Стропильная система
Главная / Услуги / Строительные работы / Кровельные работы / Стропильная система
Монтаж стропильной системы
Висячие стропила Наслонные стропилаКвалифицированные плотники, инженеры
Ремонт стропильных систем
Гарантия – от 5 лет
Почему заказывают стропильные системы у нас?
Изготавливаем стропильные системы любой конфигурации
Проводим точный инженерный расчет нагрузок
Экономим ваше время: все кровельные работы “под ключ”
Ремонтируем любые стропильные системы
Оформить заказ по телефону: + 7 (495) 642-48-42
Или заполните форму
Телефон: *
Телефон
Ваш вопрос:
Ваш вопрос
Строительная конструкция, представляемая собой скелет будущей кровли, именуется как стропильная система. Изготовление стропильной системы – один из самых ответственных этапов в строительных процессов и требует квалифицированных знаний в сфере возведения кровли во избежание конструкционных ошибок.
Стропильная система
Мы осуществляем изготовление двух видов стропильных систем – это, собственно, стропила, и фермерские конструкции. Разберем их основные отличия.
- Обычная стропильная система подразумевает промежуточные опоры, роль которых выполняют межкомнатные перегородки. В связи с этим конструкция стропильной системы может быть выполнена в более разнообразных вариантах без опасений нагрузить конструкцию.
- Фермерный вариант стропильной системы отличается тем, что ее основными и единственными опорами являются внешние несущие стены, и промежуточные опоры не предусмотрены. В ряде таких конструкционных решений размер основания превосходит показатель высоты. Фермерная стропильная система обладает только двумя формами – треугольник и сфера. Других решений не предусматривают условия усиления стропильной системы.
Кроме того, популярны такие виды стропильных систем, как наслонные, но их принято характеризовать как обычные стропильные системы. В таких конструкциях один из концов основных стропил прислонен к несущей стене, отсюда и название – наслонные.
Материал для стропильных систем
Для изготовления стропильных систем используются древесина хвойных пород (здесь доминирующим свойством является легкость такого материала) или металлопрокат. Следовательно, стропильные системы подразделяются на металлические, деревянные и комбинированные. Наш коллектив специализируется на исполнении всех трех видов стропильных систем на всех этапах, от проектирования конструкции до монтажных работ.
Кроме того, в арсенале наших бригад имеется весь необходимый специализированный инструмент и транспорт для доставки материала и возведения конструкций.
Стропильная система
Крыша представляет собой несущую конструкцию, которая принимает все внешние нагрузки (вес кровли и собственных элементов), передает нагрузку от обрешетки с лежащим на ней кровельным материалом их на стены дома и внутренние опоры. Помимо несущих и эстетических функций крыша является и своеобразной ограждающей конструкцией, отделяя чердачное помещение от внешней среды. Основными несущими элементами крыши являются: мауэрлат, стропила и обрешетка. Кроме того, в конструкции крыши присутствуют дополнительные крепёжные элементы (ригели, стойки, подкосы, распорки и т.д.). Монтаж стропильной системы
зависит от вида кровли. Рассмотрим некоторые конфигурации стропильной системы.Стропильная система (несущая конструкция) крыши состоит из следующих элементов:
- Стропила висячие или (и) наслонные
- Мауэрлат
- Прогоны коньковые и боковые
- Подкосы, раскосы и диагональные связи, служащие для придания жесткости стропильной ферме. Связанные между собой детали крыши образуют стропильную ферму, в основу которой заложен один или несколько треугольников, как самая жесткая геометрическая фигура.
Несущая часть крыши — это система стропил (стропильные ноги). Стропила служат основой несущей части конструкции крыши. Стропила монтируются под углом, соответствующим углу наклона ската кровли. Через прокладку из мауэрлата (продольный брус), смонтированного на стене для равномерного распределения нагрузки, стропильные ноги нижними концами опираются на наружные стены. Верхние концы стропильные ноги опираются на подконьковый брус или промежуточные прогоны, передающие через систему стоек нагрузку на внутренние несущие стены. Стропила располагаются через каждые 0,6-1,5 м (интервал зависит от сечения стропил, материала кровли и других условий). Они призваны выдерживать не только вес кровли, но и давление снега и ветра. Стропила можно подразделить на наслонные и висячие.
Разновидности стропильных систем
Висячие стропила.
Висячие стропила опираются только на две крайние опоры (например, лишь на стены здания без промежуточных опор). Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб. Кроме того, конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может располагаться как у основания стропил (и в этом случае служит балкой перекрытия, — именно этот вариант наиболее часто используется при строительстве мансардных крыш), так и выше. Чем выше она находится, тем мощнее ей полагается быть. И тем надежнее должно быть ее соединение со стропилами.
Наслонные стропила.
Наслoнные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть — на внутреннюю стену или опоры. В результате их элементы работают как балки — только на изгиб. При одной и той же ширине дома крыша с наслонными стропилами получается более легкой, чем всякая другая (требует меньше пиломатериалов и, соответственно, денежных затрат). При устанoвке над несколькими пролетами единой кровельной конструкции наслонные и висячие стропильные фермы могут чередоваться. Там, где нет промежуточных опoр, применяются висячие стропила, там, где есть, — наслонные. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12м, а двух опор — до 15м. В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы. Чтобы соединение было прочным, необходимо закрепить его болтом, нагелем и скобой . Для того чтобы соединить между собой составные части затяжки, применяются зуб, болты и накладки из металла. Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега. Для реализации данной функции используется карнизный свес, который должен иметь длину не менее 550 мм каркасных — на верхнюю обвязку . В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат — брусья толщиной 140-160 мм (5).
Мауэрлат.
Стропильные ноги опираются не на сами стены, а на опорный брус — мауэрлат. Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильные ноги. В деревянных конструкциях мауэрлатом является верхний венец сруба (бревно, брус). При кирпичных стенах это специальноо устанавливаемый заподлицо с внутренней поверхностью стены брус (с наружной стороны он должен ограждаться выступом кирпичной кладки). Между мауэрлатом и кирпичом обязательно прокладывается, слой влагоизолирующего материала (например, два слоя рубероида). В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Монтаж стропильной системы – серьёзный и ответственный момент.
Коньковый прогон.
В вершине стропильной конструкции любой крыши укладывают прогон, соединяющий стропила (фермы) между собой. Именно на нем будет в дальнейшем устроен конек крыши.В местах отсутствия несущих стен пятки стропильных ног могут опираться на мощные продольные балки — боковые прогоны, размеры которых определяются действующей на них нагрузкой. Подкосы, раскосы и диагональные связи. Если в плоскости стропильных ног жесткость обеспечивается самими стропильными фермами, то для противостояния ветровым нагрузкам, действующим, например, со стороны щипца (фронтона), в каждом скате крыши устанавливается необходимое количество диагональных связей. Ими могут служить доски толщиной 25-45 мм, прибитые к основанию крайней стропильной ноги и к середине (или выше) соседней.нуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.
Карнизый свес.
Угол наклона ската крыши: определяется застройщиком с учетом вида здания, предназначения чердачного пространства, но при этом нужно помнить, что от уклона зависит и выбор кровельного материала. Рекомендуется принимать уклон при рулонной кровле — 8-12°, при кровле из металлочерепицы или кровельной стали (фальцевой кровли) -14-60°, при черепичной кровле — 30-60°.
После возведения несущих стен деревянного дома приступают к изготовлению и монтажу стропильной системы. В целом ряде случаев стропильная система деревянного рубленого дома принципиально отличается от стропильной системы домов кирпичных, из пено-, газобетонных блоков и даже деревянных каркасных и панельных домов, даже если они полностью идентичны по форме, типу и виду кровли.
Главные составляющие несущей конструкции крыши — стропильные фермы и обрешетка. Кровля — всего лишь наружная часть крыши, которая укладывается на несущую конструкцию, состоящую из стропильных балок и обрешетки. Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50х150 мм или 50х200 мм (на вальмах их иногда сшивают в два или три слоя). Для обрешетки большинства кровельных покрытий используются бруски и доски размером 50х50 мм (40х40 мм) и 25х150 (25х100) . Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 0,9 метра. На крышах с уклоном более 45% это расстояние увеличивается до 1,0-1,3 м и на крышах домов, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8-0,6 метра из-за высокой снеговой нагрузки. Более точно шаг между стропильными ногами можно определить, исходя из сечения стропил и расстояния между опорами несущей конструкции (стойками, подкосами, коньковым прогоном), а так же типа кровельного материала.
Определение ферменной системы | Law Insider
или «система» означает систему труб и сооружений, по которым добывается и распределяется вода, включая, помимо прочего, колодцы и конструкции колодцев, водозаборы и колодцы, насосные станции, очистные сооружения, резервуары для хранения, трубопроводы и приспособления. , или их сочетание, фактически используемые или предназначенные для использования в целях снабжения водой питьевых или бытовых нужд.
означает систему, используемую НКРЭ для обмена системными данными.
означает набор компонентов сети, базы данных и клиентского оборудования (CPE), необходимых для предоставления службы экстренной помощи.
Система учета переводов Закладных в электронном виде поддерживается MERS.
означает Систему диспетчерского управления и сбора данных, которая состоит из всех телеметрических и удаленных оконечных устройств («RTU») на Объекте и связана с Энергосистемой или Центром управления BPDB;
означает компьютер и все средства ввода, вывода, обработки, хранения, автономные библиотеки мультимедиа и средства связи, которые подключены к компьютеру и находятся под контролем и наблюдением операционной системы (систем) или приложения (приложений). программное обеспечение, используемое ASSURED.
означает Программное обеспечение, предоставляющее инструкции по эксплуатации и управлению базовым оборудованием и другими компонентами и обозначенное как таковое в Приложении 4 к Договорному соглашению, а также такое другое Программное обеспечение, которое стороны могут письменно согласовать как Системное программное обеспечение. Такое системное программное обеспечение включает, помимо прочего, микрокод, встроенный в аппаратное обеспечение (т. е. «прошивку»), операционные системы, средства связи, управление системой и сетью, а также служебное программное обеспечение.
означает рентгеновскую систему с рентгеновской трубкой, установленной в корпусе, независимом от существующих архитектурных конструкций, за исключением пола, на котором она может быть размещена. Кабинетная рентгеновская установка предназначена для удержания, по крайней мере, той части облучаемого материала, обеспечения ослабления излучения и исключения доступа персонала внутрь во время генерации излучения. Включены все рентгеновские системы, предназначенные в первую очередь для досмотра ручной клади на авиа, железнодорожных и автобусных вокзалах и в аналогичных учреждениях. Рентгеновская трубка, используемая в экранированной части здания, или рентгеновское оборудование, которое может временно или время от времени включать переносное экранирование, не считается кабинетной рентгеновской системой.
означает программное обеспечение, предназначенное для поддержки, направления, контроля, управления или мониторинга оборудования информационных технологий, другого системного программного обеспечения, механических и физических компонентов, устройств, процедур, программ, услуг или процедур.
означает оборудование, используемое для использования электромобилей (например, зарядная станция для электромобилей).
означает вычислительную среду Заказчика (состоящую из аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или телекоммуникационных сетей или оборудования), используемую Заказчиком или Поставщиком в связи с настоящим Контрактом, которая принадлежит Заказчику или предоставлена Заказчику по лицензии третьей стороной и которая интерфейсы с Системой Поставщика или которые необходимы Заказчику для получения Услуг;
относится к программному обеспечению, которое управляет оборудованием для программ и другим программным обеспечением.
означает любую точку присутствия, поддерживаемую в Интернете или любой другой общедоступной сети передачи данных. Что касается любого веб-сайта, поддерживаемого во всемирной паутине, такой веб-сайт включает все HTML-страницы (или аналогичную единицу информации, представленную в любом соответствующем протоколе данных), которые либо (а) идентифицируются одним и тем же доменом второго уровня (например, xxxxxxxxx. xxx) или идентификатором того же эквивалентного уровня в любой соответствующей схеме адресов, или (b) содержат фирменные знаки, графику, навигацию или другие характеристики, позволяющие пользователю обоснованно сделать вывод, что страницы являются частью интегрированного информационного или сервисного предложения.
означает действующую систему SAP, используемую для выполнения внутренних бизнес-операций Лицензиата и в которой записываются данные Лицензиата.
означает все программное обеспечение, компьютерное оборудование (общего или специального назначения), электронную обработку данных, информацию, ведение учета, связь, телекоммуникации, сети, интерфейсы, платформы, серверы, периферийные устройства и компьютерные системы, включая любые внешние системы и процессов, которые находятся в собственности, используются или удерживаются для использования в ведении деятельности Компании.
или «DCS» — это функция, которая обеспечивает автоматизированное перекрестное соединение цифровых каналов с уровнем цифрового сигнала 0 (DS0) или более высокой скоростью передачи в пределах средств физического интерфейса. Типы DCS включают, помимо прочего, DCS 1/0, DCS 3/1 и DCS 3/3, где номенклатура 1/0 обозначает интерфейсы, как правило, со скоростью DS1 или выше, с перекрестным соединением, как правило, со скоростью DS0. Та же самая номенклатура, при соответствующем замещении, распространяется на другие типы DCS, конкретно указанные как 3/1 и 3/3. Типы DCS, которые пересекают синхронный транспортный сигнал уровня 1 (STS-1 s) или другие сигналы синхронной оптической сети (SONET) (например, STS-3), также являются DCS, хотя и не обозначаются этим же типом номенклатуры. DCS может предоставлять функциональные возможности более чем одного из вышеупомянутых типов DCS (например, DCS 3/3/1, который сочетает в себе функциональные возможности DCS 3/3 и DCS 3/1). Для такой РСУ требования будут, как минимум, совокупностью требований на «компонентную» РСУ. В местах, где не существует возможности автоматизированного перекрестного соединения, DCS будет определяться как комбинация функций, обеспечиваемых патч-панелями Digital Signal Cross Connect (DSX) или Light Guide Cross Connect (LGX) и банками каналов D4 или другими DS0 и выше. оборудование мультиплексирования, используемое для обеспечения функции ручного перекрестного соединения. Соединение осуществляется между DSX или LGX и коммутатором, другим перекрестным соединением или другим устройством сервисной платформы.
означает Программное обеспечение, указанное как таковое в Приложении 4 к Договорному соглашению, и такое другое Программное обеспечение, которое стороны могут письменно согласовать как Стандартное программное обеспечение.
означает любую общественную систему водоснабжения или некоммерческую необщественную систему водоснабжения, каждая из которых определена в Законе о безопасной питьевой воде и которая согласно правилам департамента имеет право на получение кредита в рамках программы для целей осуществления проекта.
означает любую техническую меру и/или договоренность, посредством которых доступ к защищенной службе радио- или телевизионного вещания в понятной форме ставится в зависимость от подписки или другой формы предварительного индивидуального разрешения;
означает компоненты, которые хранят или транспортируют топливо на борту транспортного средства и включают систему топливного бака, все топливные и паропроводы, любые топливные насосы, не установленные на баке, и канистру с активированным углем.
Система ручных процедур и компьютерных программ, используемых для создания, хранения и обновления данных, необходимых для обеспечения выборочной маршрутизации и/или автоматической идентификации местоположения для систем 911. День: календарный день, если не указано иное. Выделенный транспорт: путь передачи UNE между одним из проводных центров или коммутаторов CenturyLink и другим проводным центром или коммутаторами CenturyLink в пределах одного и того же LATA и штата, которые выделены для конкретного клиента или оператора связи. Дефолт: Нарушение Стороной какого-либо существенного положения или условия Соглашения, либо отказ или невыполнение в любом существенном отношении своих обязательств по настоящему Соглашению, включая невыполнение какого-либо бесспорного платежа в установленный срок. Сторона также считается несостоятельной в случае несостоятельности такой Стороны или возбуждения дела о банкротстве или конкурсного производства Стороной или против нее, или в случае неполучения или неподтверждения каких-либо сертификатов или разрешений от Комиссии, которые необходимы или уместны. для Стороны обмениваться трафиком или заказывать любую услугу, объект или договоренность в соответствии с настоящим Соглашением, или уведомление от Стороны о прекращении ведения бизнеса в этом штате, или получение общедоступной информации, которая означает, что Сторона больше не ведет бизнес в этом штате. .
означает те подпрограммы, независимо от того, определены они как Программные продукты или нет, которые находятся в Оборудовании и необходимы для выполнения Оборудования предусмотренных функций, и которые взаимодействуют с оператором, другими программами, предоставленными Подрядчиком, и пользователем. программы к оборудованию.
означает функциональную группу элементов, которые объединяются для выполнения основной функции конечного элемента, такой как электроэнергия, управление ориентацией и двигательная установка.
(«СУБД») — это компьютерный процесс, используемый для хранения, сортировки, обработки и обновления данных, необходимых для обеспечения выборочной маршрутизации и ALI.
означает XXXXX файловую систему Комиссии и относящиеся к ней правила и положения, обнародованные Комиссией в Регламенте S-T в соответствии с Законом о ценных бумагах и Законом о биржах, в каждом случае, поскольку они могут время от времени изменяться или заменяться (и без оглядки на формат).
или «Настройка» означает любой код Прикладного программного обеспечения, модифицированный или измененный от имени Заказчика. Установка параметров, параметризация или конфигурация не являются Индивидуальной настройкой.
Что такое ферма? – Учебник по гражданскому строительству
доктора Шона Кэрролла
|
Обновлено: 5 января 2019 г.|
Учебник
Ферма представляет собой конструкцию, состоящую из набора конструктивных элементов, соединенных шарнирными соединениями или узлами . Теоретически штифтовые соединения не создают сопротивления вращению и ведут себя как шарниры. На практике это не всегда так.
Преимущество фермы заключается в том, что ее элементы нагружаются преимущественно в осевом направлении. Это означает, что они находятся либо в сжатии, либо в растяжении, либо не имеют силы, так называемые элементы с нулевой силой. Это делает фермы особенно эффективной структурной формой. В этом уроке мы обсудим распространенные формы ферм, их особенности, приблизительные методы анализа и ключевые допущения, относящиеся к нашему анализу. Если вы хотите узнать, как мы можем вручную анализировать фермы, чтобы определить силы, возникающие в каждом элементе, я написал руководство по этому вопросу здесь.Если вас интересует поведение фермы, ознакомьтесь с нашим бесплатным набором инструментов для анализа ферм ниже. Нет никакой замены для понимания фундаментальной механики фермы, но доступ к простому в использовании калькулятору фермы делает жизнь немного проще!
ОНЛАЙН TRUSS TOOLBOX 🛠️
Воспроизвести видео о Truss-toolbox | DegreeTutors. com
Предыдущий
Следующий
Попробуйте наш бесплатный набор инструментов для анализа ферм для расчета реакций, осевых усилий и прогибов. Удобный инструмент для студентов и профессиональных инженеров.
Мы видим фермы повсюду вокруг застройки. Это простые, но невероятно эффективные конструкции, способные преодолевать очень большие расстояния при использовании относительно небольшого количества материала. Это означает, что они легкие с очень хорошим соотношением прочности и веса. Именно эта эффективность делает их хорошо подходящими в качестве конструкций крыш и мостов.
Распространенные типы ферм
Существует множество распространенных форм или моделей ферм, появившихся в результате различных вариантов использования. Одними из наиболее распространенных являются Pratt, Howe, Warren и Modified Warren. Схема фермы относится к расположению внутренних вертикальных и диагональных элементов. Верхние и нижние горизонтальные элементы часто называют поясами ферм или стрелами.
Pratt
Ферма Пратта (впервые предложенная Томасом Праттом в 1844 г.) является одной из наиболее распространенных форм ферм и состоит из вертикальных и диагональных элементов, образующих форму или узор в виде буквы «N». Диагональные элементы расположены так, что они развивают только растягивающие усилия. Как таковые, они могут быть спроектированы так, чтобы противостоять только осевому растяжению, что позволяет избежать необходимости анализа потери устойчивости при сжатии. Вертикальные элементы фермы Пратта развивают силы сжатия. Это означает, что они, как правило, будут более прочными и способными противостоять изгибу. Простота фермы Пратта позволяет использовать методы ручного анализа.
Ферма Пратта: зеленых элементов в растяжении, красные элементы в сжатии, серые — элементы с нулевой силойHowe
Ферма Howe старше фермы Pratt на 4 года и была предложена Уильямом Хоу в 1840 году. ферма Пратта (перевернутая ферма Пратта). В результате в ответ на вертикальную или гравитационную нагрузку вертикальные элементы обычно растягиваются, а диагональные элементы сжимаются. Это немного менее выгодно, чем конфигурация фермы Пратта, поскольку теперь более длинные диагональные элементы должны сопротивляться изгибу при сжатии.
Ферма Howe: зеленых элементов в состоянии растяжения, красные элементы в сжатом состоянии, серые элементы с нулевой нагрузкойWarren
Ферма Warren полностью не содержит внутренних вертикальных элементов и состоит из ряда равносторонних треугольников. За счет исключения вертикальных элементов ферма Уоррена относительно экономична с точки зрения использования материалов. Внутренние диагональные элементы попеременно сопротивляются силам растяжения и сжатия. Джеймс Уоррен предложил свою ферму Уоррена в 1848 году.
Ферма Уоррена: 90 120 зеленых элементов в состоянии растяжения, красные элементы в сжатом состоянии, серые — элементы с нулевой силой.Неслучайно три наиболее распространенные формы ферм появились менее чем за десятилетие. 1840-е годы — это период, который характеризуется Железнодорожной манией . Это был период интенсивных инвестиций и развития железнодорожных сетей. Это привело к инновациям в конструкции мостов, которые дали нам фермы Уоррена, Хоу и Пратта, которые мы так часто видим сегодня.
Модифицированный Уоррен
Одним из последствий отсутствия вертикальных элементов в ферме Уоррена является то, что верхний и нижний горизонтальные пояса должны охватывать относительно большое расстояние между узлами (или соединениями). Это может стать проблемой, когда горизонтальный элемент сжимается. Модифицированная ферма Уоррена повторно вводит вертикальные элементы, уменьшая вдвое расстояние между узлами в верхнем (обычно сжатом) поясе. Это также особенно полезно, когда ферма должна поддерживать второстепенные конструкции, такие как, например, прогоны крыши. Одним из важных условий, которое следует соблюдать при проектировании фермы, является обеспечение приложения любой внешней нагрузки в узловой точке. Этому способствуют вертикальные элементы модифицированной фермы Уоррена.
Модифицированная ферма Уоррена: зеленые элементы на растяжение, красные элементы на сжатие, серые элементы с нулевой нагрузкойФерма Виренделя
Существует множество вариаций распространенных типов ферм, рассмотренных выше. Тем не менее, стоит упомянуть одну конкретную ферму, которая значительно отличается от фермы Vierendeel. Этот тип ферм принципиально отличается тем, как он передает усилия. Общей чертой всех ферм с шарнирным соединением является то, что они состоят из треугольных форм. Это продиктовано их штифтовыми соединениями, не оказывающими сопротивления вращению.
Однако ферма Vierendeel имеет прямоугольные или квадратные «проемы». Это стало возможным благодаря тому, что все элементы соединены жестко. В результате элементы, составляющие ферму Виренделя, развивают как осевые силы, так и изгибающие моменты. Фермы Vierendeel обычно представляют собой гораздо более прочные конструкции из-за необходимости выдерживать осевые и нормальные напряжения из-за изгиба. Преимуществом фермы Виренделя является ее повышенная жесткость (сопровождаемая более высокой стоимостью материала) и тот факт, что пустоты имеют прямоугольную форму. Эта вторая особенность часто делает этот тип фермы подходящим кандидатом в строительных конструкциях, где треугольная ферма может привести к перекрытию окон и дверей.
Проектирование ферм на самом деле является относительно простым процессом; определение приблизительных (схемных) деталей фермы может быть достигнуто с использованием некоторого очень элементарного анализа. Расчет приблизительного размера горизонтальных элементов заключается в определении осевой силы, развивающейся в точке максимального изгибающего момента.
Быстрый ручной расчет для определения максимальной силы, развиваемой в поясах фермы.Предположим, что момент развивается в середине пролета свободно опертой фермы. Мы можем найти осевую силу в верхнем и нижнем поясах, разделив момент на доступное плечо рычага, скажем, . В этом случае плечом рычага является расстояние между центроидами верхнего и нижнего поясов. Это даст величину осевой силы в верхнем и нижнем поясах . Силы, возникающие в верхнем и нижнем поясах, образуют внутреннюю пару (две параллельные силы, равной величины и противоположного направления), которая сопротивляется изгибающему моменту, вызванному внешними нагрузками.
Предполагая, что случай сжатия будет определять размер обоих поясов, мы можем просто указать элемент, который имеет сопротивление продольному изгибу, превышающее осевую нагрузку, возникающую из-за изгибающего момента, которому мы должны сопротивляться. Способность к продольному изгибу сильно зависит от расстояния между боковыми ограничителями. То, как ферма удерживается «вне плоскости», является важным соображением, которое нельзя упускать из виду.
Точно так же просто определить размер внутренних элементов, если определена величина внутренних сил в каждом элементе. В большинстве случаев (статически определимые фермы) этого можно легко добиться, выполнив метод соединений и/или метод анализа сечений . Этот анализ позволяет нам быстро спроектировать ряд вариантов фермы в соответствии с конкретным требованием проекта.
Сравнение моделей конструкций с поведением в реальном мире
Важно понимать некоторые общие предположения, которые часто применяются при анализе ферм. На самом деле, эти предположения говорят о более фундаментальном моменте, который применим к структурному анализу в целом и, в частности, к «ручным» методам анализа, в отличие от компьютерного анализа.
Дело в том, что… когда мы приступаем к анализу фермы, мы сначала должны построить модель, на которой будет основываться наш анализ. Эта модель вполне может быть линейной диаграммой, нарисованной на странице. Но мы всегда должны помнить, что модель является несовершенным представлением структуры реального мира . Это наша аппроксимация реальной структуры, и она почти никогда не захватит 100% деталей реальной структуры.
Иногда эти различия между моделью и структурой довольно малы, и в этом случае мы можем быть более уверены в нашем анализе. Однако, если мы не будем осторожны, упрощающие допущения, которые облегчают наш анализ, могут быть настолько ограничивающими, что поведение модели не будет хорошим представлением структуры. Чрезвычайно важно иметь представление о том, как ваши предположения ухудшают точность вашей модели.
Предположения по анализу ферм
Выдержка из моего курса Основы расчета конструкций – курс можно посмотреть здесь…Итак, какие допущения применимы к анализу ферм? О первом уже упоминалось; мы предполагаем, что узлы или соединения, соединяющие элементы, ведут себя как штифты. Другими словами, если мы рассмотрим два элемента, соединяющихся в суставе, они будут свободно вращаться относительно друг друга. Из этого следует, что через соединение не могут передаваться никакие изгибающие моменты, только сила.
Это приводит ко второму предположению; элементы внутри фермы подвергаются только осевым нагрузкам, растяжению, сжатию или не подвергаются воздействию силы. При условии, что все внешние нагрузки приложены к соединениям, ни один из элементов не будет изгибаться. Конечно, если бы к элементу между соединениями была приложена внешняя сила, в этом элементе возникли бы нормальные напряжения из-за изгиба, но обычно мы пытаемся по возможности избегать этой «межузловой» нагрузки в фермах.
Возникает очевидный вопрос: насколько верны эти предположения? Что касается штифтовых соединений, то на самом деле настоящие штифты, допускающие свободное вращение, встречаются очень редко. Это в основном обусловлено относительно высокой стоимостью изготовления таких соединений. В стальной ферме соединения почти всегда болтовые или сварные. Таким образом, изгибающие моменты будут в некоторой степени передаваться через соединения и, следовательно, внутри конструкции.
Однако геометрия соединений обычно такова, что их способность передавать крутящий момент весьма ограничена. Таким образом, наше предположение обычно приводит к тому, что модельное поведение относительно мало отклоняется от фактического структурного поведения. Что касается элементов, развивающих только осевые нагрузки, то из нашего обсуждения соединений следует, что если межузловая нагрузка сведена к минимуму, то преобладающим действием, испытываемым на элементы, будет осевая сила. Таким образом, в целом наши модели ферм, которые мы используем для проведения метода сечений и метода анализа соединений, являются довольно разумными приближениями к реальным ферменным конструкциям.
Линкедин Твиттер YouTube
Автор
Доктор Шон Кэрролл
Бакалавр технических наук (с отличием), MSc, PhD, CEng MIEI, FHEA
Привет, я Шон, основатель DegreeTutors .ком. Я надеюсь, что вы нашли этот урок полезным. Проведя 10 лет в качестве преподавателя в университете по проектированию конструкций, я запустила DegreeTutors.com, чтобы помочь большему количеству людей понять инженерию и получить такое же удовольствие от ее изучения, как и я.