Een truss is een systeem van staven die op knooppunten met elkaar zijn verbonden en een geometrisch onveranderlijke structuur vormen. Onder een knoopbelasting heeft de stijfheid van de knooppunten een onbeduidende invloed op de werking van de constructie, en in de meeste gevallen kunnen ze als gearticuleerd worden beschouwd. In dit geval ondervinden alle trussrods alleen trek- of drukkrachten.

Spanten zijn zuiniger dan balken in termen van staalverbruik, maar arbeidsintensiever om te vervaardigen. Hoe groter de overspanning en hoe lager de belasting, hoe groter het rendement van spanten in vergelijking met massieve liggers.

Spanten zijn plat (alle staven liggen in hetzelfde vlak) en ruimtelijk.

Platte spanten nemen de belasting alleen waar in hun vlak en moeten worden vastgezet met hun banden. Ruimtelijke spanten vormen een stijve ruimtelijke balk die de belasting in elke richting waarneemt (Figuur 9.1).

De belangrijkste elementen van spanten zijn riemen die de contouren van de spant vormen, en een rooster bestaande uit beugels en rekken (Fig. 9.2). De verbinding van de elementen in de knopen wordt uitgevoerd door sommige elementen direct aan andere te koppelen (Figuur 9.3 a) of door nodale hoekplaten te gebruiken (Figuur 9.3 b). De truss-elementen zijn gecentreerd op de zwaartepuntassen om de knoopmomenten te verminderen en ervoor te zorgen dat de staven werken op axiale krachten.

1 – bovenste riem; 2 – onderste riem; 3 – een beugel; 4 - rekken

een - met direct aangrenzende elementen; B - op hoekplaten

De afstand tussen aangrenzende knopen van de akkoorden wordt het paneel genoemd (d in is het paneel van het bovenste akkoord, d n is het onderste), en de afstand tussen de steunen is de overspanning ( ik).

Truss-riemen werken op langskrachten en moment (vergelijkbaar met riemen van massieve balken); het traliewerk van spanten neemt voornamelijk de schuifkracht waar en voert de functies van de balkwand uit.

Het teken van de kracht (min - compressie, plus - spanning) in de elementen van het vakwerkrooster met parallelle akkoorden kan worden bepaald met behulp van de "balkanalogie".

Stalen spanten worden veel gebruikt in veel bouwgebieden; in coatings en plafonds van industriële en civiele gebouwen, bruggen, dragers van hoogspanningslijnen, communicatiefaciliteiten, televisie- en radio-uitzendingen (torens, masten), transportrekken, hydraulische poorten, hijskranen, enz.

Spanten hebben een ander ontwerp, afhankelijk van het doel, de belastingen en worden geclassificeerd volgens verschillende criteria:

volgens het statische schema- balk (gesplitst, doorlopend, vrijdragend); gebogen, frame, gecombineerd (Fig. 9 4);

Figuur 9.4. Truss-systemen

een - gespleten straal; B - continu; c, e - troosten; G - gebogen; NS - kader; F - gecombineerd

door de omtrek van de riemen- met parallelle banden, trapeziumvormig, driehoekig, veelhoekig, segmentaal (Fig. 9.5);

rooster systeem- driehoekig, diagonaal, kruis, ruitvormig

en anderen (Figuur 9.6);

door de methode van het verbinden van elementen in knooppunten- gelast, geklonken, vastgeschroefd;

hoogste inspanning- licht - enkelwandig met profielen uit gewalste profielen (kracht N kN) en zwaar - tweetraps met samengestelde profielelementen (N> 300 kN).

Tussen de truss en de balk bevinden zich gecombineerde systemen bestaande uit een balk die van onderaf is versterkt met een truss of beugels of een boog (van bovenaf). Versterkingselementen verminderen het buigmoment in de balk en verhogen de stijfheid van het systeem (Figuur 9.4, F). Gecombineerde systemen zijn eenvoudig te vervaardigen (hebben minder elementen) en zijn rationeel in zware constructies, maar ook in constructies met bewegende lasten.

De efficiëntie van spanten en gecombineerde systemen kan worden verhoogd door ze voor te spannen.

Aluminiumlegeringen worden gebruikt in boerderijen van beweegbare kraanconstructies en afdekkingen met grote overspanningen, waar het verminderen van het gewicht van de constructie een groot economisch effect heeft.

Rijst. 9.6. Truss-rastersystemen

een - driehoekig; B - driehoekig met extra posten; v- diagonaalmetopwaartse beugels; G - diagonaal met aflopende accolades; NS - truss; e- Kruis; F - Kruis; en - ruitvormig; Tot - half diagonaal

9.2. Truss structuur lay-out

Statische schematische selectie en truss-omtrek is de eerste stap in structureel ontwerp, afhankelijk van het doel en architectonisch-constructieve oplossing van de constructie en wordt gemaakt op basis van een vergelijking van mogelijke opties.

In de coatings van gebouwen, bruggen, transportgalerijen en andere constructies zijn beam split-systemen gebruikt. Ze zijn eenvoudig te vervaardigen en te installeren, vereisen geen complexe assemblages, maar zijn zeer metaalverslindend. Met een overspanning van 40 m liggers zijn de gespleten spanten te groot en worden ze tijdens de installatie geassembleerd.

Voor twee of meer overlappende overspanningen worden doorlopende spanten gebruikt. Ze zijn zuiniger in termen van metaalverbruik en hebben een grotere stijfheid, waardoor ze in hoogte kunnen worden verminderd. Het gebruik van doorlopende spanten in zachte bodems wordt niet aanbevolen, omdat er extra krachten ontstaan ​​tijdens het inklinken van de steunen. Bovendien bemoeilijkt de continuïteit de installatie.

Framespanten zijn zuiniger in het staalverbruik, hebben kleinere afmetingen, maar zijn moeilijker te installeren. Het is rationeel om ze te gebruiken voor gebouwen met een grote overspanning. Gebogen systemen zorgen voor besparingen in staal, maar leiden tot een toename van het volume van de kamer en het oppervlak van de omsluitende constructies. Het gebruik ervan wordt bepaald door architectonische eisen. Vrijdragende spanten worden gebruikt voor schuren, torens, ondersteuningen voor krachtoverbrenging.

De contouren van spanten moeten overeenkomen met hun statische schema en het type belastingen dat het diagram van buigmomenten bepaalt. Voor dakspanten moet rekening worden gehouden met het dakmateriaal en de vereiste helling om de afwatering te garanderen, het type interface met de kolommen (stijf of scharnierend) en andere technologische vereisten.

De vorm van de spantbanden bepaalt hun economie. Het meest economisch in termen van staalverbruik is de truss die wordt geschetst door het momentdiagram. Voor een liggersysteem met één overspanning met een gelijkmatig verdeelde belasting, is het: gesegmenteerde boerderij met een paraboolgordel (zie figuur 9.5, een). Gebogen banden zijn echter zeer arbeidsintensief om te vervaardigen, dus dergelijke spanten worden zelden gebruikt. Vaker gebruikt zijn veelhoekige spanten (zie figuur 9.5, B). Bij zware spanten met grote overspanningen zijn extra structurele problemen als gevolg van de breuk van de riemen in de knopen niet zo merkbaar, aangezien de riemen in dergelijke spanten door de transportomstandigheden bij elk knooppunt moeten worden aangemeerd.

Voor lichte spanten is de veelhoekige omtrek irrationeel, omdat de complicatie van de knooppunten niet loont met de besparingen in staal.

boerderijen trapeziumvormig ( zie figuur 9.5, v), hoewel niet helemaal consistent met het momentdiagram, hebben ontwerpvoordelen vanwege de vereenvoudiging van de knooppunten. Bovendien maakt het gebruik van dergelijke spanten in de dakbedekking het mogelijk om een ​​stijve frame-eenheid aan te brengen, wat de stijfheid van het gebouw verhoogt.

Boerderijen met parallel riemen (afb. 9 5, G) zijn verre van het huidige diagram en zijn oneconomisch in termen van staalverbruik. Gelijke lengtes van roosterelementen, dezelfde lay-out van knooppunten, herhaalbaarheid van elementen en onderdelen, de mogelijkheid van hun unificatie dragen echter bij aan de industrialisatie van hun productie. Daarom zijn parallelle riemspanten de steunpilaar geworden voor het afdekken van industriële gebouwen.

boerderijen driehoekig contouren (zie figuur 9.5, d-f,en) zijn rationeel voor draagarmsystemen en voor liggers met een puntlast in het midden van de overspanning (truss-liggers). Het nadeel van deze spanten is het verhoogde verbruik van metaal met een verdeelde belasting; de scherpe steuneenheid is complex en laat alleen een scharnierkoppeling met de kolommen toe.De middelste beugels zijn erg lang en ze moeten worden geselecteerd vanwege hun ultieme flexibiliteit, wat leidt tot overbesteding van het metaal. Soms worden ze echter gebruikt voor truss-constructies, wanneer het nodig is om een ​​grote dakhelling (meer dan 20%) te bieden of om eenzijdige uniforme verlichting te creëren (schuurafdekkingen).

De overspanning of lengte van de spanten wordt bepaald door de operationele vereisten en de algemene lay-out van de constructie en wordt aanbevolen door de ontwerper.

Waar de overspanning niet wordt bepaald door technologische vereisten (bijvoorbeeld viaducten, ondersteunende pijpleidingen, enz.), wordt deze toegewezen op basis van economische overwegingen, tegen de laagste totale kosten van spanten en ondersteuningen.

De hoogte van de driehoekige spanten (zie figuur 9.5, NS) is een functie van de overspanning en helling van de truss (25-45 0), wat de hoogte van de trussen geeft H ... De hoogte is meestal hoger dan vereist, dus driehoekige trossen zijn niet economisch. De hoogte van de truss kan worden verminderd door de onderste koord een verhoogde omtrek te geven (zie figuur 9.5, G), maar het ankerpunt mag niet erg scherp zijn.

Voor de hoogte van trapeziumvormige spanten en parallelle koorde spanten

er zijn geen ontwerpbeperkingen, de hoogte van de truss is ontleend aan de toestand van het minste gewicht van de truss. Het gewicht van de truss bestaat uit het gewicht van de banden en het traliewerk. Het gewicht van de akkoorden neemt af met toenemende truss-hoogte, aangezien de krachten in de akkoorden omgekeerd evenredig zijn met de hoogte H

Het gewicht van het rooster daarentegen neemt toe met de hoogte van de truss, omdat de lengte van de beugels en rekken toeneemt, dus de optimale hoogte van de spanten is 1/4 - 1/5 van de overspanning. Dit leidt ertoe dat bij een overspanning van 20 m de hoogte van de truss groter is dan het maximum (3,85 m) dat volgens de transportomstandigheden is toegestaan. Daarom, rekening houdend met de vereisten van transport, installatie, unificatie, wordt de hoogte van de spanten genomen binnen 1/7 - 1/12 van de overspanning (zelfs minder voor lichte boerderijen).

De kleinst mogelijke trusshoogte wordt bepaald door de toelaatbare doorbuiging. Bij conventionele dakbedekking overtreft de stijfheid van de spanten de vereiste. In constructies die werken op een bewegende last (kraanbokspanten, brugkranen, enz.), zijn de stijfheidseisen zo hoog

(F/ik= 1/750 - 1/1000) dat ze de hoogte van de boerderij bepalen.

De doorbuiging van de truss wordt analytisch bepaald door de formule van Mohr

waar Ni- kracht in de truss rod van een gegeven belasting; - kracht in dezelfde staaf van een kracht gelijk aan één uitgeoefend op het punt van afbuiging bepaling in de richting van afbuiging.

Paneelafmetingen moet overeenkomen met de afstanden tussen de elementen die de belasting op de truss overbrengen, en overeenkomen met de optimale hellingshoek van de beugels, die in het driehoekige rooster ongeveer 45 0 is, en in het diagonale rooster - 35 0. Uit ontwerpoverwegingen - de rationele omtrek van de hoekplaat in de knoop en het gemak van het bevestigen van de beugels - is een hoek dichtbij 45° wenselijk.

Bij dakspanten worden paneelmaten genomen afhankelijk van het daksysteem.

Het is raadzaam om ervoor te zorgen dat de belasting van het dak naar de vakwerkknooppunten wordt overgebracht om doorbuiging van de band uit te sluiten. Daarom wordt in coatings gemaakt van grote gewapende beton- of metalen platen de afstand tussen de knopen gelijk gesteld aan de breedte van de plaat (1,5 m of 3 m), en in coatings langs liggers

- de stap van de pistes (van 1,5m tot 4m). Soms wordt, om de afmeting van het bandpaneel te verkleinen, een truss-raster gebruikt (zie Fig.9.6, NS).

Door unificatie en modulatie van de geometrische afmetingen van spanten kunt u zowel de spanten zelf als de aangrenzende elementen (gordingen, beugels, enz.) standaardiseren. Dit leidt tot een vermindering van het aantal standaardmaten van onderdelen en maakt het voor massaproductie van constructies mogelijk om gespecialiseerde apparatuur te gebruiken en over te schakelen naar in-line productie.

Op dit moment zijn de geometrische schema's van de spanten van industriële gebouwen, bruggen, radiomasten, radiotorens en krachtoverbrengingstorens verenigd.

Bouw lift. In spanten met grote overspanningen (meer dan 36 m), evenals in spanten gemaakt van aluminiumlegeringen of hoogwaardig staal, treden grote doorbuigingen op, die het uiterlijk van de constructie verslechteren en onaanvaardbaar zijn vanwege de bedrijfsomstandigheden.

Het doorhangen van de spanten wordt voorkomen door de spantenhefinrichting, d.w.z.

productie van spanten met een omgekeerde bocht, die wordt gedoofd onder invloed van de belasting, en de truss neemt de ontwerppositie in. De gebouwlift wordt toegekend gelijk aan de constante doorbuiging plus de helft van de tijdelijke belastingen. Bij platte daken en overspanningen groter dan 36 m dient de bouwlift te worden genomen, ongeacht de grootte van de overspanning, gelijk aan de doorbuiging van de totale standaardbelasting plus 1/200 van de overspanning.

Het hijsen van de constructie gebeurt door middel van buiginrichtingen in de montage-eenheden (Figuur 9.7).

Truss-roostersystemen en hun kenmerken. Het truss-rooster werkt op een dwarskracht en fungeert als de wand van een massieve balk.

Het gewicht van de truss, de complexiteit van de fabricage en het uiterlijk zijn afhankelijk van het roostersysteem. Aangezien de belasting wordt overgebracht naar de truss in de knopen, moet het rooster overeenkomen met het belastingpatroon.

Driehoekig roostersysteem. In spanten met een trapeziumvormige omtrek of met parallelle banden is een driehoekig roostersysteem rationeel

(zie afb. 9.6, een), met de kleinste totale lengte van het rooster en het kleinste aantal knopen met het kortste pad van de kracht van de plaats van belastingtoepassing naar de ondersteuning. In spanten die dakgordingen of vloerbalken ondersteunen, worden vaak extra schoren aan het driehoekige rooster toegevoegd (Figuur 9.6, B), en soms hangers om de afstand tussen de truss-knooppunten te verkleinen. Extra stutten verminderen ook de berekende lengte van de samengedrukte koorde. Extra stutten werken alleen voor de lokale belasting en nemen niet deel aan de overdracht van zijdelingse krachten op de ondersteuning.

Rijst. 9.7. Bouw hijsschema's met één ( een) en meerdere(B) vergrote gewrichten

Het nadeel van het driehoekige systeem is de aanwezigheid van lange samengedrukte beugels (oplopend in spanten met parallelle banden en aflopend in driehoekige spanten).

Diagonaal rastersysteem, het wordt gebruikt bij lage truss-hoogtes, maar ook wanneer grote krachten langs de rekken worden overgebracht (bij hoge knoopbelasting).

Het diagonale rooster is bewerkelijker dan het driehoekige, vereist een groot metaalverbruik, omdat met een gelijk aantal panelen in de truss de totale lengte van het diagonale rooster groter is en er meer knooppunten in zitten. Het pad van de kracht van de knoop naar de steun in het diagonale rooster is langer; het gaat door alle traliestaven en knooppunten.

Speciale rastersystemen, gebruikt bij hoge truss-hoogtes (ongeveer 4 - 5 m). Om de afmeting van het paneel te verkleinen, terwijl de normale hellingshoek van de schoren behouden blijft, wordt een truss-raster gebruikt (zie figuur 9.6, NS). Het apparaat van het truss-raster is arbeidsintensiever en vereist extra metaalverbruik; een dergelijk rooster maakt het echter mogelijk om een ​​rationele afstand tussen de elementen van de dwarsstructuur te verkrijgen bij een rationele hellingshoek van de schoren en om de berekende lengte van de samengedrukte staven te verminderen.

Het sprengelrooster wordt gebruikt voor steile daken en relatief grote overspanningen ( ik= 20 - 24m) voor een driehoekige truss (zie figuur 9.5, e).

Op boerderijen die met een dubbelzijdige belasting werken, zijn ze tevreden Kruis rooster (zie figuur 9.6, e). Dergelijke spanten omvatten horizontale spanten van overkappingen van industriële gebouwen, bruggen en andere constructies, verticale spanten van torens, masten en hoge gebouwen.

Rhombic en semi-diagonaal roosters (zie figuur 9.6, en,Tot) door twee beugelsystemen hebben ze een grote stijfheid; deze systemen worden gebruikt in bruggen, torens, masten, banden om de ontwerplengte van de staven te verminderen en zijn vooral rationeel wanneer constructies worden gebruikt voor grote afschuifkrachten.

Zorgen voor stabiliteit van spanten Een platte spant is onstabiel vanuit zijn vlak, daarom moet deze aan een stijvere constructie worden bevestigd of door middel van banden met een andere spant worden verbonden, waardoor een stabiele ruimtelijke balk ontstaat (Figuur 9.8, een). Sinds dit

Rijst. 9.8. Boerderijen aan ruimtelijke systemen koppelen

1 - diafragma

de ruimtelijke balk is in dwarsdoorsnede gesloten, heeft een hoge stijfheid tijdens torsie en buiging in de dwarsrichting, daarom is het verlies van zijn algehele stabiliteit onmogelijk. Constructies van bruggen, kranen, torens, masten, enz. vertegenwoordigen ook ruimtelijke balken, bestaande uit spanten (Figuur 9.8, B).

In de daken van gebouwen wordt de oplossing vanwege het grote aantal naast elkaar geplaatste platte spanten ingewikkelder, daarom kunnen spanten die alleen door liggers met elkaar zijn verbonden, hun stabiliteit verliezen.

Hun stabiliteit wordt verzekerd door het feit dat twee aangrenzende spanten bij elkaar worden gehouden door banden in het vlak van de bovenste en onderste koorden en door verticale dwarsliggers (Figuur 9.9, B). Aan deze stijve blokken zijn andere spanten bevestigd.

horizontale elementen die horizontale beweging van de spantbanden voorkomen en hun stabiliteit verzekeren (liggers en afstandhouders in de spantknooppunten). Om ervoor te zorgen dat de gording de spantconstructie horizontaal verankert, moet deze zelf worden bevestigd aan:

een vast punt - een knoop van horizontale verbindingen.

1 – loopt; 2 – boerderijen; 3 – horizontale links; 4 – verticale banden; 5 – ruimtelijk blok

9.3. Typen truss-balksecties

De meest voorkomende soorten secties van lichte truss-elementen zijn weergegeven in figuur 9.10.

In termen van staalverbruik is het buisprofiel het meest efficiënt (Figuur 9.10, een). De leiding heeft een goede stroomlijning, waardoor de winddruk minder is, wat belangrijk is bij hoge constructies (torens, masten, kranen). Vorst en vocht houden weinig vast op de leidingen, waardoor ze bestand zijn tegen corrosie; ze zijn gemakkelijk schoon te maken en te bevlekken. Dit verhoogt de duurzaamheid van de buisvormige constructies.

Om corrosie van interne oppervlakken te voorkomen, moeten de buisvormige elementen worden afgedicht. Bepaalde structurele moeilijkheden bij het koppelen van de buisvormige elementen en de hoge kosten van de pijpen beperken echter hun gebruik.

Rechthoekige gebogen gesloten secties (Figuur 9.10, B) hebben bijna dezelfde voordelen als buisvormige, ze maken het mogelijk om de knooppunten van vervoeging van elementen te vereenvoudigen en worden veel gebruikt. Spanten die zijn gemaakt van gebogen gesloten profielen met niet-spie-constructies vereisen echter een hoge fabricageprecisie.

Technologische problemen laten de productie van gebogen profielen met een dikte van meer dan 10-12 mm niet toe. Dit beperkt de mogelijkheid om ze te gebruiken.

Bovendien verminderen grote plastische vervormingen bij de buighoeken de brosse sterkte van het staal.

Vaak worden secties van truss-elementen genomen uit verschillende soorten profielen: banden van I-balken, een rooster van gebogen gesloten profielen of banden van T-staven, een rooster van gepaarde of enkele hoeken. Deze oplossing blijkt rationeler.

In ruimtelijke spanten (torens, masten, kraangieken, enz.), waar de riem gemeenschappelijk is voor twee spanten, moet de dwarsdoorsnede een gemakkelijke koppeling van elementen in verschillende vlakken bieden. Aan deze eis wordt het best voldaan door een buisvormig profiel.

In tetraëdrische spanten, met weinig inspanning, is het eenvoudigste type riemsectie een enkele hoek of een dwarsdoorsnede van twee hoeken. Met veel moeite worden ook I-balken gebruikt.

Gecomprimeerde truss-elementen moeten zo worden ontworpen dat ze in twee onderling loodrechte richtingen even stabiel zijn.

In elk specifiek geval wordt de keuze van het type sectie van de truss-elementen bepaald door de bedrijfsomstandigheden van de constructie (de mate van agressiviteit van de omgeving, de aard en de plaats van toepassing van belastingen, enz.), De mogelijkheid van productie, de beschikbaarheid van assortiment en economische overwegingen.

Zware trussrods verschillen van de longen in krachtigere en ontwikkelde secties, samengesteld uit verschillende elementen. De secties van dergelijke staven zijn meestal ontworpen als tweetraps (Figuur 9.11) en knoopmaten worden uitgevoerd met behulp van hoekplaten die zich in twee vlakken bevinden. De staven van zware spanten (beugels, palen en akkoorden) hebben verschillende secties, maar voor het gemak van paren in knopen, is de breedte van de elementen " v"Zou hetzelfde moeten zijn.

Voor koorden van spanten is het wenselijk om secties met twee symmetrieassen te gebruiken, wat de verbinding op de knoop van twee secties van aangrenzende panelen van verschillende gebieden vergemakkelijkt en geen extra moment creëert vanwege de mismatch van de zwaartepunten van deze secties.

Zware spanten die werken op dynamische belastingen (spoorbruggen, kranen, etc.) zijn soms nog geklonken ontworpen, maar in principe zijn ze in de regel ontworpen uit gelaste staven met montage-elementen op zeer sterke bouten.

De volgende soorten doorsneden van staven van zware stalen spanten worden gebruikt:

H-vormig(Figuur 9.11, B) - twee verticale platen, verbonden door een horizontale plaat, evenals geklonken uit vier ongelijke hoeken verbonden door een horizontale plaat (Figuur 9.11, v). De ontwikkeling van dergelijke secties in aangrenzende panelen wordt uitgevoerd door extra verticale platen te bevestigen (Figuur 9.11, G). Dergelijke secties zijn niet arbeidsintensief. Als de constructie niet is beschermd tegen:

het binnendringen van atmosferische neerslag, dan is het in de horizontale elementen noodzakelijk om gaten te laten voor waterafvoer met een diameter van 50 mm. H-vormige secties worden gebruikt voor riemen en bretels.

Kanaalsectie bestaat uit twee kanalen, geplaatst met planken naar binnen (Fig. 9.11, NS); zowel gewalste als samengestelde kanalen worden gebruikt. Een dergelijke sectie is geschikt voor samengedrukte elementen, vooral wanneer hun lengte groot is. Het nadeel van het kanaalprofiel is de aanwezigheid van twee aftakkingen, die verbonden moeten worden door stroken of roosters (vergelijkbaar met centraal gecomprimeerde kolommen).

Vaksectie bestaat uit twee verticale elementen die aan de bovenzijde zijn verbonden door een horizontaal blad (Figuur 9.11, e,F). Toegepast in

Afbeelding 9.11. Soorten doorsneden van staven van zware spanten

voornamelijk voor de bovenste akkoorden van zware brugspanten. De profielstijfheid neemt toe als de verticale platen van onderaf worden verbonden met een tralie (Figuur 9.11, F) of geperforeerde plaat.

Enkelwandige I-sectie bestaat uit een gelaste of brede flens gewalste I-balk, verticaal geplaatst (Figuur 9.11, en).

Buisvormige staven gebruikt in zware gelaste spanten, hebben dezelfde voordelen als in lichte spanten.

Gesloten doossectie(Figuur 9.11, k, ik, m) heeft een verhoogde buig- en torsiestijfheid en wordt daarom gebruikt voor lange samengedrukte elementen van zware spanten. De sectie kan zowel worden gemaakt van gebogen elementen als gelast, bestaande uit vier platen.

9.4. Berekening boerderijen

Bepaling van de ontwerpbelasting. Alle belasting werkend:

het wordt meestal toegepast op de truss in de knopen van de truss, waaraan de elementen van de dwarsconstructie (dakgordingen of verlaagde plafonds) zijn bevestigd, die de belasting op de truss overbrengen. Als de belasting rechtstreeks in het paneel wordt uitgeoefend, wordt deze in het hoofdontwerpschema ook verdeeld tussen de dichtstbijzijnde knooppunten, maar er wordt ook rekening gehouden met de lokale buiging van de riem door de erop geplaatste belasting. In dit geval wordt het spantkoord beschouwd als een doorlopende balk met steunen in de knopen.

permanent, inclusief het eigen gewicht van de truss en de gehele ondersteunde constructie (daken met isolatie, lantaarns, etc.).

tijdelijk- ladingen van bovengrondse ondergrondse transportmiddelen, nuttige lading die op de zoldervloer hangt die aan de truss is opgehangen, enz.

korte termijn, bijvoorbeeld , atmosferisch- sneeuw, wind.

De berekende constante belasting die op een spanteenheid werkt, hangt af van het laadoppervlak waaruit deze is samengesteld (Figuur 9.12) en wordt bepaald door de formule

waar is het eigen gewicht van de truss en stropdassen, kN/m? horizontale projectie van het dak; - dakgewicht, kN/m?; - de hellingshoek van de bovenste band naar de horizon; - de afstand tussen de spanten; en - panelen naast het knooppunt; - veiligheidsfactor voor constante belasting.

In afzonderlijke eenheden wordt de belasting van het gewicht van de lantaarn opgeteld bij de belasting die wordt verkregen met formule (9.2).

Sneeuw is een tijdelijke belasting en kan de boerderij slechts gedeeltelijk laden; Bij medium schoren kan het belasten van de ene helft van de truss met sneeuw nadelig zijn.

De berekende knoopbelasting van sneeuw wordt bepaald door de formule:

waar is het gewicht van het sneeuwdek per 1 m? horizontale projectie van het dak; - veiligheidsfactor voor sneeuwbelasting.

Betekenis “ S” moet worden bepaald rekening houdend met de mogelijke ongelijke verdeling van de sneeuwbedekking in de buurt van de lantaarn of hoogteverschillen.

Winddruk wordt alleen in aanmerking genomen op verticale oppervlakken, evenals op oppervlakken met een hellingshoek tot de horizon van meer dan 30 0, wat gebeurt in torens, masten, viaducten, evenals in steile driehoekige spanten en lantaarns. De windbelasting wordt naar de knoop gebracht. Bij de berekening van de truss wordt geen rekening gehouden met de horizontale windbelasting op de lantaarn, aangezien het effect op de werking van de truss niet significant is.

Rijst. 9.12. Ontwerpschema van de boerderij

9.5. Bepaling van krachten in vakwerkliggers

Bij het berekenen van spanten met staven uit hoeken of T-stukken, wordt aangenomen dat de knooppunten van het systeem ideale scharnieren zijn, de assen van alle staven rechtlijnig zijn, zich in hetzelfde vlak bevinden en elkaar kruisen in het midden van de knooppunten (zie figuur 9.12). De staven van een dergelijk systeem werken alleen met niet-axiale krachten: de spanningen die door deze krachten worden gevonden, zijn de belangrijkste.

Bij spanten met staven met verhoogde stijfheid is het effect van de stijfheid van de verbindingen in de knopen groter. De momenten die optreden in de knopen leiden tot eerder optreden van plastische vervormingen en verminderen de brosheid van het staal. Daarom is voor I-balken, buisvormige en H-vormige secties de berekening van spanten volgens het scharniersysteem toegestaan ​​​​wanneer de verhouding van de sectiehoogte tot de lengte niet meer is dan voor constructies die worden gebruikt bij een ontwerptemperatuur die niet lager is dan - 40 0 ​​C. Wanneer deze verhoudingen toenemen, worden extra buigmomenten in de staven veroorzaakt door stijfheid van knopen.

In de bovenste koorden van de spanten, met de continue ondersteuning van de dekken erop (uniforme verdeling van de belasting op de koorden van de truss), is het toegestaan ​​om de momenten te berekenen volgens de volgende formules:

moment van doorgang in het eindpaneel

;

overspanning van tussenpanelen

;

moment op de knoop (referentie)

,

Daarnaast ontstaan ​​spanningen van momenten in de staven als gevolg van onvolledige centrering van de staven in de knopen. Met deze spanningen, die niet de hoofdberekening zijn, wordt geen rekening gehouden, aangezien de toelaatbare excentriciteiten in de spanten klein zijn.

De verplaatsing van de koorde-as van spanten bij het wisselen van secties wordt niet in aanmerking genomen als deze niet groter is dan 1,5% van de koordehoogte.

De berekening van spanten moet op een computer worden uitgevoerd, waarmee u elk schema van de spanten voor statische en dynamische belastingen kunt berekenen.

Het gebruik van een computer maakt het mogelijk om ontwerpkrachten in de staven te verkrijgen, rekening houdend met de vereiste combinaties van belastingen, om de constructie te optimaliseren, d.w.z. vind het optimale schema van de truss, het materiaal van de staven, het type doorsnede, enz., om de meest economische ontwerpoplossing te verkrijgen.

Bij afwezigheid van een computer worden de inspanningen in de trussrods grafisch bepaald, d.w.z. de constructie van Maxwell-Cremona-diagrammen, of analytisch (door knooppunten weg te snijden). Bovendien bouwen ze voor elk type lading (ladingen van een coating, hangend transport, enz.) hun eigen schema. Voor spanten met eenvoudige schema's (bijvoorbeeld met parallelle akkoorden) en een klein aantal leden, is het gemakkelijker om de krachten analytisch te definiëren.

Als de truss op een bewegende belasting werkt, wordt de maximale kracht in de truss rods bepaald langs de invloedslijn.

In overeenstemming met de classificatie van belastingscombinaties worden (basis en speciale) krachten afzonderlijk bepaald voor elk type combinatie en wordt het draagvermogen van de staven bepaald door de uiteindelijke ontwerp maximale kracht.

Het wordt aanbevolen om de resultaten van de statische berekening in een tabel te schrijven, die de waarden moet bevatten van de krachten van een constante belasting, van mogelijke combinaties van tijdelijke belastingen (bijvoorbeeld van eenzijdige belasting met sneeuw), zoals evenals de berekende krachten als gevolg van het optellen van de krachten onder ongunstige belasting voor alle mogelijke combinaties van belastingen ...

9.6. Bepaling van de berekende lengte van staven

Op het moment van verlies van stabiliteit, puilt de samengedrukte staaf uit, draait rond de middelpunten van de corresponderende knopen en doet, vanwege de stijfheid van de hoekplaten, de resterende staven draaien en buigen in het vlak van de truss.

Aangrenzende staven weerstaan ​​buigen en draaien van de knoop en

Ze voorkomen het vrij doorbuigen van de staaf die zijn stabiliteit verliest.

Gestrekte staven bieden de grootste weerstand tegen knooprotatie. Samengeperste staven hebben weinig weerstand tegen buigen.

Dus hoe meer uitgerekte staven zich naast de samengedrukte staaf bevinden en hoe krachtiger ze zijn (groter hun lineaire stijfheid), hoe hoger de mate van beklemming van de staaf en hoe kleiner de berekende lengte; de invloed van samengedrukte staven op knijpen is verwaarloosbaar.

De samengedrukte riem blijkt bij de knopen zwak geknepen te zijn, omdat aan elke kant slechts één uitgerekte beugel eraan grenst, waarvan de lineaire stijfheid veel minder is dan de lineaire stijfheid van de riem. Daarom kan het knellen van de samengedrukte riem in de stabiliteitsmarge worden verwaarloosd en kan de berekende lengte gelijk worden gesteld aan de afstand tussen aangrenzende knopen.

Dus bij een grotere mate van knijpen is de berekende lengte van de truss rod kleiner

waar is de lengtereductiecoëfficiënt, afhankelijk van de mate van knijpen;

Afstand tussen de middelpunten van de knooppunten.

Volgens de normen, de reductiecoëfficiënt van de lengte "" van de roosterelementen van

hoeken in het vlak van de truss is 0,8. Vervolgens wordt met een zekere marge de berekende lengte in het vlak van de truss bepaald, vooral voor de middelste schoren waarvan de stijfheid laag is in vergelijking met de aangrenzende staven.

Een uitzondering is de ondersteunende opwaartse schoor, waarvan de bedrijfsomstandigheden in het truss-vlak dezelfde zijn als voor de bovenste koorde, daarom wordt de berekende lengte van de ondersteunende schoor in het truss-vlak gelijk gesteld aan de afstand tussen de middelpunten van de knopen .

De berekende lengte van de koorde in het vlak loodrecht op het vlak van de truss wordt gelijk gesteld aan de afstand tussen de knooppunten, gefixeerd door banden van verplaatsing vanuit het vlak van de truss.

Bij doorlopende daken wordt het bovenste koorde van de spantenspanten in het dakvlak bevestigd met platen of dekpanelen die op elk knooppunt aan de spanten van de spanten zijn bevestigd. In dit geval wordt de breedte van één plaat genomen als de berekende lengte van de koorde vanaf het vlak van de truss.

De berekende lengte van de traliestaven wanneer ze uit het vakwerkvlak worden gebogen, wordt gelijkgesteld aan de afstand tussen de geometrische middelpunten van de knopen, aangezien de hoekplaten zeer flexibel zijn en worden beschouwd als plaatscharnieren.

Bij buisspanten met vormloze knopen wordt de berekende lengte van de beugel, zowel in het vlak van de truss als daarbuiten, rekening houdend met de verhoogde torsiestijfheid van gesloten secties, toegepast gelijk aan 0,9.

In andere gevallen wordt de berekende lengte van de truss-elementen langs de normaal genomen.

9.7. Beperk de slankheid van de hengels

Structurele elementen moeten worden ontworpen uit stijve staven. De flexibiliteit "" is vooral belangrijk voor samengedrukte staven die hun knikstabiliteit verliezen.

Zelfs bij onbeduidende drukkrachten mag de flexibiliteit van de samengedrukte staven niet te groot zijn, omdat flexibele staven gemakkelijk kunnen worden gebogen door willekeurige invloeden, doorzakken, trillen onder dynamische belastingen. Daarom wordt voor samengedrukte staven de ultieme flexibiliteit bereikt, afhankelijk van het doel van de staaf en de mate van belasting.

, waar is de ontwerpkracht, is het draagvermogen van de staaf:

gecomprimeerde akkoorden, evenals steunpoten en beugels,

steunreacties doorgeven ………………………………………… 180-60

andere samengeperste trussrods ……………………………………………… 210-60

Samengeperste trekstangen ………………………………………………………… 200

In dit geval wordt minimaal 0,5 genomen.

Uitgerekte constructiestaven mogen ook niet te flexibel zijn, omdat ze tijdens transport en installatie kunnen buigen.

De staven moeten voldoende stijfheid hebben, vooral in constructies die onderhevig zijn aan dynamische spanning.

Voor trekspanten die aan een dynamische belasting worden onderworpen, worden de volgende limietwaarden voor slankheid ingesteld:

spankoorden en steunbeugels …………………………………… 250

andere gestrekte trussrods …………………………………… .350

spanstangen van banden ……………………………………………… .400

In constructies die niet onderhevig zijn aan dynamische spanning, wordt de flexibiliteit van de trekelementen alleen beperkt in het verticale vlak (om overmatig doorzakken te voorkomen) door de maximale flexibiliteit voor alle trekelementen in te stellen.

9.8. Selectie van secties van truss-elementen

In spanten gemaakt van gerolde en gebogen profielen, worden voor het gemak van metaalpicking niet meer dan 5-6 profielkalibers geaccepteerd.

Van de voorwaarde om de kwaliteit van het lassen te waarborgen en de corrosieweerstand te vergroten, mag de dikte van de profielen (buizen, gebogen secties) niet minder dan 3 mm zijn, en voor hoeken - minder dan 4 mm. Gebruik geen profielen van minder dan 50 mm om schade aan de stangen tijdens transport en installatie te voorkomen.

Gewalste profielproducten worden geleverd in lengtes tot 12 m, daarom wordt bij de vervaardiging van spanten met een overspanning van 24 m (inclusief) aangenomen dat de bandelementen een constante dwarsdoorsnede hebben.

Om het staalverbruik te verminderen, is het raadzaam, vooral bij hoge krachten en belastingen, om de elementen van de spanten (akkoorden, steunbeugels) te ontwerpen van hoogwaardig staal en de rest van de elementen - van gewoon staal.

De selectie van staal voor spanten gebeurt volgens de normen. Omdat de truss rods onder relatief gunstige omstandigheden werken (uniaxiale spanningstoestand, onbeduidende spanningsconcentratie, enz.), worden er semi-rustige smeltstalen voor gebruikt. Truss-hoekplaten werken in moeilijke omstandigheden (vlak trekspanningsveld, aanwezigheid van lasspanningen, spanningsconcentratie in de buurt van de naden), wat het risico op brosse breuk verhoogt, daarom is een staal van hogere kwaliteit vereist - - kalm.

De selectie van secties van truss-elementen wordt handig uitgevoerd in tabelvorm (tabel 9.1).

9.9. Selectie van secties van gecomprimeerde elementen

De grenstoestand van samengedrukte elementen van spanten wordt bepaald door hun stabiliteit, daarom wordt het draagvermogen van de elementen gecontroleerd volgens de formule

(9.5)

waar is de arbeidsomstandighedencoëfficiënt (volgens bijlage 14).

De coëfficiënt “” is een functie van flexibiliteit en type sectie (zie bijlage 8).

Om een ​​sectie te selecteren, is het noodzakelijk om het type sectie te schetsen, de flexibiliteit van de balk in te stellen, de coëfficiënt "" te bepalen volgens Bijlage 8 en het vereiste dwarsdoorsnede-oppervlak te vinden

(9.6)

Met voorlopige selectie kan het worden gebruikt voor banden van lichte spanten en voor traliewerk ... Grotere flexibiliteitswaarden worden met minder inspanning toegepast.

Afhankelijk van het vereiste gebied wordt een geschikt profiel geselecteerd op basis van het assortiment, worden de werkelijke geometrische kenmerken A,,, bepaald; ... Met grotere flexibiliteit wordt de coëfficiënt "" gespecificeerd en de stabiliteit wordt gecontroleerd volgens de formule (9.5). Als de flexibiliteit van de balk eerder verkeerd was ingesteld en de test een overspanning of significante (meer dan 5-10%) onderspanning vertoonde, dan wordt de sectie gecorrigeerd, waarbij een tussenwaarde wordt genomen tussen de vooraf bepaalde en werkelijke waarden van de flexibiliteit. De tweede benadering bereikt meestal het doel.

Lokale stabiliteit van samengedrukte elementen kan als gegarandeerd worden beschouwd als de dikte van de flenzen en wanden van de profielen groter is dan vereist vanuit de stabiliteitstoestand.

Voor samengestelde profielen wordt de beperkende slankheid van de planken en wanden bepaald volgens de normen (zie hoofdstuk 2).

Voorbeeld 9.1. Het is vereist om de doorsnede van het bovenste akkoord van de truss te selecteren volgens de ontwerpkracht

Berekende staaflengtes ik x = 2.58; ik wil= 5.16m. Materiaal - staal С245; R y= 24kN/cm2. Arbeidsomstandighedenfactor: ? met= 0,95; hoekplaat dikte 12mm. Voor zover ik wil = 2ik x, we nemen de T-sectie van twee ongelijke hoeken die samen met smalle planken zijn geplaatst. We stellen flexibiliteit binnen de aanbevolen limieten voor riemen: ? = 80. De geaccepteerde sectie komt overeen met het type stabiliteitscurve c en dus at = 80 = 2,73, ? = 0,611.

Vereist dwarsdoorsnede-oppervlak een tr = N/(? Rja? C) = 535 / (0.611 = 38,4 cm2.

We accepteren een doorsnede van twee hoeken 125x80x10, samen met kleinere planken; EEN= 19,7x2 = 39,4; ik x= 2,26 cm; ik ja= 6,19cm (opgemerkt moet worden dat de indices van de berekende assen en assen volgens het assortiment voor ongelijke hoeken mogelijk niet samenvallen);

? x= 258/2.26 = 114; ? ja= 516/6,19 = 83; = 3,89; ? = 0,417;

N/(? EEN) = 535 / (39,4 = 32,6 kN / cm2> R? C= 22,8kN / cm2

De doorsnede is slecht gekozen en heeft een grote overspanning. Accepteer flexibiliteit (tussen voorgedefinieerd en actueel) ? = 100;

? = 0,49;

een tr = 535/(0,49

We accepteren twee hoeken: 160x100x9; EEN= 22,9 = 45,8 cm2; ik x= 2,85 cm ( ik ja beperkt de sectie niet); ? x= 258/2.85 = 90.5;

? = 0,546;

N/(? EEN) = 535 / (0,546 = 21,4 kN / cm2< R? C= 22,8kN / cm2

We verlaten het geaccepteerde gedeelte vanuit twee hoeken met afmetingen 160x100x9.

9.10. Sectie selectie van uitgerekte elementen

De grenstoestand van uitgerekte elementen wordt bepaald door hun breuk, waar is de uiteindelijke sterkte van staal, of de ontwikkeling van overmatige plastische vervormingen, waar is de vloeigrens van staal.

Staal met een standaard vloeigrens kN/cm? een ontwikkeld vloeioppervlak hebben (zie hoofdstuk 1), daarom wordt het draagvermogen van elementen gemaakt van dergelijke staalsoorten gecontroleerd door de formule

(9.7)

waar is de netto dwarsdoorsnede.

Voor elementen gemaakt van staal die geen vloeigrens hebben (voorwaardelijk vloeigrens O 02> 44 kN / cm?), Evenals of de werking van de constructie mogelijk is, zelfs na de ontwikkeling van plastische vervormingen, wordt het draagvermogen gecontroleerd volgens de formule:

waar is de ontwerpweerstand, bepaald door de tijdelijke weerstand;

Betrouwbaarheidsfactor bij het berekenen van de uiteindelijke weerstand.

In de ontwerppraktijk wordt de berekening van trekelementen uitgevoerd volgens de formule (9.7).

Bij het controleren van een trekelement, wanneer het draagvermogen wordt bepaald door de spanningen die optreden in de meest verzwakte sectie (bijvoorbeeld boutgaten), is het noodzakelijk om rekening te houden met mogelijke verzwakking en het netto-oppervlak te nemen.

Het vereiste netto-oppervlak van het uitgerekte element wordt bepaald door de formule

(9.9)

Vervolgens wordt, afhankelijk van het assortiment, een profiel geselecteerd dat de dichtstbijzijnde grotere oppervlaktewaarde heeft.

Voorbeeld 9.2... Het is vereist om het gedeelte van de uitgerekte truss-beugel te selecteren op basis van de ontwerpkracht N= 535kN. Materiaal staal - staal С245; R y= 24kN/cm2; ? met = 0,95

Vereist dwarsdoorsnede-oppervlak een tr = 535/(24... De sectie wordt niet verzwakt door de gaten.

We accepteren twee gelijke hoeken 90x7; EEN= 12,3 = 24,6 cm2> een tr.

9.11. Selectie van de doorsnede van truss-elementen die werken op de werking van longitudinale kracht en buigen (excentrische spanning en compressie)

De grenstoestand van excentrisch uitgerekte elementen wordt bepaald door de overmatige ontwikkeling van plastische vervormingen in de meest belaste toestand. Hun draagvermogen wordt bepaald door de formule (zie hfst. 2).

Voorbeeld 9.3. Selecteer het gedeelte van het uitgerekte onderste akkoord onder invloed van een off-node belasting erop in het midden van de paneellengte (Figuur 9.13, een) F = 10kN. Axiale kracht in de koorde N = 800 kN. De afstand tussen de middelpunten van de knopen is d = 3m. Constructiemateriaal - staal S245; R y = 24kN/cm 2. Arbeidsomstandigheden factor? c = 0,95.

Rijst. 9.13. Bijvoorbeeld 9.3 en 9.4

We selecteren de sectie van het element uit de toestand van zijn werk in spanning volgens de formule (9.9); Een tr = 800 / (24 = 35,1 cm 2.

We accepteren een doorsnede van twee hoeken 125x9; A = 22 = 44 cm2; de weerstandsmomenten voor de kolf W rond x en de veer W p x zijn gelijk:

W ongeveer x = 327 / 3,4 = 192,4 cm2; Wp x = 327 / (12,5 - 3,4) = 72 cm2

Moment rekening houdend met de continuïteit van de band M = (Fd / 4) 0,9 = (10/4) 0,9 = 675 kN cm.

Controle van het draagvermogen van de riem: volgens tabel 5 van de aanvraag voor een sectie vanuit twee hoeken n = 1, c = 1,6.

De helft van de formule (9.10) voor een uitgerekte vezel (op de rug)

800 / (44= 0,893 < 1;

voor samengeperste vezels (met pen)

800 / (44 = 0,54 < 1

De geaccepteerde sectie voldoet aan de sterktevoorwaarde.

9.12. Selectie van de doorsnede van de staven op basis van hun uiteindelijke slankheid

De serie staven in lichte trossen hebben lage spanningen en dus lage spanningen. De secties van deze staven worden geselecteerd op basis van hun ultieme flexibiliteit (zie clausule 9.4.4). Dergelijke staven bevatten meestal extra palen in een driehoekig rooster, beugels in de middelste panelen van spanten, schakelelementen, enz.

Met kennis van de ontwerplengte van de staaf en de waarde van de beperkende flexibiliteit, wordt de vereiste draaistraal bepaald, waarna de sectie uit het assortiment wordt geselecteerd en het draagvermogen van de geselecteerde sectie wordt gecontroleerd.

9.13. Kenmerken van berekening en selectie van doorsneden van elementen zware boerderijen

De staven van zware spanten zijn in de regel ontworpen van een samengestelde sectie - massief of door (zie figuur 9.11).

Als de hoogte van de sectie de lengte van het element overschrijdt, is het noodzakelijk om rekening te houden met de momenten die voortvloeien uit de stijfheid van de knopen, en secties te selecteren die excentrisch worden samengedrukt of uitgerekt.

Knooppunten van zware spanten worden met grote inspanning dubbelwandig gemaakt, d.w.z. op de twee buitenranden van de banden worden hoekplaten geplaatst (Figuur 9.14). Voor het gemak van het bevestigen van de elementen, de breedte van alle staven " B"Moet constant worden gehouden. Gebruikelijk mm.

Indien nodig worden tussen de hoekplaat en de rand van het element pakkingen aangebracht.

De banden van zware spanten hebben verschillende secties in verschillende panelen, verbonden door de algemeenheid van het type en de voorwaarden van de paring van de staven op de knopen. Voor de start

selectie, het type sectie wordt vastgesteld (H-vormig, kanaal, doosvormig) en de punten van verandering in de sectie worden geschetst. In gelaste H-vormige secties, meestal:

de hoogte van de verticalen verandert; in het uiterste geval kan hun dikte ook veranderen terwijl een constante afstand tussen de buitenranden van de sectie wordt gehandhaafd. De horizontaal moet, gezien de stabiliteit en stijfheid van de sectie, een dikte hebben van niet minder dan de afstand tussen de verticale lijnen en niet minder dan 12 mm.

De basis van kanaalsecties zijn twee kanalen die door alle secties gaan (zie Fig.9.11, NS).

Het kanaalprofiel is ontwikkeld door verticale platen toe te voegen.

Na de selectie van de secties worden ze gecontroleerd. Het controleren van de doorsneden van samengedrukte spantstaven wordt op dezelfde manier uitgevoerd als voor centraal samengedrukte kolommen (zie hfdst. 8). H-vormig - als massief, kanaal - als door, met het verschil dat de breedte " B”De sectie wordt hier gegeven en niet bepaald op basis van de voorwaarde die gelijk is aan stabiliteit.

Rekening houdend met de stijfheid van de knooppunten, wordt de selectie van vakwerksecties uitgevoerd als excentrisch samengedrukte of excentrisch uitgerekte elementen.

Truss-schoren nemen meestal kanaal (zie Fig. 9.11, NS) of

H-vormige doorsnede (zie fig. 9.11, een of 9.11, v). Kanaalprofielen zijn voordeliger bij het werken aan knikken en worden daarom vaak gebruikt voor lange flexibele schoren, maar ze zijn omslachtiger dan H-vormige.

De breedte van de beugels voor gemakkelijke montage bij installatie is 2 mm minder genomen dan de afstand tussen de randen van de hoekplaten.

9.14. Lichte truss-constructie

Algemene ontwerpeisen. Om extra spanningen door verkeerde uitlijning van de staafassen in de knopen te voorkomen, moeten ze worden gecentreerd op de knopen langs de assen die door het zwaartepunt gaan (afgerond op 5 mm).

Hoekmomenten worden gedefinieerd als het product van de normaalkrachten van de staven en externe knoopkrachten op hun schouders tot het snijpunt van de twee beugels (Figuur 9.15).

Moment 1 is verdeeld tussen de elementen van de truss en convergeert bij de knoop in verhouding tot hun lineaire stijfheid. Als de stijfheid van de roosterelementen in vergelijking met de riem klein is, dan is het moment

voornamelijk gezien als een truss-riem. Met een constante dwarsdoorsnede van de band en identieke panelen, het moment in de band.

Om lasspanningen in hoekplaten te verminderen, zijn de staven van het rooster niet:

worden naar de banden gebracht op een afstand van mm, maar niet meer dan 80 mm (hier - de dikte van de hoekplaat in mm). Er wordt een opening van ten minste 50 mm gelaten tussen de uiteinden van de tegen elkaar liggende elementen van de vakwerkliggers, overlappend door overlays.

De dikte van de hoekplaten wordt gekozen afhankelijk van de werkende krachten (Tabel 9.2) en de geaccepteerde dikte van de lasnaden. Bij een significant verschil in de krachten in de staven van het rooster kunnen binnen het zendelement twee diktes worden genomen. Het verschil in knoopdikte in aangrenzende knopen mag niet groter zijn dan 2 mm.

De afmetingen van de hoekplaten worden bepaald door de benodigde lengte van de naden voor het bevestigen van de elementen. De hoekplaten moeten eenvoudig van vorm zijn om ze gemakkelijker te kunnen vervaardigen en om het aantal garnituren te verminderen. Het is aan te raden om de maatvoering van de gussets te uniformeren en één of twee standaardmaten per bedrijf te hebben. Dakspanten met een overspanning van 18-24 m zijn verdeeld in twee zendelementen met vergrote voegen in de middelste knopen. Verbindingen moeten zo zijn ontworpen dat de rechter en linker truss-helften uitwisselbaar zijn.

Bij het ontwerpen van spanten met staven van I-balken met brede flens en T-balken, van gesloten gebogen gelaste profielen of van ronde buizen, moeten speciale richtlijnen worden gebruikt.

9.15. Boerderijen uit enkele hoeken

In licht gelaste spanten vanuit enkele hoeken, kunnen knopen worden ontworpen zonder hoekplaten door de staven rechtstreeks aan de flens van de flenshoek te lassen met hoeklassen (Figuur 9.16). De hoeken moeten worden bevestigd door langs de contour te lassen. Het is toegestaan ​​​​om de hoek te lassen met één flanknaad (aan de kolf) en frontale naden, evenals het centreren van de assen van de staven van het rooster op de rand van de riem

Rijst. 9 16. Eenheden van spanten uit enkele hoeken

(Figuur 9.16, een). Als er niet genoeg riemen zijn om de grillstaven aan de plank te bevestigen

plaatsen, dan wordt een staaf aan de riemplank gelast (Figuur 9.16, B), wat zorgt voor de nodige verbreding op de knoop.

9.16. Boerderijen met twee eenpersoonsbedden

In boerderijen van gepaarde hoeken die zijn gemaakt door een merk, zijn de knooppunten ontworpen op hoekplaten die tussen de hoeken leiden. De spijlen van het traliewerk worden met zijnaden aan de hoekplaat bevestigd (Figuur 9.17). De kracht in het element wordt verdeeld tussen de naden langs de kolf en veer van de hoek in omgekeerde verhouding tot hun afstanden tot de as van de staaf. Het verschil in naadgebieden wordt geregeld door de dikte en lengte van de naden. De uiteinden van de flanknaden zijn 20 mm naar de uiteinden van de staaf gebracht om de spanningsconcentratie te verminderen. De loopsplitten zijn met doorlopende naden aan de riem bevestigd en

ze worden losgemaakt door de rand van de riemhoeken met 10-15 mm.

De naden die het kruisje aan de riem bevestigen, bij afwezigheid van knoopbelastingen, worden berekend op basis van het verschil in krachten in de aangrenzende panelen van de riem (Figuur 9.16, v)

In de plaats van lager op de bovenste riem van gordingen of dakplaten

(Figuur 9.17, v,G) de hoekplaten passen niet 10-15 mm op de randen van de riemhoeken.

Om de gordingen te bevestigen, wordt een hoek met boutgaten aan de bovenste koord van de truss gelast (Figuur 9.17, v). Op de plaatsen waar platen met grote panelen worden ondersteund, wordt de bovenste band van de truss-truss versterkt met mm-overlays als de dikte van de riemhoeken minder is dan 10 mm bij een truss-afstand van 6 m en minder dan 14 mm bij een truss staanplaats van 12 m.

Om verzwakking van het gedeelte van het bovenste akkoord te voorkomen, mogen de overlays niet worden gelast met dwarsnaden.

Bij het berekenen van knopen krijgen ze meestal de waarde "" en bepalen de vereiste naadlengte.

Truss-hoekplaten met een driehoekig rooster zijn ontworpen met een rechthoekige doorsnede, met een diagonaal rooster - in de vorm van een rechthoekig trapezium.

Om een ​​soepele krachtoverbrenging te garanderen en de spanningsconcentratie te verminderen, moet de hoek tussen de rand van de hoekplaat en het roosterelement minimaal 15 0 zijn (Figuur 9.17, v).

De verbindingen van de riemen moeten bedekt zijn met overlays van:

vellen (Figuur 9.18) of hoek. Om het hoekstuk te bevestigen

het is noodzakelijk om de kolf en de hoekplank af te snijden. De afname van het dwarsdoorsnede-oppervlak wordt gecompenseerd door een kruisje.

Bij het installeren van bladoverlays wordt de hoekplaat bij het werk inbegrepen. Het zwaartepunt van de sectie bij de verbinding valt niet samen met het zwaartepunt van de sectie van het akkoord, en het werkt voor excentrische spanning (of compressie), daarom wordt de akkoordverbinding uit de knoop genomen om vergemakkelijken het werk van de hoekplaten.

Om het gezamenlijke werk van de hoeken te garanderen, zijn ze verbonden met afstandhouders. De afstand tussen de afstandhouders mag niet meer zijn dan 40 l voor gecomprimeerd en 80 l voor uitgerekte elementen, waar l- draaistraal van een hoek om een ​​as evenwijdig aan de afstandhouder. In dit geval worden tenminste twee afstandhouders in de samengedrukte elementen geplaatst.

Oplossingen voor trussvergroting bij verzending vanaf afzonderlijke verzendelementen worden weergegeven in afbeelding 9.19.

Het ontwerp van de steunknopen hangt af van het type steunen (metalen of gewapende betonnen kolommen, bakstenen muren, enz.) en de manier van koppelen (stijf of scharnierend).

Met de vrije ondersteuning van de spanten op de onderliggende structuur is een mogelijke oplossing voor de ondersteuningseenheid weergegeven in figuur 9.20. Spantdruk over de plaat

a - centreren van de staven; b - knoop met een diagonaal rooster; в - bevestiging van liggers; d - bevestiging van platen met groot paneel

overgedragen aan de ondersteuning. Het oppervlak van de plaat wordt bepaald door het draagvermogen van het steunmateriaal.

(9.12)

waar is de ontwerpweerstand van het steunmateriaal tegen compressie.

De plaat buigt door de terugslag van het steunmateriaal op dezelfde manier als de kolombasisplaat (zie hoofdstuk 8).

De druk van de truss op de grondplaat wordt overgebracht via de spie en de steunpaal, die een stijve ondersteuning van de dwarsdoorsnede vormen. De assen van de koorde en de steunsteun zijn gecentreerd op de as van de steunkolom.

De naden die de hoekplaat en de steunpaal aan de plaat lassen, zijn afhankelijk van de steunreactie.

Rijst. 9.18. Fabrieksgewricht van het akkoord met een verandering in sectie

In de grondplaat worden ankergaten gemaakt. De diameter van de gaten is 2-2,5 keer de diameter van de ankers gemaakt en de ringen van de ankerbouten zijn aan de plaat gelast.

Voor het gemak van lassen en montage van de unit, de afstand tussen de onderste koorde en

de grondplaat is groter dan 150 mm.

Op dezelfde manier construeren we een ondersteuningsknooppunt bij het ondersteunen van de truss ter hoogte van het bovenste akkoord (Figuur 9.19.b).

9.17. Truss met riemen gemaakt van T-staven met brede flens en parallelle flensranden

T-balken met evenwijdige flensranden worden verkregen door longitudinale oplossing van I-balken met brede flens. De merken worden gebruikt in de banden van boerderijen; het rooster is gemaakt van gepaarde of enkele gerold of gebogen

hoeken. Bedrijven met T-snaren zijn zuiniger in metaalverbruik door:

10-12%, in termen van arbeidsintensiteit met 15-20% en in termen van kosten met 10-15% vergeleken met

boerderijen uit gepaarde hoeken. Besparingen worden bereikt door het aantal onderdelen, knoopgrootten en laslengtes te verminderen.

Met weinig inspanning in de beugels worden de naden van hun bevestiging aan de riem op de wand van de T-bar geplaatst (Figuur 9.21, een). Met grote inspanningen (ondersteunende en aangrenzende schoren), om de vereiste naadlengte te garanderen, wordt een knoopspie van dezelfde dikte aan de T-wand gelast (Figuur 9.21, B). De stootnaad van de verbinding van de hoekplaat met de T-wand wordt berekend voor een snede uit een kracht gelijk aan het verschil in krachten in de aangrenzende koordepanelen.

a - voor lassen; b - vastgeschroefd; 1- vouwlijn van de buttpad

a - ondersteuning ter hoogte van de onderste band; b - ook, bovenste riem

Het wisselen van de sectie van de band kan end-to-end worden uitgevoerd (Figuur 9.21, B) of met behulp van een inlegvel en overlay (Figuur 9.21, v).

Vergrote verbindingen van verzendmarkeringen worden gemaakt door lassen of bouten met hoge sterkte.

Spanten met T-riemen en een dwarsrooster van enkele hoeken hebben hoge economische indicatoren (zie figuur 9.6, F). Brace braces zonder hoekplaten (Figuur 9.21, G). Op de kruising zijn de beugels verbonden door lassen of bouten. De uitgerekte beugel voorkomt het verlies van stabiliteit van de gecomprimeerde beugel en vermindert de berekende lengte. zowel in het vlak als uit het vlak van de truss in 2 keer.

a - een knoop zonder kruisje; b - een knoop met een extra kruisje en een verandering in de dwarsdoorsnede van de riem van begin tot eind; c - een knoop met een verandering in de sectie van het akkoord met behulp van een overlay en een insert; d - truss-knooppunt met een kruisrooster vanaf de hoeken

9.18. Truss-spanten

In buisvormige spanten zijn ringloze knopen met een directe aanslag van de traliestaven op de banden rationeel (Figuur 9.22, een). Knooppunten moeten zorgen voor de afdichting van de binnenholte van de truss om daar corrosie te voorkomen.

De staven zijn ook gecentreerd langs de geometrische assen, maar een excentriciteit van niet meer dan een kwart van de koordebuisdiameter is toegestaan ​​​​bij gebruik met onvolledig draagvermogen.

De berekening van zo'n knooppartner is nogal gecompliceerd en behoort tot het rekengebied van kruisende cilindrische schalen.

De sterkte van de naad waarmee de buisvormige staaf van het rooster is bevestigd, kan worden gecontroleerd in de veiligheidsfactor met behulp van de formule

waar is de coëfficiënt van de werkomstandigheden van de naad, rekening houdend met de ongelijke verdeling van spanning over de lengte van de naad; - naadlengte, bepaald door de formule

ik met wie = 0.5 ? NS?[1,5 (1 + cosec .) ? ) - cosec ? ] (9.15)

De waarde van de coëfficiënt?, Afhankelijk van de verhouding van de buisdiameter

worden gegeven in Tabel 9.3.

Als de dikte van de riem onvoldoende is, kan deze worden verstevigd (Figuur 9.22, een). De voeringen worden gesneden uit pijpen met dezelfde diameter als de koorde of gebogen uit een plaat met een dikte van ten minste één en niet meer dan twee wanddikten van de koorde.

Bij het overbrengen van puntlasten naar de koorde van de truss (van het gewicht van het dak, overheadtransport, enz.), Is het noodzakelijk om details te verstrekken voor

toepassing van deze belastingen symmetrisch ten opzichte van de assen van het vakwerkvlak langs de zijdelen van de koordebuiswand.

Voer de vergrote verbinding van de spanten in de nokconstructie uit met een centreerpakking tussen de flenspluggen.

Als er geen machines zijn voor het vormgeven van pijpuiteinden, kunnen de knopen van buisvormige spanten worden afgevlakt (Figuur 9.22, B), en in uitzonderlijke gevallen uitvoeren op hoekplaten (Figuur 9.22, v). Het afvlakken van de uiteinden is alleen toegestaan ​​voor buizen van zacht staal of ander ductiel staal.

Buizen met dezelfde diameter worden end-to-end verbonden op de resterende steunring (Figuur 9.23, een). Bij een lage ontwerpweerstand van het afgezette metaal wordt de stuikverbinding op de steunring uitgevoerd met een schuine las (Figuur 9.23 B).

Een stuikverbinding kan ook worden gemaakt met behulp van gepaarde ringstrips die zijn gebogen uit een plaat of gesneden uit buizen met dezelfde of iets grotere diameter (Figuur 9.23, v). Het wordt aanbevolen om de dikte van de voeringen en de lasnaad 20% meer te nemen dan de dikte van de te verbinden buizen.

Aansluitende verbindingen van pijpen met verschillende diameters die onder druk werken, kunnen worden uitgevoerd met eindpakkingen (Figuur 9.23, G). Geboute flensverbindingen worden vaak gebruikt bij installatie (Figuur 9.23, NS).

Oplossingen voor ondersteuningsknooppunten worden weergegeven in Afbeelding 9.24.

9.19. Gerolvormde profielspanten

Spanten gemaakt van gebogen gelaste gesloten profielen (GSP) zijn ontworpen met niet-hoekplaatconstructies (Figuur 9.25). Om het ontwerp van de knooppunten te vereenvoudigen, moet een driehoekig rooster worden gebruikt zonder extra rekken, waarin niet meer dan twee elementen naast de banden zijn.

Rijst. 9.22. Buisvormige truss-knooppunten

a - met directe aanslag; b - met afplatting van de uiteinden van de staven;

c - op hoekplaten; d - met inzetstukken; 1 - stekker

De dikte van de wanden van de staven moet minimaal 3 mm zijn. Het gebruik van profielen met dezelfde dwarsdoorsnede-afmetingen, die minder dan 2 mm in wanddikte verschillen, is niet toegestaan ​​in één truss.

De breedte van de staven van het rooster "" (vanaf het vlak van de constructie) moet als mogelijk groter worden beschouwd. Maar niet meer van de voorwaarde van het opleggen van longitudinale lassen en niet minder dan 0,6 van de dwarsafmeting van de riem

V(, is de dikte van de riem en het rooster).

De hoeken voor het verbinden van de beugels met de koorde moeten ten minste 30 0 zijn om de dichtheid van het lasgedeelte vanaf de zijde van de scherpe hoek te waarborgen.

Lasnaden die de staven van het rooster aan de flenzen van de koorden bevestigen, worden berekend als stompe verbindingen (zie hfst. 4).

Truss-eenheden van open gebogen profielen kunnen zonder hoekplaten worden gemaakt.

Bij een kokerprofiel fema riem en beugels van twee takken verbonden door planken, zijn de beugels aan beide zijden overlappend met de riem en gelast met flanknaden (Figuur 9.25, een). Als de hoogte van de riem onvoldoende is, worden er in twee vlakken met stompe naden inspringingen aan gelast (Figuur 9.25, B). Het ondersteuningsknooppunt wordt weergegeven in Afbeelding 9.25, v.

9.20. Werktekening lichtspanten maken (CMD)

De detail (werk)tekening toont de gevel van het zendelement, plattegronden van de bovenste en onderste akkoorden, zijaanzichten en doorsneden. De knopen en secties van de staven zijn getekend op een schaal van 1: 10-1: 15 op een boerderijdiagram getekend op een schaal van 1: 20-1: 30 (zie Fig. 13).

De belangrijkste afmetingen van het samenstel zijn de afmetingen van het midden van het samenstel tot de uiteinden van de bevestigde traliestaven en tot de rand van de hoekplaat (zie figuur 9.17). De lengte van de staven van het rooster en de hoekplaten wordt toegekend in veelvouden van 10 mm. De tekening geeft de afmetingen van de lassen en de locatie van de boutgaten aan.

De explosietekening bevat een stuklijst voor elk verzendelement en een tabel met fabricagenaden of bouten.

De opmerkingen geven de kenmerken van de vervaardiging van de structuur aan, die niet duidelijk zijn uit de tekening

9.21. Zware truss-knooppunten

Bij zware spanten is het noodzakelijk om de centrering van de staven strikter te handhaven op de knooppunten langs de assen die door het zwaartepunt gaan, aangezien zelfs kleine excentriciteiten met grote krachten in de staven significante momenten veroorzaken waarmee rekening moet worden gehouden bij het berekenen de spanten.

Bij het wijzigen van de doorsnede van de koorden, moet de centrering van de elementen worden uitgevoerd langs de gemiddelde lijn van de zwaartepunten, terwijl de berekening rekening houdt met het moment van foutieve uitlijning (als de excentriciteit meer dan 1,5% van de hoogte van de de akkoordsectie).

Zware spanten hebben in de regel een hoogte van meer dan 3,85 m, dus ze worden tijdens de montage uit afzonderlijke elementen samengesteld. Montageverbindingen bevinden zich op de knooppunten of in de buurt van de knooppunten.

Wanneer het gewricht zich in een knoop bevindt, wordt de structuur van de knoop ingewikkelder.

Tijdens de installatie is het niet altijd mogelijk om de kwaliteit van de lasverbinding te waarborgen. Daarom worden de montageverbindingen van de elementen van de spanten die werken op dynamische belastingen (brug, kraanspanten, enz.) vaak uitgevoerd op bouten met hoge sterkte (Figuur 9.26). Met de H-vormige of kanaalsectie van de staven, zijn de knopen op de hoekplaten die van buitenaf verbinden, alle staven die op de knoop passen, eenvoudig en betrouwbaar.

Alleen de verticale elementen van de staven zijn aan de hoekplaten bevestigd.

Kruisjes aan het apparaat van de verbindingen van de riem in het midden van het knooppunt dienen als stootelementen. Om de werking van de hoekplaten te garanderen, is het raadzaam om ze bij de verbindingen te verstevigen met externe overlays. Aantal bevestigingsbouten

Afbeelding 9.25. Truss-knooppunten van open gebogen profielen

voering neemt met 10% toe. De hoekplaten moeten voldoende dik worden genomen, niet minder dan de dikte van de bevestigde elementen.

Bouten in de knooppunten van zware spanten moeten volgens uniforme risico's worden geplaatst op de afstanden die vereist zijn voor de mal en multi-spilboren (meestal, met bouten mm, is de boutafstand 80 mm).

In spanten met grote overspanningen is de horizontale verplaatsing van de steunen behoorlijk groot. Om extra horizontale krachten uit te sluiten, moet de ontwerpoplossing van de steunknooppunten overeenkomen met het ontwerpschema (een steun is scharnierend bevestigd, de andere is verplaatsbaar). Stationair

de steun is gemaakt in de vorm van een plaatscharnier of een vaste balancer, verplaatsbaar op rollen zoals brugspanten (zie hfst. 18).

Afbeelding 9.26. Vastgeschroefde zware truss-assemblage

9.22. Voorgespannen spanten

In spanten wordt voorspanning uitgevoerd door trekjes, in doorlopende spanten - door verplaatsing van de steunen. In gespleten spanten worden spanmiddelen gemaakt van zeer sterke materialen (staalkabels, zeer sterke draadbundels, enz.). Spanningen moeten zo worden geplaatst dat, als gevolg van hun spanning in de meest belaste spantstaven, er krachten optreden die tegengesteld zijn aan de krachten van de last.

Spanningen kunnen binnen de lengte van de afzonderlijke staven worden geplaatst die onder een trekbelasting werken, waardoor er een pre-compressieve spanning in hen ontstaat (Figuur 9.27, een). Deze methode is alleen effectief voor zware bedrijven.

In spanten waarvan de koorde (in spanning werkend) een significant soortelijk gewicht heeft in termen van metaalverbruik, is het mogelijk om voorspanning te creëren met één trekje in alle akkoordpanelen (Figuur 9.27, B).

In lichte spanten, het meest effectieve schema van het type boog met een trekje (Figuur 9.27, c, d).

Uitwendig aandraaien is mogelijk (afb. 9.27, NS), waarvan het ontlastende effect op de truss rods bijzonder groot kan zijn. Volgens de voorwaarden van de lay-out van de constructie en het transport is externe aanscherping echter niet altijd mogelijk.

Wanneer de spankracht over de lengte langs de onderste koord wordt geplaatst, is deze door middel van membranen verbonden met de koord en zorgt ervoor dat deze niet knikt tijdens voorspanning (Figuur 9.28), wanneer de onderste koord drukkrachten ontvangt.

In het geval van externe trekjes en in het schema "boog met trek", is het noodzakelijk om maatregelen te nemen om de stabiliteit van het onderste akkoord tijdens het voorspanproces te waarborgen. In dit geval moet het aandraaien worden uitgevoerd in de ontwerppositie, wanneer de truss tijdens de installatie met banden of op de grond wordt bevestigd, waarna het spannen en optillen moet worden uitgevoerd (Figuur 9.29, a). In ruimtelijke truss-systemen, bijvoorbeeld een driehoekig profiel, is het ook mogelijk om aan de onderkant spanning te produceren, omdat de onderste koorde gefixeerd is tegen verlies van stabiliteit (Figuur 9.29, B).

De doorsneden van de staven in voorgespannen spanten kunnen hetzelfde zijn als in conventionele spanten. Bij het voorspannen van afzonderlijke staven moeten de binders symmetrisch worden geplaatst ten opzichte van de verticale as van de staaf. Om ontwerpredenen zijn ze vaak ontworpen in twee poten (zie figuur 9.28).

De basisprincipes van het berekenen en ontwerpen van voorgespannen spanten worden beschreven in een speciale cursus (“Metaalconstructies”).

De meest voorkomende betekenis van het woord "boerderij" is een landbouwbedrijf dat zich toelegt op veeteelt. Maar nu hebben we het niet over de plaats van de subsidiaire landbouw. Het bevat alle informatie over de waarschijnlijk oudste bouwconstructie, die nog steeds relevant is in het moderne leven.Het heeft een brede toepassing in de bouw, vooral bij het ontwerp van bruggen en

Een truss is een systeem dat bestaat uit staven, dat geometrisch ongewijzigd blijft wanneer de stijve knopen worden vervangen door scharnierende knopen. Het omvat ook truss-balken, die worden weergegeven door een combinatie van ongesneden balken met twee of drie overspanningen en een veerstaaf.

Waar wordt het gebruikt?

Zoals eerder vermeld, is een boerderij in aanbouw een onmisbaar element. Met zijn hulp vergemakkelijken bouwers de structuur van de constructie en verminderen ze het verbruik van noodzakelijke materialen. De bouw van bruggen, stadions, hangars, maar ook decoratieve constructies zoals paviljoens, podia, podia, enz. is niet compleet zonder het gebruik van een boerderij.

Bij het ontwerpen van de romp van een schip, vliegtuig of diesellocomotief wordt de sterkte op dezelfde manier berekend als de berekening van de belasting op het spant.

Classificatie

Een truss is een structuur die bestaat uit staven die op knooppunten met elkaar zijn verbonden en een statisch onveranderlijk systeem vormen. De classificatie van spanten kan worden gedaan op basis van verschillende eigenschappen.

Door het draagvermogen van de structuur:

• longen... Ze gebruiken een enkelwandig gedeelte. Lichte spanten worden het meest gebruikt in de industriële bouw.
• Zwaar. Heavy-duty spanten worden gebruikt bij de constructie van torenkranen, sportstadions, enz. Ze gebruiken staven met een complexere dwarsdoorsnede dan in de longen. Door hun grote berekende lengte en de daarop uitgeoefende belasting bestaan ​​ze in de regel uit twee of drie delen. Meestal wordt een tweewandig gedeelte met een tweevlaks knoopinterface gebruikt.

Over het algemeen

• Op afspraak. Door hun ontwerp zijn de spanten toren, brug, kraan, dakspanten, draagconstructies, enz.
• Op soort materiaal. Hout, staal, aluminium, gewapend beton, enz. - van dit alles kan een constructiespant worden gemaakt. Dit is een essentieel voordeel van dit systeem. Je kunt ook verschillende soorten materiaal combineren.
• Door ontwerpkenmerken. Er zijn verschillende soorten doorsneden, soorten roosters, soorten steunconstructies, evenals soorten akkoorden voor de bouwconstructie van de truss.

ruimtelijk

• Vlak... De spanten nemen de verticale belasting op zich, omdat: x, de staven liggen in hetzelfde vlak.
• Ruimtelijk... Verdeel de last over hun hele oppervlak. Ruimtelijke tros wordt gevormd uit vele platte trossen die op bijzondere manieren met elkaar verbonden zijn.

Type

• Virendel straal.
• Warrens boerderij.
• Pratts boerderij.
• Bolmans boerderij.
• Finca's boerderij.
• Driehoekige truss.
• Koningspost.
• Dwarsbalk truss.
• Rooster stad structuur.
• Boerderij onder het bovenlicht.

Ontwerpkenmerken

De classificatie van de truss volgens het ontwerpkenmerk is vrij uitgebreid. Verder zal elk van de kenmerken in meer detail worden beschouwd.

Sectietypen

De doorsnede in de constructiespant is gemaakt van gewalste profielen. Het kan in de vorm zijn:

• Hoek (enkel of dubbel).
• Leidingen (rond of vierkant).
• Kanaal.
• Merk of I-balk.

Soorten riem

De contouren van de riem kunnen worden weergegeven als:

• Trapeze... Het voordeel ligt in het feit dat dit type riem respectievelijk het framesamenstel aanspant en de stijfheid van het gebouw daarmee toeneemt.
• Driehoek... Dit type riem wordt gebruikt voor balk- en cantileversystemen. Het heeft veel nadelen, zoals irrationeel verbruik van metaal tijdens belastingverdeling, de complexiteit van de ondersteuningseenheid, enz.
• Parabolen... Deze riem is het meest arbeidsintensief. Daarom worden gesegmenteerde spanten zelden gebruikt.
• Veelhoek... Veelhoekige spanten worden vaker gebruikt dan gesegmenteerde. Omdat daarin is de breuk in de knooppunten van de structuur niet zo opvallend.
• Parallelle banden. Meestal gebruikt om industriële gebouwen te bedekken. Ze hebben een identieke rangschikking van knooppunten, roosterelementen van gelijke grootte en ze hebben ook herhaalbaarheid van elementen en details.

Roostertypes

Er zijn zes typische grille-opties:

• Driehoekig.
• ruitvormig.
• Shprengelnaya.
• Kruis.
• Schuin.
• Half glooiend.

Soorten ondersteuning

Er zijn 5 soorten ondersteuningsstructuren. Om een ​​referentieknooppunt te kiezen, moet u het rekenschema kennen. Het hangt ervan af of de steuneenheid scharnierend of stijf zal zijn. Soorten steunen:

• Balk of uitkraging.
• Gebogen.
• Kabelgebonden.
• Ingelijst.
• Gecombineerd.

Operatie principe

Het unieke van dit ontwerp ligt in zijn "onveranderlijkheid" onder invloed van externe factoren. De belasting van dit systeem kan behoorlijk groot zijn. Een truss is een reeks driehoeken gecombineerd tot één structuur. De belasting daarin is geconcentreerd op de kruising van de knooppunten, omdat staven tonen hun eigenschappen beter in het compressie-spanningsproces, en niet bij breuk. In de moderne constructie worden meestal stijve in plaats van staven gebruikt. Hieruit volgt dat wanneer een van hen wordt gescheiden van de integrale structuur, ze in dezelfde positie ten opzichte van elkaar zullen blijven.

Het principe van het berekenen van spanten door hoeken te knippen

Deze methode voor het berekenen van spanten is de eenvoudigste. Deze methode wordt op veel technische scholen onderwezen.

Een truss is een structuur waarvan de belasting is geconcentreerd in de knooppunten. Daarom is het noodzakelijk om alle externe factoren te berekenen die de belasting op de knooppunten zullen zijn. Dan - bereken en vind een knoop waarin zich 2 staven bevinden waarop een kracht wordt uitgeoefend. Het is voorwaardelijk nodig om de rest van de boerderij te scheiden en een knooppunt te krijgen met verschillende bekende waarden en 2 onbekenden. Dan moet je gelijkheid langs twee assen opstellen en de onbekende waarden berekenen. Het volgende knooppunt wordt op dezelfde manier geselecteerd, enzovoort totdat de boerderij is berekend.

De belangrijkste soorten boerderijen

• Virendelstraal is een systeem waarbij alle onderdelen rechthoekige gaten vormen en dus zijn verbonden met een stijf frame. Door zijn ontwerp past het niet in de strikte term "spanten", aangezien: er is geen paar krachten in deze balk. Het werd ontwikkeld door de Belgische ingenieur Arthur Virendel. Maar sinds deze structuur is vrij massief, het wordt zelden gevonden in moderne architectuur.

• Warrens boerderij. Dit is een vereenvoudigde versie van de Pratt-Hove constructie. Het werkt volgens het compressie-rek principe. Meestal gemaakt van gewalst staal.
• Pratts boerderij. Het patent voor deze structuur is van een vader en zoon uit Boston. Caleb Pratt en Thomas Wilson waren twee ingenieurs. Ze gebruikten samengeperste delen verticaal en uitgerekte delen horizontaal. Daarom is de belasting zowel boven als onder even goed verdeeld.
• Bolmans boerderij heeft een nogal ingewikkeld en onhandig ontwerp. Dit gebouw kreeg zijn populariteit in de VS vanwege de politieke verdiensten van de maker. De uitvinder sprak welbespraakt over de boerderij, ook al was niet alles waar. Bolman kon zijn uitvinding promoten met de hulp van de Amerikaanse regering, die stadsplanners soms dwong om deze constructie te gebruiken bij het ontwerpen van bruggen. Er zijn veel van onze landgenoten onder de eigenaren van patenten voor het bouwen van boerderijen, maar geen enkele "Russische" boerderij is ooit op zo'n originele manier bij de massa gepromoveerd.
• Finca's boerderij is een vereenvoudigde versie van de boerderij van Bolman. Hij verkortte eenvoudig alle elementen en maakte het daardoor efficiënter. Het heeft ook een gelijkenis met Pratt's truss-ontwerp. Het verschilt er alleen van als er geen onderbalk is.
• Driehoekige truss. Het wordt ook wel "Belgisch" genoemd. Dit is een modern ontwerp, dat wordt gepresenteerd met spanten.
• Koningspost- de eenvoudigste versie van de boerderij. Het is een paar steunen die op een verticale balk rusten.
• Rooster stad structuur is gemaakt om enorme houten bruggen te vervangen. Het is vrij eenvoudig van opzet. Hiervoor worden gewone houten planken gebruikt, die onder een hoek aan elkaar zijn bevestigd, die op hun beurt een rooster vormen.

Betrouwbaar e en sterke metalen spanten zijn een van de varianten van moderne metalen producten. Dit is een holistische vorm die zijn geometrische parameters nooit verandert, zelfs niet als starre knopen worden vervangen door scharnierende knopen. Ze maken duurzame en betrouwbare constructies, zoals schuren, tuinhuisjes, paviljoens en zelfs hele daken van woongebouwen. Maar hoeveel doelmatiger zijn dergelijke constructies dan de meer bekende houten?

In dit artikel vertellen we je over de soorten, eigenschappen en voordelen van metalen spanten. We hopen dat je heel anders kijkt naar de kwestie van de sterkte van het spantensysteem, vooral als je splinters, houtwantsen en constante zorgen over de verwerking van dakelementen wilt vergeten.

Voor- en nadelen voor particuliere bouw

Sterke metalen spanten worden nu actief gebruikt bij de bouw van particuliere huizen en industriële gebouwen. En zo'n betrouwbaar bouwsysteem kan niet ontbreken bij de bouw van magazijnen, sportfaciliteiten, winkelcentra en paviljoens voor tentoonstellingen, maar ook bij de bouw van kantoorgebouwen met meerdere verdiepingen. Dat is niet zo gek, want metalen spanten zijn vooral goed als je grote overspanningen moet overbruggen.

Metalen buistrussen hebben veel waardevolle voordelen ten opzichte van andere:

• Weerstand tegen vervorming onder belasting.
• Laag gewicht dankzij holle constructie.
• Betaalbare kosten voor particuliere bouw.
• Mogelijkheid om veilige complexe constructies op te zetten zonder verlies van sterkte.
• Hoge brandveiligheid.
• Duurzaamheid, sterkte en betrouwbaarheid.

Constructief gezien heeft het gebruik van spanten zelfs nog meer de voorkeur dan balken. Met een lager gewicht kunnen ze inderdaad veel zwaardere belastingen weerstaan ​​dan bij het gebruik van conventionele I-balken en kanalen. Tegelijkertijd verbruiken boerderijen ook minder metaal.

Tot op zekere hoogte zijn metalen spanten analoog aan stalen balken, maar veel zuiniger in termen van materiaalverbruik. Bovendien is hun effectiviteit vergelijkbaar. En het verschil tussen een metalen truss en eenvoudig gemonteerde spanten is dat de afgewerkte truss perfect werkt in spanning en compressie.

En, in tegenstelling tot houten spanten, rotten metalen spanten niet, worden ze niet beschimmeld en worden ze niet vernietigd door schimmels of insecten. Ze zijn veel moeilijker te breken met een ton sneeuw. Bovendien worden dergelijke spanten sneller geassembleerd dan van andere materialen.

Soorten boerderijen voor verschillende taken

Het zal je verbazen hoeveel soorten metalen spanten er zijn:

Laten we de meest populaire vormen van metalen spanten die het vaakst in fabrieken worden geproduceerd eens nader bekijken:

• Parallel- de eenvoudigste en meest economische, voor de vervaardiging waarvan dezelfde onderdelen worden gebruikt.
• Klassiek gebogen, waarbij de onderste en bovenste akkoorden de vorm hebben van een boog, en de akkoorden zijn onderling verbonden door verstijvingsribben. Verschillende soorten van zo'n boog verschillen in straal. En de straal zelf wordt bepaald door externe beperkingen zoals de grootte van het spantensysteem, uw geplande dakontwerp en de complexiteit van de constructie.
• Driehoekig schuur, die meestal wordt gebruikt voor daken met steile hellingen.
• Driehoekige gevel die meer geschikt zijn voor steile daken, maar na productie een aanzienlijke hoeveelheid afval achterlaten.
• Veelhoekig, die goed geschikt zijn voor zware dekdaken, maar moeilijk te installeren zijn.
• trapeziumvormig, vergelijkbaar met veelhoekig, maar met een meer vereenvoudigd ontwerp.

Gesegmenteerd, geschikt voor gebouwen met een lichtdoorlatend dak, maar het moeilijkst te vervaardigen. Om ze te maken, worden boogvormige elementen gemaakt met een precieze geometrie, waardoor de belasting gelijkmatig wordt verdeeld. Maar hier zijn de populaire en weinig bekende soorten metalen luifelspanten:

Metalen truss-architectuur: elementen, knopen en spanning

Een metalen truss is dus een gelast of geprefabriceerd systeem van buizen en stijve bevestigingsmiddelen. Een dergelijke structuur bestaat uit bepaalde elementen:

• Riemen, boven en onder, die als frame dienen.
• Het rooster dat beide niveaus verbindt.
• Rekken die loodrecht op de band worden gemonteerd.
• Bretels die schuin op het onderste en bovenste niveau zijn bevestigd.
• Sprengel - hulpbrace.
• Een knoop is een punt waar meerdere staven tegelijk samenkomen. Hier zijn de leidingen verbonden met behulp van een kruisje - een speciale metalen plaat.
• Het paneel is de afstand tussen aangrenzende knooppunten en de overspanning is de afstand tussen de steunen van de spantsystemen.

Het bovenkoord van een metalen spant wordt gemaakt van een profielbuis of I-balken, met behulp van een flensverbinding. De onderste is gemaakt van dezelfde materialen.

Alleen als de truss wordt blootgesteld aan de belasting ter hoogte van de panelen, is het bovendien noodzakelijk om gepaarde kanalen te installeren. En de binnenpalen en schoren zijn gemaakt van een ronde buis, hoekbuis of profielbuis.

De roosters in de boerderij zijn op verschillende manieren gerangschikt en worden allemaal uitsluitend gedicteerd door praktische overwegingen. Hoe meer dwarselementen, hoe sterker de structuur zelf en hoe duurder het kost (er is meer materiaal voor nodig!). Dit zijn bijvoorbeeld de opties waarin een driehoekige truss wordt gemaakt:

Het interne patroon van een metalen truss wordt geselecteerd afhankelijk van de ontwerpvereisten en het geplande belastingsniveau. En het geselecteerde type draaibank beïnvloedt het gewicht van de constructie, het uiterlijk, de arbeidsintensiteit en het budget voor de vervaardiging van de metalen truss zelf.

Laten we eens kijken naar de standaardtypen interne roosters van metalen spanten:

• Het minste aantal knopen bevindt zich in een driehoekig rooster, dat meestal wordt aangetroffen in een parallelle en trapeziumvormige truss. Bovendien wordt zo'n rooster als het meest economisch beschouwd, omdat het heeft de minimale totale lengte van de staven.
• Het sprengelrooster is nodig waar de hoofdbelasting op de bovenste koord valt. Daarom wordt het gebruikt wanneer het nodig is om de afstand tussen de runs te behouden.
• Een diagonale truss wordt gemaakt wanneer de stellingen veel moeite moeten weerstaan.
• Het kruistype is nodig voor frames waarin de ontwerpbelasting tegelijkertijd in beide richtingen gaat.
• Het dwarsrooster is nodig voor boerderijen die van merken zijn gemaakt.
• Het half schuine en ruitvormige rooster is nodig voor spanten met zulke hoge hoogtes, zoals bij het maken van bruggen en masten. Deze frames worden verkregen met een hoge stijfheid dankzij twee beugelsystemen.

In het echte leven zien al deze boerderijen er als volgt uit:

Dit is bijvoorbeeld hoe een niet zo gebruikelijke truss-truss eruit ziet:

Metalen dakspanten zijn op hun beurt geveld, enkelvoudig en recht. Door de verstijvingsribben vervormen metalen spanten zelfs bij grote overspanningen niet, hoewel ze er vrij fragiel uitzien.

Ook zijn metalen spanten onderverdeeld in typen op basis van het aantal riemen. Dit zijn platte spanten, waarbij knooppunten en staven in hetzelfde vlak liggen, en ruimtelijke, meer complexe, waarin akkoorden zich in parallelle vlakken bevinden.

Ontwerp van dakspanten

Wij adviseren u om kant-en-klare standaardprojecten te nemen die al in de praktijk worden gebracht en die beproefd zijn. Idealiter, als u een ervaren meester kunt raadplegen over het gekozen schema en vervolgens kunt doorgaan met de implementatie.

Als u besluit om het alleen aan te pakken, is de eerste stap het opstellen van een diagram van de toekomstige metaalboerderij. Bepaal welke contouren het zal hebben, of u ruimte onder het plafond nodig heeft, wat voor soort dakbedekking zal zijn.

De hoogte van een metalen truss is afhankelijk van het type dakbedekking, het gewicht, de hellingshoek en het vermogen om de truss zelf te verplaatsen.

Regelgeving

Boerderijen moeten dus voldoen aan de volgende staatsnormen:

• GOST 23118-99 (over algemene specificaties voor staalconstructies).
• GOST 23119-78 (over de vereisten voor de productie van spanten bij het lassen van hoeken).
• GOST 23119-78 (over TU voor de productie van metalen spanten, lassen van gevormde buizen). En om een ​​metalen truss goed te ontwerpen, heb je informatie nodig uit de volgende bronnen:
• SNiP, P-23-81 (op staalconstructies) en SNiP 2.01.07-85 (op belastingen en effecten).

Je kunt een boerderij voor een schuur of een garage "met het oog" maken zonder al te veel moeite te doen. In ieder geval gebruik je in een opwelling meer materiaal dan je nodig hebt en bereik je daarmee de benodigde sterkte. Maar voor een huis moeten dergelijke boerderijen zo nauwkeurig mogelijk worden berekend, zodat ze alle krachten van de elementen kunnen weerstaan ​​​​en op zichzelf geen onnodige belasting van de fundering veroorzaken.

Hiervoor wordt rekening gehouden met de volgende factoren:

• Constante belastingen zoals het gewicht van de dakbedekking.
• Periodieke belastingen zoals wisselvallig weer, orkanen en zelfs tornado's.
• Extra belastingen, zoals sneeuw- en windbelastingen, evenals het gewicht van een persoon die zich tijdens reparatiewerkzaamheden op het dak kan bevinden.

Hoe hoger de truss-hoogte, hoe hoger het draagvermogen. Verstijvingsribben hebben ook invloed op het draagvermogen - hoe meer er zijn, hoe sterker de truss zelf. Maar hoe zwaarder en duurder het is.

Trouwens, de lichtste metalen spanten worden verkregen wanneer hun hoogte gelijk is aan 1/7 of 1/9 van de overspanning. Bovendien worden ze verlicht door een speciaal rooster, waarin de compressiekracht wordt opgenomen door korte stands.

De hoogte en lengte van de truss berekenen

Bij het ontwerpen van de vervaardiging van metalen spanten is het belangrijk om aan enkele punten te voldoen voor het berekenen van een metalen spant:

• Stap 1. Bepaal de breedte van de overspanning in het gebouw, selecteer de vorm van het dak en de hellingshoek.
• Stap 2. Selecteer de akkoordcontour op basis van de verwachte belasting op de truss.
• Stap 3. Bereken de grootte van het frame en of je het gaat monteren of zelf koken, of bestellen.
• Stap 4. Om de optimale hoogte van metalen trussen te berekenen, past u de volgende formules toe (L is de lengte van de truss):

H = 1/4 × L of H = 1/5 × L als het frame driehoekig is H = 1/8 × L als parallel, trapeziumvormig of veelhoekig. In dit geval moet de helling van de bovenste riem zelf 1/8 × L of 1/12 × L zijn.

Nu bepalen we de maat van de panelen. Ter herinnering: het paneel is de afstand tussen de palen die de volledige lading dragen. Bovendien is de hoek van de beugel verschillend voor verschillende spanten en reageren de panelen daarop. In een truss met een driehoekig rooster is deze hoek bijvoorbeeld 45 graden en met een diagonaal rooster - 35 graden.

En tot slot bepalen we de hoek van de beugels, die van 35 tot 50 graden moet zijn, idealiter als 45.

U kunt de waarde die u hebt ontvangen controleren met behulp van speciale programma's, waarvan er tegenwoordig veel zijn:

Selectie truss parameters De gewenste truss constructie wordt gekozen op basis van de vorm van de zoldervloer, de hellingshoek van het dak en de gewenste overspanningslengte. Het meest praktische voor het dak van een woongebouw is dus een driehoekige truss, die een hoogte heeft van ongeveer een vijfde van de overspanning:
Als de lengte van de overspanning aanzienlijk is, van 14 tot 20 meter, geef dan de voorkeur aan een structuur met diagonale beugels die naar beneden gaan. In dit geval moet het bovenste deel van de truss een paneel hebben met een lengte van 1,5 tot 2,5 meter. Beide banden van de constructie hebben dus een even aantal panelen.

Dergelijke spanten zullen lange beugels vermijden, wat zal helpen om knikken te voorkomen. Hoewel je hiervoor meestal een groot gedeelte moet maken, waardoor de hele constructie meerdere keren zwaarder wordt. In dit geval is het bovenste deel van de boerderij verdeeld in twaalf of zestien panelen van elk 2-2,75 meter.

Maar soms is het dakplafond geometrisch complex gepland. In dit geval wordt het middengedeelte boven de steunen geheven of worden dezelfde Polonso-spanten gebruikt. Ja, deze optie is iets gecompliceerder dan de gebruikelijke driehoekige vorm, maar we zijn er zeker van dat je het aankunt!

Ook als de Polonso-boerderijen niet geschikt zijn, want de hoogte van het plafond vanaf de steunen is gepland om nog hoger te zijn, dan worden veelhoekige metalen spanten geïnstalleerd, waarin de onderste riem wordt verhoogd. Dus om de hoogte van de constructie te vergroten tot 0,23 van de overspanningslengte, wordt de riem eronder gebroken gemaakt.

Bij een dakhoek van 6-15° worden trapeziumvormige of asymmetrische spanten geplaatst. Als u een mooie externe vorm wilt krijgen, maar tegelijkertijd een gelijkmatig plafond, dan is het beter om een ​​gesegmenteerde vorm te kiezen.

Bovendien zal er veel minder materiaal aan worden uitgegeven. En de efficiëntie van de segmentvorm groeit met de verlenging van de overspanning:

Tegenwoordig worden spanten uit een profielbuis met recht beschouwd als een ideale oplossing voor de bouw van een garage, een woongebouw en bijgebouwen. Sterk en duurzaam, deze ontwerpen zijn goedkoop, snel te bouwen en kunnen worden uitgevoerd door iedereen met een beetje kennis van wiskunde en snij- en lasvaardigheden.

En hoe u het juiste profiel kiest, de truss berekent, er jumpers in maakt en installeert, zullen we u nu in detail vertellen. Om dit te doen, hebben we voor u gedetailleerde masterclasses voorbereid voor het maken van dergelijke trussen, video-tutorials en waardevol advies van onze experts!

Dus wat is een boerderij? Het is een structuur die de steunen samenbindt tot een enkele eenheid. Met andere woorden, de truss behoort tot eenvoudige architecturale structuren, waarvan we de volgende waardevolle voordelen zullen noemen: hoge sterkte, uitstekende prestaties, lage kosten en goede weerstand tegen vervormingen en externe belastingen.

Omdat dergelijke spanten een hoog draagvermogen hebben, worden ze onder alle dakbedekkingsmaterialen geplaatst, ongeacht hun gewicht.

Het gebruik bij de constructie van metalen spanten van nieuwe of rechthoekige gesloten profielen wordt beschouwd als een van de meest rationele en constructieve oplossingen. En met een goede reden:

1. Het belangrijkste geheim is zuinigheid dankzij de rationele vorm van het profiel en de verbinding van alle elementen van het rooster.
2. Een ander waardevol voordeel van profielbuizen voor gebruik in hun truss-fabricage is gelijke stabiliteit in twee vlakken, opmerkelijke stroomlijning en gebruiksgemak.
3. Ondanks hun lage gewicht zijn dergelijke spanten bestand tegen zware belastingen!

Truss-spanten verschillen in de vorm van de banden, het type dwarsdoorsnede van de staven en de soorten traliewerk. En met de juiste aanpak kunt u zelfstandig een truss lassen en installeren van een profielpijp van elke complexiteit! Zelfs deze:

Fase II. We verwerven een hoogwaardig profiel

Dus voordat u een project voor toekomstige boerderijen opstelt, moet u eerst over dergelijke belangrijke punten beslissen:

• contouren, grootte en vorm van het toekomstige dak;
• materiaal voor de vervaardiging van de bovenste en onderste koorde van de truss, evenals het rooster ervan;

Onthoud één simpel ding: een frame gemaakt van een gevormde buis heeft zogenaamde evenwichtspunten, die belangrijk zijn om te bepalen voor de stabiliteit van de gehele truss. En het is erg belangrijk om voor deze lading hoogwaardig materiaal te kiezen:

Boerderijen zijn opgebouwd uit een profielpijp van dergelijke soorten secties: rechthoekig of vierkant. Deze zijn verkrijgbaar in verschillende doorsnedematen en diameters, met verschillende wanddiktes:

• We raden degenen aan die speciaal worden verkocht voor kleine gebouwen: deze zijn tot 4,5 meter lang en hebben een doorsnede van 40x20x2 mm.
• Gaat u spanten maken die langer zijn dan 5 meter, kies dan voor een profiel met de parameters 40x40x2 mm.
• Voor de volledige constructie van het dak van een woongebouw heeft u profielbuizen nodig met de volgende parameters: 40x60x3 mm.

De stabiliteit van de gehele constructie is recht evenredig met de dikte van het profiel. Gebruik daarom voor de vervaardiging van spanten geen buizen die alleen bedoeld zijn voor lasrekken en frames - hier zijn andere kenmerken. Let ook op met welke methode het product is gemaakt: elektrisch gelast, warm vervormd of koud vervormd.

Als u zich ertoe verbindt dergelijke spanten zelf te maken, neem dan spaties met vierkante doorsnede - de gemakkelijkste manier om ermee te werken is. Zorg voor een vierkant profiel van 3-5 mm dat sterk genoeg is en qua prestaties vergelijkbaar is met metalen staven. Maar als je de boerderij net iets voor het vizier gaat maken, dan kun je de voorkeur geven aan een meer budgettaire optie.

Houd bij het ontwerpen rekening met sneeuw- en windbelastingen in uw omgeving. De hellingshoek van de spanten is immers van groot belang bij het kiezen van een profiel (qua belasting daarop):

U kunt een truss van een profielpijp nauwkeuriger ontwerpen met behulp van online rekenmachines.

We merken alleen op dat de eenvoudigste constructie van een truss gemaakt van een profielbuis bestaat uit meerdere verticale stijlen en horizontale niveaus waarop dakspanten kunnen worden bevestigd. Je kunt zo'n frame zelf kant-en-klaar kopen, zelfs op bestelling in elke stad in Rusland.

Fase III. We berekenen de interne spanning van spanten

De belangrijkste en verantwoordelijke taak is om de truss correct uit de profielbuis te berekenen en het gewenste formaat voor het binnenrooster te selecteren. Om dit te doen, hebben we een rekenmachine of andere soortgelijke software nodig, evenals enkele tabelgegevens van SNiP's, die hiervoor:

• SNiP 2.01.07-85 (impact, belasting).
• SNiP p-23-81 (gegevens over staalconstructies).

Bekijk deze documenten indien mogelijk.

Dakvorm en hellingshoek

Wat voor dak heb je nodig voor een boerderij? Mono-pitched, puntgevel, koepelvormig, gewelfd of schilddak? De eenvoudigste optie is natuurlijk om een ​​standaard aangebouwde overkapping te maken. Maar zelfs vrij complexe boerderijen kunt u ook zelf berekenen en vervaardigen:

Een standaard truss bestaat uit belangrijke elementen als de bovenste en onderste koorden, struts, beugels en hulpstruts, ook wel sprengels genoemd. In de spanten bevindt zich een rastersysteem; lasnaden, klinknagels, speciale gepaarde materialen en hoofddoeken worden gebruikt om leidingen met elkaar te verbinden.

En als u een dak gaat maken met een complexe vorm, dan zijn dergelijke spanten er een ideale optie voor. Het is erg handig om ze volgens een sjabloon direct op de grond te maken en ze dan pas op te tillen.

Meestal worden bij de bouw van een klein landhuis, een garage of een wisselwoning de zogenaamde polonso-boerderijen gebruikt - een speciaal ontwerp van driehoekige spanten verbonden door trekjes, en de onderste riem komt hier omhoog.

In feite wordt in dit geval, om de hoogte van de constructie te vergroten, de onderste riem gebroken gemaakt en dan is deze 0,23 van de vlieglengte. Het is erg handig voor de interne ruimte van de kamer.

In totaal zijn er dus drie hoofdopties voor het maken van een truss, afhankelijk van de helling van het dak:

• van 6 tot 15 °;
• van 15 tot 20 °;
• van 22 tot 35°.

Wat is het verschil dat je vraagt? Als de hoek van de structuur bijvoorbeeld klein is, slechts tot 15 °, is het rationeel om de spanten een trapeziumvorm te geven. En tegelijkertijd is het heel goed mogelijk om het gewicht van de constructie zelf te verminderen, waarbij de hoogte van 1/7 tot 1/9 van de totale vlieglengte wordt genomen.

Die. laat u leiden door deze regel: hoe minder gewicht, hoe hoger de truss moet zijn. Maar als we al een complexe geometrische vorm hebben, moet u een ander type truss en roosters kiezen.

Soorten spanten en dakvormen

Hier is een voorbeeld van specifieke spanten voor elk type dak (helling, puntgevel, complex):

Laten we eens kijken naar de soorten boerderijen:

• Driehoekig spanten zijn een klassieker voor het maken van een basis voor steile dakhellingen of luifels. De doorsnede van buizen voor dergelijke spanten moet worden gekozen rekening houdend met het gewicht van de dakbedekkingsmaterialen, evenals met de werking van het gebouw zelf. Driehoekige spanten zijn goed omdat ze eenvoudige vormen hebben, eenvoudig in berekening en uitvoering. Ze worden gewaardeerd voor het bieden van natuurlijk licht onder het dak. Maar we merken ook de nadelen op: dit zijn extra profielen en lange staven in de centrale segmenten van het rooster. En ook hier zult u wat moeilijkheden ondervinden bij het lassen van scherpe zithoeken.
• De volgende weergave is veelhoekig spanten uit een profielbuis. Ze zijn onmisbaar voor de aanleg van grote oppervlakken. Hun lassen hebben al een complexere vorm en daarom zijn ze niet ontworpen voor lichtgewicht constructies. Maar dergelijke spanten onderscheiden zich door grotere metaalbesparingen en sterkte, wat vooral goed is voor hangars met grote overspanningen.
• Sterk wordt ook overwogen parallelle akkoord truss... Zo'n truss verschilt van andere doordat hij alle details heeft - herhalend, met dezelfde lengte van staven, riemen en roosters. Dat wil zeggen, er zijn een minimum aan verbindingen en daarom is het het gemakkelijkst om dit uit een profielpijp te berekenen en te koken.
• Een aparte weergave is trapeziumvormig met enkele helling een truss ondersteund door kolommen. Een dergelijke truss is ideaal wanneer een stijve bevestiging van de constructie vereist is. Het heeft hellingen (beugels) aan de zijkanten en er zijn geen lange staven van de bovenste latten. Geschikt voor daken waar betrouwbaarheid bijzonder belangrijk is.

Hier is een voorbeeld van het maken van trussen van een profielbuis als universele optie die geschikt is voor elke tuinbouw. Dit zijn driehoekige spanten, en je hebt ze waarschijnlijk al vaker gezien:

Een driehoekige truss met een dwarsbalk is ook vrij eenvoudig en is redelijk geschikt voor de constructie van tuinhuisjes en wisselhuizen:

En hier gebogen boerderijen in productie zijn al veel gecompliceerder, hoewel ze een aantal van hun waardevolle voordelen hebben:

Je belangrijkste taak is om de metalen truss-elementen vanuit het zwaartepunt in alle richtingen te centreren, in eenvoudige bewoordingen, om de belasting te minimaliseren en correct te verdelen.

Kies daarom het type boerderijen dat meer geschikt is voor dit doel. Naast de hierboven genoemde zijn ook de schaartruss, asymmetrische, U-vormige, dubbelscharnierende, parallelle koordetruss en zoldertruss met en zonder steunen populair. En ook het zolderaanzicht van de boerderij:

Roostertypes en puntbelasting

Het zal voor u interessant zijn om te weten dat een bepaald ontwerp van de interne vakwerkroosters helemaal niet om esthetische redenen wordt gekozen, maar om heel praktische redenen: voor de vorm van het dak, de geometrie van het plafond en de berekening van belastingen.

Je moet je boerderij zo ontwerpen dat alle krachten specifiek in de knooppunten zijn geconcentreerd. Dan zijn er geen buigmomenten in de akkoorden, accolades en sprengels - ze werken alleen in compressie en spanning. En dan wordt de doorsnede van dergelijke elementen teruggebracht tot het vereiste minimum, terwijl aanzienlijk wordt bespaard op materiaal. En de boerderij zelf aan alles toe, je kunt er gemakkelijk een scharnierend van maken.

Anders zal er constant een kracht verdeeld over de staven op de truss inwerken en zal er naast de totale spanning een buigend moment optreden. En hier is het dan belangrijk om de maximale buigwaarde voor elke afzonderlijke staaf correct te berekenen.

Dan moet de doorsnede van dergelijke staven groter zijn dan wanneer de truss zelf met puntkrachten zou worden belast. Samenvattend: spanten, waarop de verdeelde belasting gelijkmatig werkt, zijn gemaakt van korte elementen met scharnierende knopen.

Laten we eens kijken wat het voordeel is van dit of dat type net in termen van belastingverdeling:

• Driehoekig het roostersysteem wordt altijd gebruikt in parallelle koordspanten en trapeziumvormige spanten. Het belangrijkste voordeel is dat het de kleinste totale roosterlengte geeft.
• Diagonaal het systeem is goed voor lage truss hoogtes. Maar het materiaalverbruik daarvoor is aanzienlijk, omdat hier het hele pad van inspanning door de knopen en staven van het rooster gaat. En daarom is het bij het ontwerpen belangrijk om zoveel mogelijk staven te leggen, zodat lange elementen worden uitgerekt en de stutten worden samengedrukt.
• Een ander opzicht - truss rooster. Het is gemaakt in het geval van belastingen van het bovenste akkoord, evenals wanneer het nodig is om de lengte van het rooster zelf te verminderen. Hier ligt het voordeel in het handhaven van de optimale afstand tussen de elementen van alle dwarsconstructies, waardoor u op zijn beurt een normale afstand tussen de liggers kunt behouden, wat een praktisch moment zal zijn voor het installeren van dakelementen. Maar het maken van zo'n rooster met je eigen handen is een nogal moeizame taak met extra metaalkosten.
• kruisvormig het rooster stelt u in staat om de belasting op de truss in beide richtingen tegelijk te verdelen.
• Een ander type rooster - Kruis waarbij de beugels direct aan de vakwerkwand worden bevestigd.
• En tenslotte halve afschuining en ruitvormig rooster, de meest rigide van de genoemde. Hier werken twee beugelsystemen tegelijk samen.

We hebben voor u een illustratie gemaakt waarin we alle soorten trussen en hun hekjes bij elkaar hebben verzameld:

Hier is een voorbeeld van hoe een driehoekige truss wordt gemaakt:

Het maken van een truss met een diagonaal rooster ziet er als volgt uit:

Dit wil niet zeggen dat een van de soorten spanten absoluut beter of slechter is dan de andere - elk van hen is waardevol voor minder materiaalverbruik, lichter gewicht, draagvermogen en bevestigingsmethode. De tekening is verantwoordelijk voor welk belastingschema erop zal werken. En het geselecteerde type rooster hangt direct af van het gewicht van de boerderij, het uiterlijk en de bewerkelijkheid van de vervaardiging.

We merken ook zo'n ongebruikelijke optie op voor het maken van een boerderij, wanneer deze zelf een onderdeel of ondersteuning wordt voor een andere, houten:

Stadium IV. Wij produceren en installeren boerderijen

We zullen u waardevol advies geven over hoe u dergelijke boerderijen zonder speciale problemen zelfstandig op uw site kunt lassen:

• Optie één: u kunt contact opnemen met de fabriek en zij zullen op bestelling volgens uw tekening alle benodigde individuele elementen maken die u gewoon ter plaatse hoeft te lassen.
• Tweede optie: koop een kant-en-klaar profiel. Dan hoef je alleen nog maar de binnenkant van de spanten te bekleden met planken of triplex en daartussen zo nodig isolatie aan te brengen. Maar deze methode kost natuurlijk meer.

Hier is bijvoorbeeld een goede video-tutorial over het verlengen van een pijp door lassen en het bereiken van een perfecte geometrie:

Hier is ook een zeer nuttige video over het afsnijden van een pijp in een hoek van 45 °:

Dus nu komen we direct bij de montage van de boerderijen zelf. De volgende stapsgewijze instructies helpen u hiermee om te gaan:

• Stap 1. Bereid eerst de boerderijen voor. Het is beter om ze van tevoren direct op de grond te lassen.
• Stap 2. Installeer verticale steunen voor toekomstige spanten. Het is absoluut noodzakelijk dat ze echt verticaal zijn, dus test ze met een loodlijn.
• Stap 3. Pak nu de langspijpen en las ze aan de steunpoten.
• Stap 4. Til de spanten op en las ze aan de langspijpen. Daarna is het belangrijk om alle voegen schoon te maken.
• Stap 5. Verf het afgewerkte frame met een speciale verf, na het reinigen en ontvetten. Let daarbij vooral op de voegen van de profielbuizen.

Wat hebben degenen die zulke boerderijen thuis maken nog meer te maken? Plan eerst vooraf de steuntafels waarop u de truss gaat plaatsen. Het is verre van de beste optie om het op de grond te gooien - het zal erg onhandig zijn om te werken.

Daarom is het beter om kleine steunbruggen te plaatsen, die iets breder zijn dan het onderste en bovenste spantkoord. Je gaat immers handmatig jumpers meten en tussen de banden plaatsen en het is belangrijk dat ze niet op de grond vallen.

Het volgende belangrijke punt: spanten van een profielbuis zijn zwaar in gewicht, en daarom heb je de hulp van minstens één persoon meer nodig. Bovendien zal hulp geen kwaad doen bij vervelend en nauwgezet werk als het schuren van metaal voor het koken. Houd er ook rekening mee dat je de boerderijen veel moet kappen, voor alle elementen, en daarom raden we je aan om een ​​zelfgemaakte machine zoals deze, wat zit er in onze masterclass. Dit is hoe het werkt:

Op deze manier maak je stap voor stap een tekening, bereken je het spantrooster, maak je spaties en last je de constructie al op zijn plaats. Bovendien heb je ook de restanten van gevormde buizen op je kosten, dus er hoeft niets weggegooid te worden - dit alles is nodig voor de secundaire delen van de overkapping of hangar!

Fase V. We reinigen en schilderen de afgewerkte spanten

Nadat u de spanten op hun vaste plaats hebt geïnstalleerd, moet u ze behandelen met corrosiewerende middelen en ze schilderen met polymeerverven. Een verf die duurzaam en UV-bestendig is, is hiervoor ideaal:

Dat is alles, de profielbuistruss is klaar! Het enige dat overblijft is de afwerking van de bekleding van de spanten van binnenuit met afwerking en van buitenaf met dakbedekking:

Geloof me, een metalen truss maken van een profielpijp is eigenlijk niet moeilijk voor jou. Een vakkundig gemaakte tekening, hoogwaardig lassen van een truss uit een gevormde buis en de wens om alles correct en nauwkeurig te doen spelen een grote rol.

"Bouwboerderijen"

truss doorsnede staafdoos

Classificatie en omvang van spanten

De oorsprong van de term "boerderij" komt van het Latijnse firmus, dat wil zeggen "sterk, sterk".

Een truss is een systeem van staven die op knooppunten met elkaar zijn verbonden en een geometrisch onveranderlijke structuur vormen. Onder een knoopbelasting heeft de stijfheid van de knooppunten een onbeduidende invloed op de werking van de constructie, en in de meeste gevallen kunnen ze als gearticuleerd worden beschouwd. In dit geval ondervinden alle trussrods alleen trek- of drukkrachten.

Spanten zijn zuiniger dan balken in termen van staalverbruik, maar arbeidsintensiever om te vervaardigen. Hoe groter de overspanning en hoe lager de belasting, hoe groter het rendement van spanten in vergelijking met massieve liggers.

Spanten zijn plat (alle staven liggen in hetzelfde vlak) en ruimtelijk.

Platte spanten nemen de belasting alleen waar in hun vlak en moeten worden vastgezet met hun banden. Ruimtelijke spanten vormen een stijve ruimtelijke balk die de belasting in elke richting waarneemt (Figuur 9.1).

Rijst. 9.1. Platte (a) en ruimtelijke (b) spanten

De belangrijkste elementen van spanten zijn riemen die de contouren van de spant vormen, en een rooster bestaande uit beugels en rekken (Fig. 9.2). De verbinding van de elementen in de knooppunten wordt uitgevoerd door sommige elementen direct aan andere te koppelen (Figuur 9.3, a) of door uch u knoophoeken (Figuur 9.3, b). De truss-elementen zijn gecentreerd op de zwaartepuntassen om de knoopmomenten te verminderen en ervoor te zorgen dat de staven werken op axiale krachten.

Rijst. 9.2. Boerderij elementen

1 - bovenste riem; 2 - onderste riem; 3 - beugels; 4 - rekken

Rijst. 9.3. Boerderij knooppunten: een - met direct aangrenzende elementen ; B - op hoekplaten

De afstand tussen aangrenzende knopen van de akkoorden wordt het paneel genoemd (d in - het paneel van het bovenste akkoord, d n - het onderste), en de afstand tussen de steunen wordt de overspanning (/) genoemd.

Truss-riemen werken op langskrachten en moment (vergelijkbaar met riemen van massieve balken); het traliewerk van spanten neemt voornamelijk de schuifkracht waar en voert de functies van de balkwand uit.

Het teken van de kracht (min - compressie, plus - spanning) in de elementen van het vakwerkrooster met parallelle akkoorden kan worden bepaald met behulp van de "balkanalogie".

Stalen spanten worden veel gebruikt in veel bouwgebieden; in coatings en plafonds van industriële en civiele gebouwen, bruggen, dragers van hoogspanningslijnen, communicatiefaciliteiten, televisie- en radio-uitzendingen (torens, masten), transportrekken, hydraulische poorten, hijskranen, enz.

Spanten hebben een ander ontwerp, afhankelijk van het doel, de belastingen en worden geclassificeerd volgens verschillende criteria:

volgens het statische schema - balk (gesplitst, continu, vrijdragend);

langs de omtrek van de riemen - met parallelle riemen, trapeziumvormig, driehoekig, veelhoekig, segmentaal (Fig. 9.5);

Figuur 9.4. Truss-systemen: een- gespleten straal; B - continu; c, e- troosten; G- gebogen; NS- kader;

volgens het roostersysteem - driehoekig, diagonaal, kruis, ruitvormig, enz. (Figuur 9.6);

door de methode om elementen in knooppunten te verbinden - gelast, geklonken, vastgeschroefd;

Rijst. 9.5. Contouren van truss-riemen: a - segmentaal; b - veelhoekig; in - trapeziumvormig; d - met parallelle riemen; d-i - driehoekig

in termen van maximale kracht - licht - enkelwandig met secties gemaakt van gewalste profielen (kracht N< 300 кН) и тяжелые - двухступенчатые с элементами составного сечения (усилие N >300kN).

Tussen de truss en de balk bevinden zich gecombineerde systemen bestaande uit een balk die van onderaf is versterkt met een truss of beugels of een boog (van bovenaf). Versterkingselementen verminderen het buigmoment in de balk en verhogen de stijfheid van het systeem (Figuur 9.4, ^). Gecombineerde systemen zijn eenvoudig te vervaardigen (hebben minder elementen) en zijn rationeel in zware constructies, maar ook in constructies met bewegende lasten.

Het rendement van de spanten van de gecombineerde systemen kan worden verhoogd door ze voor te spannen.

Aluminiumlegeringen worden gebruikt in boerderijen van beweegbare kraanconstructies en afdekkingen met grote overspanningen, waar het verminderen van het gewicht van de constructie een groot economisch effect heeft.

Rijst. 9.6. Truss-rastersystemen

a - driehoekig; b - driehoekig met extra rekken; в - diagonaal met oplopende beugels; g - diagonaal met aflopende beugels; d - truss; e - kruis; g - kruis; en - ruitvormig; k - half diagonaal