они напоминают перевернутый сервировочный поднос.
Трехподшипник
Фермы
Tri-Bearing включают дополнительный внутренний подшипник к традиционным двум внешним подшипникам. Использование дополнительных подшипников позволяет снизить реакцию на внешние подшипники и может снизить общую стоимость фермы, часто сокращая материалы пояса и перемычки, требуемые в конструкции. Однако, если используются внутренние опоры, путь нагрузки должен поддерживаться через внутренние стены, систему пола, фундамент и в опоры здания.
Убежище
Свод встречается только в части нижнего пояса фермы. Шаг применяется от одного подшипника на расстоянии до пика в нижнем поясе, а затем возвращается обратно к плоскому нижнему поясу. Это типично, когда ферма охватывает несколько комнат, но наклонный потолок желателен только для одной из этих комнат, например спальни или столовой.
Сводчато-параллельный пояс
Сводчатые фермы с параллельными поясами имеют одинаковый шаг верхнего и нижнего пояса.Это достигается за счет приподнятой пятки, которая позволяет перемычкам передавать нагрузки через ферму на подшипники. Сводчатые фермы с параллельными поясами используются везде, где требуется крутой внутренний сводчатый потолок.
Изогнутые трубчатые элементы — стальная конструкция
Криволинейные крыши могут быть сформированы с использованием трубчатых элементов одинарной кривизны, периодически соединяемых двухслойных элементов или трубчатых ферм, как показано в следующих примерах.
Таблица 4.2 Минимальные радиусы изгиба для обычных стальных профилей
Раздел
Типичный радиус
Балки и универсальные балки (ось x-x)
1.6 м
Универсальные колонны (ось x-x)
Универсальные колонны (ось xx)
Каналы (ось xx) 127 x 64 x 14 кг / м 203 x 89 x 29 кг / м 254 x 89 x 35 кг / м 305 x 102 x 46 кг / м Все секции до 432 x 102 x 65 кг / м
Балки, балки и колонны (ось Y-Y)
610 x 229 x 140 кг / м
Все секции до 1016 x 455 x 488 кг / м
Корончатые и ячеистые балки (ось x-x)
305 x 133 x 30 кг / м 458 x 165 x 54 кг / м 609 x 178 x 74 кг / м 800 x 210 x 122 кг / м 915 x 305 x 238 кг / м
Корончатые и ячеистые балки (ось y-y)
305 x 133 x 30 кг / м 458 x 165 x 54 кг / м 609 x 178 x 74 кг / м 800 x 210 x 122 кг / м 915 x 305 x 238 кг / м
Круглые полые профили
60.3 x 5 мм 114,3 x 6,3 мм 168,3 x 10 мм 219,1 x 12,5 мм
Большинство размеров до 610 мм x 35 мм
Квадратные и прямоугольные полые профили
50 x 50 x 5 мм 100 x 100 x 6,3 мм 150 x 150 x 10 мм 200 x 200 x 12,5 мм
Все размеры до 400 x 400 x 16 SHS и 500 x 300 x 20 RHS
4.17 Изогнутый корпус юридического факультета Кембриджского университета (архитектор: Foster and Partners)
Юридический факультет Кембриджа окружен треугольной структурой Виренделя, имеющей цилиндрическое сечение, к которой крепятся остекление и облицовка из нержавеющей стали.Этот изогнутый элемент сливается между крышей и стенами и создает симпатичное ограждение для внутреннего пространства, как показано на Рисунке 4.17 и см. Также Цветную Таблицу 1.
Станция TGV в Лилле расширяет концепцию изогнутой трубчатой крыши за счет периодического использования стяжек для уменьшения эффекта изгиба в арке, чтобы минимизировать требуемый размер секций (см. Рисунок 4.18). В хозяйственном здании штаб-квартиры Saga серия наклонных арок поддерживает тканевую крышу, как показано на Рисунке 4.19.
Трехмерное расширение арки — это купольная конструкция, где решетка из сварных трубчатых секций может создать эффективное и привлекательное структурное решение для зрительных залов и больших залов, как показано на рис. 4.20.
Крыша большой оранжереи Национального ботанического сада Уэльса (цветная пластина 2) состоит из ряда трубчатых стальных арок в форме тороида. Крепление к остеклению осуществляется выступающими ребрами, приваренными к трубам.
4.20 Roy Thomson Hall, Toronto, использование сварной трубчатой решетки для создания куполообразной крыши концертного зала
4.21 Leipzig Messe — остекление, поддерживающее внешние конструкции (архитектор: Von Gerkan Marg & Partners и Ian Ritchie)
На Лейпцигской ярмарке изогнутые трубчатые арки поддерживают трубчатую решетку, которая поддерживает полностью застекленный фасад, как показано на Рисунке 4.21 и см. Также Цветную Таблицу 6.
4,4 Колонны
В скрепленных рамах колонны спроектированы таким образом, чтобы выдерживать в основном силы сжатия.Форма секций UC такова, что они более устойчивы к продольному изгибу, чем стандартные секции балки. Колонны, используемые в жестких или качающихся каркасах, также спроектированы так, чтобы противостоять изгибу. Там, где преобладают эффекты изгиба, может быть более подходящим использовать UB в качестве столбцов, например, в фреймах портала.
Колонны могут быть в виде секций UC, которые соединяются в соответствующих точках (обычно каждые два или три этажа) в высотных зданиях. В более высоких зданиях размеры колонн обычно выбираются из одного серийного размера с уменьшением веса секции на верхних уровнях.Соединения балки с колонной выполняются либо с фланцами колонны (соединения по главной оси), либо со стенкой колонны (соединения по малой оси). Примеры типовых подключений приведены ниже. Также может возникнуть необходимость в локальном усилении колонн в точках передачи нагрузки, например, для балок с моментными соединениями.
Колонны трубчатые
Квадратные или круглые полые секции
очень эффективны при сжатии, поскольку материал удален от оси секции, что увеличивает сопротивление короблению.Как круглые (CHS) секции, так и квадратные (SHS) широко используются в качестве тонких колонн. Главный вопрос дизайна — это форма присоединения к лицевой стороне колонны.
Колонны композитные
Колонны могут быть спроектированы для достижения большего сопротивления сжатию и огнестойкости за счет бетонного ограждения (в случае двутавровых секций) и бетонного заполнения (в случае полых секций). Например, заполнение между фланцами колонны двутаврового сечения без армирования может повысить ее огнестойкость до 60 минут при сохранении тех же внешних размеров
.
раздел.Заливка трубных секций бетонной тазом
увеличивает их структурное сопротивление, а также их огнестойкость до 60 минут без армирования и до 120 минут с армированием стержнями.
4.4.1 Открытые трубчатые колонны
Трубчатые колонны используются в приложениях, где требуется минимальное проникновение в пространство или где сохраняется внешний вид колонны. Они конструктивно эффективны и поэтому могут быть использованы в тонких колоннах.
Амстердама
Аэропорт Схипхол иллюстрирует этот принцип, как показано на Рисунке 4.22. Колонны большого диаметра также использовались как часть системы воздуховодов. Станция Hung Hom в Гонконге показывает, как трубчатые колонны могут использоваться в трубчатых стержневых балках (см. Рис. 4.23). Другой пример открытых трубчатых колонн см. На цветной табличке 7.
Недавний пример объединения столбцов в привлекательную группу можно увидеть в Центре Медиатеке в Сендае (цветная пластина 21).
Круглые колонны особенно привлекательны внутри торговых центров и зрительных залов. Огнестойкость может быть достигнута с помощью вспучивающихся красок или заливки бетона (см. Главу 13). Другие формы противопожарной защиты обычно влияют на внешний вид и форму секции и не являются предпочтительными.
Соединения с трубчатыми колоннами часто выражаются как часть общей концепции конструкции. Как описано в Главе 6, существует широкий
4.22 Амстердамский аэропорт Схипхол
4.23 Трубчатые колонны и опорные балки на станции Хунг Хом в Гонконге (архитектор: Foster and Partners)
4,24 Трубчатые колонны с болтовыми или жесткими соединениями
4.25 Трубчатые распорки для поддержки крыши Уимблдонского суда №1 (архитектор: BDP)
вариантов конструкции, в зависимости от того, является ли соединение штифтовым (т. Е. Сопротивляется только сдвигу и растяжению) или жестким (т. Е. Также сопротивляется моменту). Примеры архитектурных деталей, используемых в соединениях балки с трубчатой колонной, показаны на рисунке 4.24.
Колонны возводятся в два или три этажа высотой, и стыки обычно выполняются с помощью торцевых пластин или аналогичных соединений чуть выше уровня пола, чтобы избежать проникновения в пространство пола.
Трубчатые секции могут также использоваться в качестве тяжело нагруженных стоек для поддержки навесов крыш, как показано на Рисунке 4.25. Это важно также в условиях ветрового подъема, когда изменение нагрузки на противоположное может привести к действию элементов растяжения на сжатие.
Atria и торговые центры часто используют высокие и тонкие трубчатые колонны для поддержки длиннопролетных крыш, как показано на Рисунке 4.26.
Штифтовые соединения r
Жесткие соединения
Жесткие соединения
4.26 Изогнутая крыша на Princes Square, Глазго (архитектор: Hugh Martin & Partners)
4.4.2 Бетонные колонны
Бетонная заливка улучшает сопротивление сжатию и огнестойкость трубчатых колонн. Это связано с тем, что бетон внутри секции действует совместно со стальным кожухом, так что прочность на сжатие двух материалов может быть мобилизована вместе.Действительно, прочность бетона также повышается за счет ограничивающего эффекта трубчатой секции. Часто проектировщик не использует прочность бетона на сжатие в нормальном проектировании, но использует ее для повышения огнестойкости колонны, исходя из предположения, что открытая стальная секция теряет всю свою прочность при сильном пожаре.
Метод расчета составных колонн представлен в SCI
. Публикация
. С точки зрения архитектурных возможностей бетонная заливка может привести к:
• более тонкие колонны
• более высоконагруженные колонны, где сопротивление сжатию увеличивается для данного размера трубы
• более длительные периоды огнестойкости (которые также можно повысить за счет армирования стержнями)
• отличная ударопрочность.
В Австралии и на Дальнем Востоке трубчатые профили большого диаметра, заполненные бетоном, широко используются в коммерческих застройках высотных зданий. В этом случае трубчатые секции предназначены в основном для поддержки каркаса и перекрытий во время строительства, а бетон обеспечивает сопротивление сжатию при последующих нагрузках. Трубы большого размера (диаметром от 0,6 до 1,5 м) могут быть изготовлены из листа, который сгибается в круглую форму и сваривается по шву.
Конкретные технические вопросы, которые необходимо решить в этой форме строительства:
метод заливки бетоном, который обычно заключается в заливке сверху колонны на высоте одного или двух этажей, передача нагрузки от балок к колоннам, что для колонн большого диаметра достигается за счет стальной вставки с соединителями, работающими на сдвиг, встроенными в ядро огнестойкости колонны за счет арматуры в бетоне.В этом случае колонна спроектирована и детализирована в соответствии со стандартной железобетонной практикой. Количество арматуры должно быть минимальным (<2% площади поперечного сечения колонны), чтобы не было слишком много арматуры для заливки бетоном.
4.4.3 Мачты трубчатые
Трубчатые элементы можно использовать в высоких тонких мачтах и комбинировать с другими секциями в зависимости от архитектурного и конструктивного подхода. Одним из прекрасных ранних примеров комбинированного использования типов секций является Центр распределения запчастей Renault в Суиндоне, где круглые трубчатые колонны поддерживали каркас из конических секций UB, подвешенный к вершине колонны и валу (см. Рисунок 1.2).
Одиночные или сгруппированные трубчатые колонны сами по себе могут образовывать базовую структуру с возможностью архитектурного выражения. На рис. 4.27 показана группа сужающихся труб, имитирующих судовой кран в Генуе, Италия, которые поддерживают как тканевую мембранную крышу над общественной площадью, так и подъемник, открывающий панорамный вид на город.
Навес супермаркета в Плимуте (рис. 4.28) был спроектирован с использованием трубчатых колонн, чтобы выразить морскую тему.
Иногда разделение между колонной и элементами фермы или балки менее четкое, как в случае, когда разрабатываются «древовидные» конструкции.Такое выражение также использовалось в аэропорту Штутгарта (рис. 1.12) и более формально в аэропорту Станстед (рис. 4.29), в котором 36 деревьев колонн действуют как жесткий каркас и поддерживают наклонные ветви, которые сами поддерживают всю крышу.
4,5 Фермы и решетчатые фермы
Фермы и решетчатые фермы могут быть представлены как треугольные или прямоугольные сборки элементов растяжения и сжатия. Верхние и нижние пояса обеспечивают сопротивление сжатию и растяжению при общем изгибе, а перемычка или элементы жесткости противостоят силам сдвига.Могут быть созданы фермы самых разных форм. Каждый из них может различаться по общей геометрии и по выбору отдельных элементов, из которых они состоят.
Фермы обычно связаны с скатными крышами и спроектированы так, чтобы соответствовать профилю крыши. Меньшие уклоны кровли приводят к более тяжелым поясам сжатия, тогда как более крутые уклоны кровли требуют более длинных и часто более тяжелых элементов распорки.
Решетчатые фермы обычно ассоциируются с длиннопролетными балками, у которых верхние и нижние пояса обычно горизонтальны.Однако для более плоских крыш можно эффективно использовать решетчатые фермы с наклонным верхним поясом.
4.5.1 Формы ферм
Фермы или решетчатые фермы могут иметь несколько основных форм, как показано на Рисунке 4.30. Приведены общие названия этих форм ферм вместе с их типичным диапазоном пролетов. Их изготавливают путем соединения стандартных секций болтами или свариванием. Для пролетов до 20 м достаточно использовать уголки, тройники и полые более легкие профили. Для очень длинных пролетов могут потребоваться полые профили UC или более тяжелые.Смешанное использование этих секций может быть целесообразным для минимизации визуального воздействия элементов жесткости. Эти альтернативные типы секций показаны на Рисунке 4.31. Фермы очень эффективны при использовании стали, но их изготовление относительно дорого. Стяжки обычно легче хордовых.
• Решетчатые фермы Уоррена или Пратта
Решетчатые балки имеют широко параллельные верхние и нижние пояса, в которых распорные (диагональные) элементы расположены в форме W или N соответственно.В балке Пратта (форма N) ориентация элементов распорки обычно изменяется в середине пролета. Верхний пояс обычно предохраняется от продольного изгиба за счет регулярного крепления прогонов крыши или плиты перекрытия.
Ярким примером конструкции, образованной, по сути, круглой трехмерной балкой Уоррена, является London Eye, спроектированный Marks Barfield Architects (цветная пластина 23). См. Также цветную табличку 4.
Балки Pratt — это традиционная конструкция, в которой часто используются уголки и Т-образные профили.Они эффективны при выдерживании вертикальных нагрузок, поскольку все сжимающие элементы короткие (то есть вертикальные элементы), а более длинные диагональные элементы находятся в состоянии растяжения.
Балки Уоррена (W-образная форма) часто изготавливаются из трубчатых секций, поскольку они эффективны в качестве элементов жесткости, которые действуют
4.30 Различные формы обычных стропильных ферм и решетчатых балок
попеременно при растяжении и сжатии. В легких зданиях подъем ветра может быть значительным и может вызвать изменение сил, действующих на ферму.Финк, Хоу и французские фермы
Эти особые формы скатной фермы формируют форму готовой крыши. Швы вершины и карниза между поясами булавят. Они часто используются в жилых домах и фермах небольших пролетных крыш и обычно содержат тройники и угловые элементы. Балка Vierendeel
Это другая форма конструкции, в которой отсутствуют диагональные элементы жесткости, а соединения между горизонтальными и вертикальными элементами выполнены с моментом —
4.31 Различные типы стальных профилей, используемых в стойках ферм. Фермы Vierendeel дороги при использовании стали и при изготовлении, и подходят только для использования в особых обстоятельствах, например, когда размер проемов максимален, чтобы обеспечить прохождение коммуникаций. Тем не менее, можно спроектировать одну панель Виренделя в центре стандартной балки Уоррена или Пратта, особенно если балка выполняет композитное действие с плитой перекрытия. Ферма тетива
Один пояс фермы тетивы изогнут по высоте и завязан между ее опорами.Легкие фермы этой формы также могут быть ориентированы вертикально для поддержки облицовки и остекления, где архитектурное выражение фермы особенно важно.
Ножничная ферма
Ножничная ферма представляет собой вариант стандартной формы фермы и предлагает архитектурные возможности и большую высоту над головой, но конструктивно менее эффективна из-за меньшей глубины. Ферма крыши северного освещения
Фермы северного освещения традиционно используются для коротких пролетов в промышленных зданиях типа цех.Они позволяют получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет использования остекления на более крутых участках, которые обычно обращены на север или северо-восток, чтобы уменьшить солнечное излучение. Разработки формы кровли
Большинство из вышеупомянутых решетчатых балок и ферм можно развить в более интересные структурные и архитектурные формы. Некоторые возможности, включая изогнутые и мансардные крыши, показаны на рис. 4.32.
4.32 Разработка типовых ферм и решетчатых форм
4.33 Решетчатые фермы в сочетании с сборными стальными колоннами образуют гибридную структуру портала в Британской школе, Кройдон (архитектор: Кэссиди Таггарт)
4.34 Решетчатая ферма тетивы павильона Великобритании, Экспо 1992, Севилья (архитектор: Николас Гримшоу и партнеры)
Фермы предлагают прекрасную возможность для архитектурного выражения в различных формах, как показано на рисунках 4.33 и 4.34.
В зависимости от формы фермы могут рассматриваться и другие компоненты меньшего размера, например:
Кабели (или стальные канаты) скручены из нескольких прядей или набора проводов.Кабели могут быть пропитаны и покрыты нейлоном или ПВХ, а также могут быть смазаны и оцинкованы для защиты от коррозии. Кабели обладают высокой прочностью на разрыв, но часто имеют низкую пластичность. Они подходят только для растягиваемых элементов ферм, например, ветрозащитных балок для застекленных стен.
Крепления к тросам обеспечивают механизм сцепления с прилегающей конструкцией. Особое внимание необходимо уделить аэродинамическому демпфированию длинных стяжек на кабелях при воздействии ветра.
Отдельные стержни изготовлены из прочной стали, концы которых имеют резьбу для крепления к стальным муфтам.Стержни — это линейные и более жесткие элементы, тогда как тросы будут прогибаться естественным образом. При установке рамы стержни обычно слегка натягиваются. Они подходят только для сопротивления напряжению. В «ветровой балке» они могут быть предварительно натянуты, чтобы изменение ветровых нагрузок не приводило к сжатию.
Стальные балки можно рассматривать как X-образные фермы, хотя они визуально более заметны.
4.5.2 Шарнирно-сочленение элементов ферм
Те же понятия, которые определяют отношения между элементами в раме, чтобы придать масштаб, акцент и артикуляцию частям, одинаково важны для отношений между элементами в отдельном элементе с фиксированной общей геометрией и конечными условиями.Эта точка схематично проиллюстрирована для простой плоской фермы на рис. 4.35, в которой положение шарнирных соединений между элементами растяжения и сжатия, а также внутри самих элементов сжатия может создавать различные детали и эффекты. Этот принцип обычно применим к любому типу участников. Конкретная форма соединений зависит от поперечного сечения отдельных элементов.
4.5.3 Трубчатые фермы
Фермы с трубчатыми элементами могут обеспечить элегантные конструктивные решения для длиннопролетных крыш.Их также можно использовать в качестве «передаточных конструкций» для поддержки нескольких этажей выше и для создания открытых зон циркуляции внизу. Отношение пролета к глубине длиннопролетных ферм с трубчатыми секциями может находиться в диапазоне от 20 до 25, уменьшаясь до 10-15 для сильно нагруженных применений. Трубчатые фермы могут иметь очень простую форму, как показано на Рисунке 4.36, который иллюстрирует использование
.
4.35 Шарнирное соединение элементов фермы для создания различных эффектов
4.35 Шарнирное соединение элементов фермы для создания различных эффектов
4.36 ферм в штаб-квартире Toyota, Суиндон (архитектор: Шеппард Робсон)
фермы с параллельными поясами. Наклонные трубчатые фермы могут использоваться в форме «гнутой пластины» для отражения формы крыши, как показано на рис. 4.37. Горизонтальным силам противодействуют стяжки (см. Раздел 7.5).
Могут быть созданы более сложные стропильные фермы с треугольным поперечным сечением, как показано на Рисунке 4.38. Ферма тетивы в спортивном зале, показанном на рис. 4.39, использовала тяжелый верхний пояс и вертикальные стойки с легкими распорками и нижние элементы пояса.Видимая глубина
4,37 Наклонные трубчатые фермы для создания складчатой пластинчатой крыши (архитектор: Haworth Tompkins Architects)
4,37 Наклонные трубчатые фермы для создания складчатой пластинчатой крыши (архитектор: Haworth Tompkins Architects)
4,38 Изогнутые треугольные фермы на заводе Motorola в Суиндоне (архитектор: Шеппард Робсон)
4,40
Эйр)
Депо Стратфорд-Маркет, Лондон (архитектор: Уилкинсон
4.41 Изогнутые фермы крыши на терминале TGV в аэропорту Шарля де Голля, Париж (архитектор: Aeroports de Paris)
4,40
Эйр)
Депо Стратфорд-Маркет, Лондон (архитектор: Уилкинсон
4,41 Фермы крыши с глубоким изгибом на терминале TGV в аэропорту Шарль-де-Голль, Париж (архитектор: Aeroports de Paris)
фермы тетивы уменьшено за счет использования этих легких компонентов.
Длиннопролетные фермы в депо Stratford Market расположены по пересекающейся ортогональной схеме и поддерживаются на деревьях колонн, чтобы минимизировать эффективный пролет ферм (см. Рисунок 4.40). В Ponds Forge, Шеффилд, фермы крыши были ориентированы по диагонали через ограждение и опирались на диагональную решетку из трубчатых элементов (см. Цветную табличку 20).
В кровельных фермах терминала TGV в аэропорту Шарля де Голля в Париже использовались трубчатые фермы с загнутым вниз нижним поясом, конфигурация которого обычно противоположна желаемой для большинства крыш, но которая вызывает поразительный архитектурный эффект. Наклонные трубчатые колонны поддерживают верхние пояса четырех ферм, как показано на рисунке 4.41.
4.42 Треугольные фермы крыши в аэропорту Гамбурга (архитектор: фон Геркан Марг и партнеры)
В аэропорту Гамбурга треугольные фермы изогнуты по своей длине и поддерживаются наклонными трубчатыми распорками, как показано на рисунке 4.42. .
Прочтите здесь: Соединения между разделами
Была ли эта статья полезной?
Pole Barns — Reed’s Metals
Pole Barns — Reed’s Metals
Обладая простотой и надежностью, амбары на столбах представляют собой экономичное решение для хранения и защиты.Они легкие и простые в установке — без тяжелого оборудования. Популярно для животноводческих помещений, навесов для оборудования и хранения продуктов. Фермы доступны в предварительно установленных размерах или могут быть заказаны по индивидуальному заказу.
Светлый камень / глина 24x30x10 Закрытый амбар с опорой 10×30
Артикул: JX-37
24x30x10 Закрытый сарай на столбах
10×30 с наклоном
12-дюймовый выступ с металлическим потолком на фронтонах и карнизах
Шаг 4/12
Medina, TN
29ga Глиняная крыша, отделка и вагонка для жилых домов (гарантия 45 лет)
29ga Жилые легкие каменные стены (гарантия 45 лет)
6×6 столбов
Инженерные стальные фермы
1 — 3070 Ходовая дверь
1 — 10×8 Janus Mo # 2000 Roll-Up Door
Esulation
Запросите цитату по этому поводу
Barn Red / Mocha Tan / Ivory 12x36x18 Enclosed Pole Barn w / 2 — 14x36x14 Lean-To’s
Ссылка: JX-94
12x36x18 Закрытое главное здание
2 — 14×36 Lean-To’s
Finger, TN
29ga Residential Barn Red Roof (гарантия 45 лет)
Стены Mocha Tan 29ga для жилых помещений (гарантия 45 лет)
29ga Жилые отделки цвета слоновой кости (гарантия 45 лет) )
Свес и перекрытие 12 дюймов
Одинарная пузырчатая изоляция в крыше и стенах
1 — 3070 Стальные проходные двери
Проемы с рамой 2 — 8×8
1 — Проем с рамой 10×10
Столбы 6×6
Инженерные стальные фермы
Двери из искусственного голландца, окна из искусственного голландца и 1 дверь в жилую, предоставленную подрядчиком.
Запросите цитату по этому поводу
Полированный сланец / глина Частично закрытый амбар на столбах
Ссылка: JX-105
40x60x14 с наклоном 30×60
Крыша из полированного шифера 29ga, отделка и Wainscott — 45-летняя гарантия
Глиняные стены 29ga — 45-летняя гарантия
Двух- 24-футовые барджоисты
Расчет только на крыше
Запросите цитату по этому поводу
причин купить
Любой размер до 40 футов.широкие
Спроектированные стальные фермы
Выберите расстояние между зажимами для металлических или деревянных прогонов
Стандарт скатной кровли 4:12, доступны другие
Панели размеров 29 и 26
10-футовые и 12-футовые отсеки
Доступны все цвета
Опции
Водосточные желоба и водосточные трубы
Коньковые вентиляционные отверстия
Светоотражающая изоляция
Усиленная виниловая изоляция
Внутренние стеновые панели
Мансардные окна
Карниз и пристройки фронтона
Двери для персонала и рулонные двери
Назад к металлическим зданиям
Заказать
сегодня ,
Забрать сегодня
по наличию кровли и расходных материалов.
Доставка в течении

72 часа
на большинство продуктов.
Купите
напрямую и сэкономьте !
Reed’s состоит из 9 производственных площадок, использующих самые современные технологии и методы изготовления для обеспечения беспрецедентного качества и обслуживания.
Панели нарезанные по длине
Индивидуальная планка длиной до 20 футов
Лучшая в отрасли гарантия
Крыши Металлические здания
БЕСПЛАТНО Оценки
Цитаты без проблем
Заинтересованы в металлической крыше или здании? Позвоните или отправьте нам свои проектные идеи, и мы бесплатно предоставим смету без всякого давления на покупку.Никаких хлопот, никаких затрат, никакой лишней работы для вас.
Запрос Предложение
Этот сайт использует файлы cookie для улучшения вашего опыта. Разрешить файлы cookie
Кровельные фермы
: компоненты, типы и нагрузки | Строительство
Кровельные фермы необходимы, когда необходимо обеспечить скатную крышу. В местах сильных дождей или снегопадов необходимы наклонные крыши, которые должны поддерживаться стропильными конструкциями.Мастерские, склады, промышленные здания и т. Д. Также нуждаются в покатых крышах и, следовательно, в стропильных фермах. Для многих одноэтажных домов обычны скатные крыши на фермах. Когда должна быть предусмотрена крыша для здания, которое не имеет внутренних опор, а внешние стены находятся на расстоянии более 12 м друг от друга, стропильная ферма будет удобным приспособлением для поддержки крыши.
Компоненты стальной фермы крыши:
Ферма крыши состоит в основном из следующих компонентов:
(i) Элементы верхнего пояса.
(ii) Элементы нижнего пояса.
(iii) Пользователи Интернета.
Самая верхняя линия элементов, проходящая от одной опоры к другой через вершину, называется верхним поясом, поскольку нижний пояс состоит из самой нижней линии элементов, идущих от одной опоры к другой.
В фермах, которые просто опираются на концы, элементы верхнего пояса подвергаются сжатию, а элементы нижнего пояса — растяжению. Но в консольных фермах верхние поясные элементы будут в растяжении, а нижние поясные элементы будут в сжатии.Обычно в фермах с простой опорой при нормальных нагрузках верхние и нижние элементы пояса рядом с опорой несут большие силы.
Верхний и нижний элементы пояса соединяются вертикальными или диагональными элементами, называемыми элементами перемычки. Соединения, в которых элементы перемычки соединяются с поясами, называются точками панели. Сустав на опоре называется пяточным суставом, а сустав на гребне — пиковым суставом.
Элементы растяжения называются стяжками, а элементы сжатия — распорками.
Ферма обеспечивает простое средство передачи нагрузок через реакции на стены или опорные колонны.
Расстояние между опорными концевыми соединениями фермы называется ее пролетом. При опоре на стены расстояние между центрами опор считается пролетом. При обрамлении колонн расстояние между гранями колонн считается пролетом.
Подъем фермы — это расстояние по вертикали между вершиной и линией, соединяющей опоры.
Отношение подъема к размаху называется шагом.
Шаг и уклон крыш при разном наклоне приведены ниже:
При подъеме не более 1 вертикали на 6 горизонталей крышу называют плоской крышей. Если подъем превышает указанный предел, крыша называется скатной крышей. По возможности следует избегать крутых склонов, так как они должны выдерживать большее давление ветра. Более того, элементы фермы становятся длиннее, в частности, элементы сжатия, если их сделать длиннее, они могут выдерживать только низкие напряжения в зависимости от их степени гибкости.Таким образом, компрессионные элементы должны быть тяжелыми.
Часть фермы, лежащая между двумя последовательными стыками, называется панелью. Часть крыши, заключенная между последовательными фермами, называется пролетом. Элемент, простирающийся от фермы к ферме, который предназначен для того, чтобы нести нагрузку на кровельный материал и передавать ее на точки панели, называется прогоном. Следовательно, длина прогона равна ширине пролета, т. Е. Расстоянию между фермами.
Различные компоненты фермы показаны на рис. 12.1.
Типы ферм:
Ферма с королевской стойкой применяется в основном для коротких пролетов (менее 6 м). Обычно он строится полностью из дерева или из дерева в сочетании со сталью. Стальные стержни используются в качестве элементов растяжения.
Ферма Queen post пригодна для пролетов от 6 до 9 м. Для обычных зданий ферма типа финка считается очень подходящей. Эти фермы удобны для пролетов от 12 м до 18 м.
Для малых пролетов плоские крыши могут поддерживаться балками. Но для больших пролетов следует использовать плоские фермы. В этом случае верхний пояс будет наклонен достаточно, чтобы обеспечить необходимый уклон для надлежащего дренажа.
В производственных помещениях, где желательно значительно больше света, используется зубчатая ферма. В этом случае будут остеклены крутые стороны ферм. Застекленные панели обычно обращены на север, чтобы избежать прямого солнечного света, и поэтому их называют кровельными фермами северного света.Для длинных пролетов и там, где требуется больше места для головы, используется ферма в форме полумесяца. Для таких условий также используются ферма ножниц, ферма бордюра, ферма сарая, трехшарнирная арочная ферма, ферма из балки Hammer.
Нагрузки на фермы крыши:
1. Постоянная нагрузка:
Они состоят из веса ферм, кровельных покрытий, прогонов и связей. Обычно статическая нагрузка на ферму выражается как нагрузка на единицу горизонтальной площади.
Вес кровельного покрытия:
В следующей таблице показан вес обычно поставляемого кровельного покрытия.
Шаг ферм:
Наклон элементов верхнего пояса или отношение подъема к пролету фермы называется шагом фермы. Шаг фермы — важный фактор при выборе фермы. Уклон крыши необходим для отвода дождевой воды, попадающей на крышу. Если скаты кровли не предусмотрены, т.е. если крыши плоские, то может быть очень сложно обеспечить листовую кровлю без использования эффективной мастичной герметизации стыков листов.
Когда Г. Листы используются с шагом может составлять 1/6 пролета. Если используются листы переменного тока, шаг может составлять от 1/10 до 1/12 пролета. При наличии снеговых и ветровых нагрузок удобен шаг 1/4 пролета. В регионах, где нет снега, приемлемый шаг 1/6. В фермах с низким шагом есть преимущество пониженного давления ветра.
Purlins:
Прогоны — это балки из легких секций, проходящие между фермами, несущие статическую нагрузку на крышу, временную нагрузку и ветровую нагрузку.Прогоны передают эти нагрузки на фермы. Обычно прогоны располагаются на таком расстоянии, что они опираются на соединения верхнего пояса фермы.
В случае ферм с большими пролетами может возникнуть необходимость в опоре прогонов поверх элементов верхнего пояса между точками панели. В таких случаях элементы верхнего пояса будут подвергаться изгибающему моменту в дополнение к осевой нагрузке. Прогоны могут быть уголками, швеллерами, двутаврами, трубчатыми секциями и т. Д.
Расстояние между фермами:
Шаг ферм определяется шагом колонн.Расстояние между фермами может быть таким, чтобы минимизировать стоимость кровли. Шаг ферм может составлять от 1/3 до 1/5 пролета. Там, где снеговые нагрузки и накладываемые нагрузки практически отсутствуют, могут быть предусмотрены большие расстояния.
Разумные расстояния между ферм по пролетам указаны ниже:
Боковые распорки:
Ветровые силы, параллельные коньку, действующие на концы фронтона, могут вызывать смещения и деформации стропильных ферм, если на каждом конце не предусмотрена толстая каменная стена с фронтоном.Если такие торцевые двускатные стены не предусмотрены, необходимо предусмотреть боковые связи, соединяющие две последние фермы. Эти связи состоят из двух систем шнуровки — одна система шнуровки соединяет нижние поясные сочленения двух последних ферм. Вторая система шнуровки соединяет верхние поясные сочленения двух последних ферм (рис. 12.3).
Вес Purlins:
Размер прогонов зависит от типа поддерживаемого кровельного покрытия, ветровых и других нагрузок, а также расстояния между фермами.
Как правило, могут быть приняты следующие цифры:
и. Прогоны, поддерживающие шиферную крышу = 120 Н / м ²
ii. Прогоны, поддерживающие остекленную крышу = 100 Н / м ²
iii. Прогоны, поддерживающие гофрированный лист = 80 Н / м ²
Вес ферм:
Предполагая, что кровельное покрытие выполнено из гофрированного листового металла, а фермы расположены на расстоянии 4 метра и что фермы имеют подъем от одной четвертой до одной пятой пролета, вес фермы, выраженный в Н / квадратный метр площадь плана можно принять как-
Вес ветровой связи:
Можно принять от 12 до 13 Н / м ² площади плана.
2. Живые нагрузки на фермы крыши:
(i) Для наклонной или плоской крыши с уклоном до 10 градусов включительно.
Временная нагрузка должна быть следующей:
(а) При наличии доступа — 1500 Н / м ²
(б) При отсутствии доступа — 750 Н / м ² (кроме технического обслуживания)
(ii) Покатая крыша с уклоном более 10 градусов.
Допустимая временная нагрузка в этом случае составляет 750 Н / м ² минус 20 Н / м ² на каждый градус увеличения уклона более 10 градусов.
Примечание:
Временная нагрузка не должна быть меньше 400 Н / м ².
Снеговая нагрузка:
Если крыша подвергается снеговой нагрузке, она должна быть рассчитана на фактические нагрузки от снега или на временные нагрузки, указанные выше, в зависимости от того, какая из них более серьезна. Фактическая нагрузка от снега будет зависеть от формы крыши и ее способности удерживать снег, и каждый случай должен рассматриваться отдельно. При отсутствии какой-либо конкретной информации можно принять нагрузку из-за сбора снега равной 2.5 Н / м ² на 1 мм толщины снега.
Следует учитывать возможность полной или частичной снеговой нагрузки, то есть, одна половина крыши полностью загружена расчетной снеговой нагрузкой, а другая половина — половиной расчетной снеговой нагрузки. В случае крыш с уклоном более 50 ° снеговой нагрузкой можно пренебречь; Однако там, где есть вероятность образования снежных карманов, это следует учитывать.
Экономическое расстояние между фермами:
Под экономичным шагом ферм понимается расстояние, при котором общая стоимость ферм, прогонов, кровельного покрытия, колонн и т. Д.это минимум. При большом расстоянии между фермами прогоны будут тяжелыми и дорогостоящими. При небольшом расстоянии между фермами, в то время как прогоны становятся легкими и менее дорогостоящими, фермы будут стоить дорого. Фермы могут располагаться таким образом, чтобы общая стоимость конструкции крыши была минимальной.
Следовательно, для экономичного размещения ферм стоимость ферм должна быть равна удвоенной стоимости прогонов плюс стоимость кровельного материала.
Ветровая нагрузка:
Ветер означает воздух, движущийся по отношению к поверхности земли.Вращение Земли и колебания земной радиации вызывают ветер. Восходящая и нисходящая конвекция ветра обусловлена радиационными эффектами. Обычно ветер дует горизонтально с большой скоростью. Анемометры или анемографы — это средства, используемые для оценки скорости ветра. Они устанавливаются в метеорологических обсерваториях на высоте от 10 м до 30 м над уровнем земли.
Ветры со скоростью более 80 км / ч относятся к очень сильным ветрам и обычно связаны с циклоническими бурями, пыльными бурями, грозами или активными муссонами.Наблюдается, что циклонические штормы, пересекающие побережья Индии, быстро ослабевают и перемещаются внутрь в виде впадин или падений. Иногда в летние месяцы над Северо-Восточной Индией мы замечаем ураганы очень высокой скорости на короткие промежутки времени.
Наблюдаемые скорости ветра в любом месте сильно различаются. Как сильное ветровое давление влияет на здание, зависит от наличия поблизости препятствий для воздушного потока, географического положения здания и от характеристик самого здания.Мы определяем влияние ветра на конструкцию в целом, рассматривая комбинированное воздействие как внешнего, так и внутреннего давления, действующего на нее. Мы всегда предполагаем, что ветровые нагрузки действуют нормально, как поверхность, на которую они действуют.
Скорость и давление ветра:
Скорость ветра практически равна нулю на уровне земли и увеличивается до максимального значения на высоте, называемой высотой уклона. Состояние местности на участке приводит к изменению скорости ветра с высотой.На любой высоте скорость ветра в действительности не остается постоянной, поэтому удобно получить среднее значение и колеблющуюся составляющую, колеблющуюся от среднего значения. Колеблющаяся составляющая называется порывом ветра.
Базовая скорость ветра:
На рис. 12.4 показаны основные скорости ветра, применимые на высоте 10 м над уровнем земли для различных зон Индии. Показанная базовая скорость ветра основана на максимальной скорости порыва ветра, усредненной за короткий интервал в 3 секунды.Эти основные скорости ветра были определены для 50-летнего периода повторяемости. В таблице 12.1 показаны основные скорости ветра для некоторых важных городов Индии.
Расчетная скорость ветра V _Z:
Базовая скорость ветра V _b для любого участка должна быть получена из карты или таблицы выше и должна быть изменена для включения следующих эффектов, чтобы получить расчетную скорость ветра на любой высоте (V _Z) для выбранной конструкции. :
(а) Уровень риска;
(b) Неровность местности, высота и размер конструкции; и
(c) Местная топография.
Расчетная скорость ветра V _Z определяется по —
V _Z = V _b k ₁ k ₂ k ₃
где,
V _Z = Расчетная скорость ветра на любой высоте Z, в м / с.
k ₁ = Фактор вероятности (коэффициент риска)
k ₂ = Фактор высоты местности, высоты и конструкции
k ₃ = Фактор топографии.
Примечание:
Расчетную скорость ветра на высоте до 10 м от среднего уровня земли следует считать постоянной.
Коэффициент риска (коэффициент k ₁):
Предполагаемый срок службы, который следует учитывать при проектировании, и соответствующие коэффициенты k ₁ для различных классов конструкций с целью проектирования приведены в таблице 12.2. При проектировании всех зданий и сооружений следует использовать региональную базовую скорость ветра со средним периодом повторяемости 50 лет, за исключением случаев, указанных в примечании к таблице 12.2.
Примечание:
Коэффициент k ₁ основан на статистических концепциях, которые учитывают требуемую степень надежности и период времени в годах, в течение которого они будут подвергаться воздействию ветра, то есть срок службы конструкции.Какая бы скорость ветра ни была принята для целей проектирования, всегда существует вероятность (даже малая), что она может быть превышена в шторм исключительной силы; чем больше лет, в течение которых они будут подвергаться воздействию ветра, тем больше вероятность.
Более высокие периоды повторяемости от 100 до 1000 лет (подразумевающие более низкий уровень риска) в сочетании с более длительными периодами воздействия, возможно, придется выбирать для исключительно важных сооружений, таких как ядерные энергетические реакторы и башни спутниковой связи.
Приведенное ниже уравнение может использоваться в таких случаях для оценки k ₁ факторов для различных периодов воздействия и выбранной вероятности превышения (уровня риска). Уровень вероятности 0,63 обычно считается достаточным для проектирования зданий и сооружений с учетом воздействия ветра, и значения k ₁, соответствующие этому уровню риска, приведены выше.
где,
N = средний вероятный расчетный срок службы конструкции в годах;
P _N = уровень риска в N последовательных лет (вероятность того, что расчетная скорость ветра будет превышена по крайней мере один раз в N последовательных лет), номинальное значение = 0.63;
X _{N, P} = экстремальная скорость ветра для данных значений N и P _N; и
X _{50, 0,63} = экстремальная скорость ветра для N = 50 лет и P _N = 0,63.
A и B — коэффициенты, имеющие следующие значения для различных основных зон скорости ветра:
Коэффициент рельефа, высоты и размера конструкции (коэффициент k ₂):
Местность. Выбор категорий местности должен производиться с учетом влияния препятствий, составляющих неровность поверхности земли.Категория местности, используемая при проектировании конструкции, может варьироваться в зависимости от рассматриваемого направления ветра. При наличии достаточной метеорологической информации о характере направления ветра можно соответствующим образом спланировать ориентацию любого здания или сооружения.
Местность, на которой стоит конкретное строение, должна оцениваться как относящаяся к одной из следующих категорий местности:
(а) Категория 1:
Открытая местность с небольшим количеством препятствий или без них, на которой средняя высота любого объекта, окружающего конструкцию, меньше 1.50 м.
Примечание:
В эту категорию входят побережья открытого моря и плоские безлесные равнины.
(б) Категория 2:
Открытая местность с хорошо разбросанными препятствиями, обычно высотой от 1,50 м до 10 м.
Примечание:
Это критерий для измерения основных региональных скоростей ветра и включает аэродромы, открытые парковые территории и неосвоенные малонаселенные окраины городов и пригородов.Открытые участки, прилегающие к морскому побережью, также могут быть отнесены к категории 2 из-за сильных волн при сильном ветре.
(c) Категория 3:
Рельеф с многочисленными близко расположенными препятствиями, размером с строительные конструкции до 10 м в высоту, с несколькими изолированными высокими строениями или без них.
Примечание 1:
В эту категорию входят хорошо засаженные деревьями территории, а также полностью или частично застроенные кустарники, города и промышленные районы.
Примечание 2:
Вероятно, что следующая более высокая категория, чем эта, не будет существовать в большинстве проектных ситуаций и что выбор более строгой категории будет преднамеренным.
Примечание 3:
Особое внимание следует уделять характеристикам препятствий в районах, затронутых полностью развитыми тропическими циклонами, растительность, которая может быть снесена ветром из-за дефолиации, не может поддерживать условия категории 3.Если такая ситуация может существовать, следует выбрать либо промежуточную категорию с множителями скорости между значениями для категории 2 и 3, приведенными в таблице 12.3, либо категорию 2 с должным учетом местных условий.
(г) Категория 4:
Местность с множеством крупных и близко расположенных препятствий.
Примечание:
В эту категорию входят крупные городские центры, как правило, с препятствиями выше 25 м и хорошо развитые промышленные комплексы.
Изменение скорости ветра с высотой для различных ландшафтов (коэффициент k ₂). В таблице 12.3 приведены коэффициенты умножения (k ₂), на которые необходимо умножить базовую скорость ветра, указанную на карте, чтобы получить скорость ветра на разных высотах, в каждой категории местности для зданий / сооружений разных размеров.
Здания / сооружения подразделяются на следующие классы:
Класс A — Сооружения размером менее 20 м.
Класс B — Сооружения размером от 20 м до 50 м.
Класс C — Конструкции размером более 50 дюймов
Примечание:
При желании промежуточные значения могут быть получены с помощью линейной интерполяции. Для простоты допустимо принять постоянную скорость ветра между двумя высотами.
Категории местности в зависимости от направления ветра:
Категория местности, используемая при проектировании конструкции, может варьироваться в зависимости от рассматриваемого направления ветра.При наличии достаточной метеорологической информации базовая скорость ветра может варьироваться в зависимости от направления ветра.
Изменения в категориях местности:
Профиль скорости для данной категории местности не развивается до полной высоты сразу с началом этой категории местности, а постепенно увеличивается до высоты (h _x), которая увеличивается с подъемом на расстояние против ветра (x).
Взаимосвязь исходной и развернутой высоты:
Соотношение между развитой высотой (h _x) и подъемом (x) для ветрового потока над каждой из четырех категорий местности можно принять, как указано в таблице 12.4.
Топография (коэффициент k ₃):
Базовая скорость ветра k ₆, указанная на карте, учитывает общий уровень местности над уровнем моря. Это не учитывает местные топографические особенности, такие как холмы, долины, скалы, откосы или гребни, которые могут существенно повлиять на скорость ветра в их окрестностях. Эффект топографии заключается в ускорении ветра у вершин холмов или хребтов и замедлении ветра в долинах или у подножия скал, крутых откосов или хребтов.
Влияние топографии будет значительным на участке, когда угол наклона восходящего ветра (θ) больше 3 °, а ниже этого значения можно принять равным 1,0. Значение k ₃ ограничено диапазоном от 1,0 до 1,36 для уклонов более 3 °. Значение k ₃ изменяется в зависимости от высоты над уровнем земли, достигая максимума у земли и снижаясь до 1,0 на более высоких уровнях.
Для холма или гребня коэффициент k ₃ может быть определен из соотношения k ₃ = 1 + Cs, где C следует принимать, как указано в таблице ниже.
где, l = горизонтальная длина, покрытая противветренным уклоном в направлении ветра
с = коэффициент, зависящий от высоты H над средним уровнем земли
x = горизонтальное расстояние от вершины или гребня относительно эффективной длины L _e.
Коэффициент s следует определять из —
(a) Рис. 12.5 (b) для обрывов и откосов и
(б) Рис. 12.5 (в) для холмов и хребтов.
Любая конструкция, которая находится в зоне поражения (1.5 L _e со стороны ветра и 2,5 L _e с подветренной стороны) должны быть рассчитаны на этот коэффициент. Обратите внимание, что расположение конструкции измеряется относительно гребня.
На приведенных цифрах —
H = Высота гребня над уровнем земли
X = Расстояние от вершины до эффективной длины
L _e = Эффективная горизонтальная длина холма.
Расчетное давление ветра:
Расчетное ветровое давление на любой высоте —
3.Монтажная нагрузка:
Все нагрузки, которые должны восприниматься конструкцией или любой ее частью в связи с размещением или хранением строительных материалов и монтажного оборудования, включая все нагрузки, связанные с работой такого оборудования, должны рассматриваться как «монтажные нагрузки». Должны быть приняты соответствующие меры для снятия всех напряжений, возникающих от таких нагрузок.
Сочетания нагрузок на фермах крыши:
Разумная комбинация рабочих нагрузок с учетом вероятности: (а) их совместного действия и (б) их расположения по отношению к их нагрузкам и серьезности напряжений или деформаций, вызванных комбинацией различных нагрузок, является необходимо для обеспечения требуемой безопасности и экономичности при проектировании конструкции.
Следовательно, различные нагрузки, указанные выше, следует комбинировать в соответствии с положениями соответствующих проектных норм.
Однако при отсутствии таких рекомендаций могут быть приняты следующие сочетания нагрузок, приведенные для общего руководства:
(a) Только статическая нагрузка.
(b) Статическая нагрузка + частичная или полная временная нагрузка, в зависимости от того, что вызывает наиболее критическое состояние конструкции.
(c) Статическая нагрузка + ветровые или сейсмические нагрузки.
(d) Статическая нагрузка + такая часть или вся указанная временная нагрузка, в зависимости от того, что наиболее вероятно, в сочетании с указанными ветровыми или сейсмическими нагрузками + ветровые или сейсмические нагрузки.
(c) Статические нагрузки + такие части динамической нагрузки будут воздействовать на конструкцию в период монтажа + ветровая или сейсмическая нагрузка + монтажные нагрузки.
Примечание:
Для целей проектирования предполагается, что ветровая нагрузка и сейсмические силы не действуют одновременно.Однако обе силы должны быть исследованы отдельно и должным образом учтены.
Purlins:
Это элементы, закрепленные на каркасах крыши для поддержки кровельных покрытий. Очевидно, шаг ферм — это пролет прогона.
Прогоны состоят из уголков, швеллеров или двутавров. Когда используются уголки и швеллеры, соединения прогонов со стропилами выполняются с помощью угловых планок. Но, когда используются двутавры, их прикручивают непосредственно к стропилам.
Погрузка на прогон:
Пусть W будет вертикальной нагрузкой, передаваемой на прогон. Это происходит из-за статической нагрузки прогона, кровли, снега и временной нагрузки.
Пусть W _e будет ветровой нагрузкой на прогон, действующей перпендикулярно стропилам.
Пусть θ — угол наклона стропила относительно горизонтали.
Общая нагрузка на прогон перпендикулярно стропилам —
= w _e + w cos θ
Общая нагрузка на прогоны параллельно стропилам —
= W sin θ
Таким образом, прогон подвергают двухосному изгибу.Определены изгибающие напряжения по обеим осям изгиба. Результирующее напряжение не должно превышать допустимого значения. Когда также учитывается ветровая нагрузка, обычно принимают безопасное напряжение, на 33⅓% превышающее обычное безопасное напряжение.
Для крыш с уклоном менее 30 ° прогоны могут быть выполнены следующим образом:
(i) Ширина угловой стойки в плоскости, перпендикулярной кровельному покрытию, должна быть не менее L / 45.
(ii) Ширина угловой стойки, параллельной кровельному покрытию, должна быть не менее L / 60
где L = пролет прогона
= Расстояние между ферм
(iii) Максимальный изгибающий момент прогона
= WL / 10
, где W = общая нагрузка на прогон, включая ветровую нагрузку.Нагрузку на прогон можно считать действующей перпендикулярно крыше. Изгиб относительно малой оси можно игнорировать.
Крыша и боковые покрытия:
Листы из гофрированного оцинкованного железа (листы G.I.) и листы асбестоцемента (листы переменного тока) обычно используются в качестве покрывающего материала.
G.I. листы выпускаются в изогнутом состоянии и радиусом не менее 375 мм.
Два обычных размера G.I. листы такие:
(i) 8 гофр шириной 75 мм, глубиной 19 мм
Общая ширина = 660 мм
(ii) 10 гофр шириной 75 мм, глубиной 19 мм, общая ширина
Общая ширина = 810 мм
Для обеспечения водонепроницаемости стыков боковые нахлесты 1.Обычно делается от 5 до 2 гофров. Если уклоны превышают 20 °, должно быть предусмотрено перекрытие не менее 150 мм.
G.I. Упомянутые выше листы доступны различной длины от 1,20 м до 3 м с увеличением на 0,15 м.
Эти листы соединяются с прогонами.
Листы
A.C. прочнее, чем G.I. листы. Но листы переменного тока — лучшие изоляторы. Обычно они доступны в двух формах (рис. 12.14).
Доступны длины 1.50. 1.80, 2.10, 2.4. 2,7 и 3 метра. Эти листы можно безопасно натянуть на пролет до 1,68 м. Для хорошего расположения может быть предусмотрено продольное перекрытие не менее 150 мм и боковое перекрытие не менее 1 гофра. Листы Trafford доступны с шириной 1 метр (фактически 1,02 м) между центрами концевых гофров. Доступны гофрированные листы шириной 1 метр (фактически 1,07 м).
Ветровые нагрузки на крыши :
Для расчета ветровой нагрузки на отдельные элементы конструкции, такие как крыши и стены, а также отдельные элементы облицовки, необходимо учитывать разницу давлений между противоположными поверхностями таких элементов.Для облицованных конструкций необходимо знать как внутреннее, так и внешнее давление.
Ветровая нагрузка F, действующая перпендикулярно отдельному элементу конструкции или элементу облицовки, определяется по формуле —
F = (C _pe — C _pi) Ap _d
где,
F = Чистая сила ветра на элементе
C _pe = Коэффициент внешнего давления
C _pi = Коэффициент внутреннего давления
A = площадь поверхности конструктивного элемента или элемента облицовки и
и P = Расчетное ветровое давление
Примечание:
Положительная ветровая нагрузка указывает силу, действующую на элемент конструкции, а отрицательная ветровая нагрузка указывает силу, действующую вдали от элемента конструкции.
На рис. 12.40 показан фасад и план здания с скатной крышей. Показаны четыре зоны E, F, G и H. Коэффициенты внешнего давления для различных зон показаны в таблице 12.7.
Коэффициент внутреннего давления (C _pj):
Внутреннее давление воздуха в здании зависит от степени проницаемости облицовки для потока воздуха. Внутреннее давление может быть положительным или отрицательным в зависимости от продолжительности потока воздуха по отношению к отверстиям в зданиях.
В случае здания, в котором открыто более 20% площади стен, коэффициенты внутреннего давления должны приниматься такими, как показано на рис. 12.36.
Преимущества стальных кровельных ферм:
Стальные фермы имеют следующие преимущества:
(i) Стальные фермы обладают хорошей прочностью и могут быть экономичными по сравнению с балками для больших пролетов
(ii) Их легко изготовить
(iii) Наиболее подходят для длинных пролетов
(iv) Уголки, швеллеры и т. Д.легко транспортировать с места на место
(v) Они не подвержены нападению белых муравьев и сухой гнили
(vi) Стальные элементы огнестойки, и
(vii) Стальные фермы можно установить быстро и легко.

Фермы из профильной трубы | Строительный портал

Оглавление:

Особенности конструкции фермы из профильной трубы

Достоинства использования фермы из профильной трубы

Сфера использования ферм из профильной трубы

Виды ферм из профильной трубы

Фермы из профильной трубы: расчет конструкции

Изготовление фермы из профильной трубы

Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы

Металлические односкатные фермы из профильной трубы на заказ в Москве

Особенности конструкции

Расчет и проектирование

Применение

Навес из профильной трубы своими руками

Как сделать конструкцию навеса из профильной трубы

Конструкция и расчет навеса

Конструкция большого навеса

Технология сборки навеса из профильной трубы

Особенности подготовки и обустройства фундамента

Последовательность сборки навеса из профильных труб

Заключение

Отправить комментарий

Металлические фермы из профильной трубы: чертеж, расчет, изготовление

Назначение ферм

Расчет формы

Изготовление стропильного изделия

строительство и монтаж ЗАО МиФ-Мебель

Где чаще применяются односкатные металлические фермы?

Изготовим фермы для любых целей:

Фермы из профильной трубы для навеса.

Пошаговое изготовление ферм из профильной трубы своими руками

Ферма и ее элементы

Выбор профилированных ферм

Изготовление фермы

Виды и формы ферм

Решетки не элемент дизайна

Ферма из стальных труб, 40 футов (шаг 4,12)

Как изменить высоту кровли | Home Guides

Плоский или пологий

Скатная крыша

Длиннопролетная крыша — Designing Buildings Wiki

[править] рама портала

[править] Скатная ферма

[править] Пила крыша

[править] Стропила

[править] Космическая колода

[править] Космическая рамка

[править] Структуры ткани

[править] Монитор крыш

[править] Длиннопролетная арка

[править] Подвесные конструкции

[править] Вантовые конструкции

| Лучший способ каркаса

Изогнутые трубчатые элементы — стальная конструкция

4,4 Колонны

Колонны трубчатые

Колонны композитные

4.4.1 Открытые трубчатые колонны

4.4.3 Мачты трубчатые

4.5.1 Формы ферм

Ножничная ферма

4.5.2 Шарнирно-сочленение элементов ферм

Pole Barns — Reed’s Metals

Светлый камень / глина 24x30x10 Закрытый амбар с опорой 10×30

Артикул: JX-37

Barn Red / Mocha Tan / Ivory 12x36x18 Enclosed Pole Barn w / 2 — 14x36x14 Lean-To’s

Ссылка: JX-94

Полированный сланец / глина Частично закрытый амбар на столбах

Ссылка: JX-105

причин купить

Опции

Заказать

Доставка в течении

Купите

Цитаты без проблем

: компоненты, типы и нагрузки | Строительство

Добавить комментарий Отменить ответ