Проектування металевих ферм

Металеві ферми - це конструкції, які складаються з системи прямолінійних стрижнів, що рівномірно з'єднуються між собою у вузлах і є геометрично незмінною формою, що робить їх досить жорсткими і надійними для застосування їх в якості несучих елементів перекриттів та інших будівельних конструкцій.

Якщо взяти чотири або більше стрижнів, скріпити їх довільно шарнірним з'єднанням, то вийде «змінна» конструкція, яка складеться при будь-якому навантаженні. Якщо ж скласти з трьох таких стрижнів звичайний трикутник, то він утворює незмінну конструкцію, яка буде стійка до тиску. Складеться така конструкція, тільки якщо зламається один з стрижнів або його відірвуть від інших стрижнів. Конструкція ферми складається з таких трикутників - великих і маленьких. Навантаження до ферми слід прикладати в точках з'єднання стрижнів, тому стрижні працюють краще на розтяг-стиск, ніж на злам.

Застосування плоских і просторових металевих ферм замість стандартних балок в будівництві вважається доцільним, коли довжина прольоту без будь-яких опор перевищує 10 метрів. Використання зварних металевих ферм дозволяє знизити металоємність в порівнянні з суцільнометалевими балками в два і більше разів, а значить і власну вагу конструкції. Однак пропорційного зниження вартості не відбувається, тому що зварні ферми вимагають великих трудовитрат по-перше, на проектування (розрахунки на міцність), по-друге, на їх виготовлення з великого числа елементів.

Компанія "Кранбуд Київського Заводу кранів" займається не тільки виготовленням ферм, але також їх проектуванням та розрахунком несучої здатності зварних ферм.

Для ферми металевої на першому етапі проектування робиться вибір обрису, який залежить від призначення всієї споруди. На обрис ферми впливає багато факторів - тип покрівлі, тип з'єднання ферми з колонами, а також інші фактори. Обриси ферми повинні бути обрані відповідно до виду навантажень, який визначає те, як діють згинальні моменти різних сил на цю ферму.

Способів розрахунку ферм існує величезна кількість. Розрахунок вирізанням вузлів - один з найпростіших (застосуємо для розрахунку простих плоских ферм). Для розрахунку ферми всі сили, що діють на неї, зводять до вузлів. Потім вираховують реакцію опор ферми. Після цього беруть будь-який вузол, в якому зустрічаються два стрижні і визначають які прикладені сили, подумки відсікаючи іншу частину конструкції, отримують вузол, у якому зустрічаються кілька відомих і дві невідомі сили і, склавши рівняння рівності сил по будь яким двом осям, знаходять невідомі зусилля в стержнях. Далі вирізають наступний вузол і, використовуючи відомі вже зусилля, знаходять зусилля у всіх стержнях.

Висококваліфіковані фахівці проектного бюро "Кранбуд  Київського Заводу кранів" виконують весь комплекс проектних робіт - від первинних консультацій та розробки концепції - до виконання всієї робочої документації в повному або необхідному Замовнику обсязі - швидко, якісно і за помірними цінами!

Проектування колон сталевих

Колони служать для передачі навантаження від вищерозташованих конструкцій через фундаменти на грунт. Залежно від того, як передається колоною навантаження, розрізняють центрально і позацентрово стиснуті колони.

Центрально стислі колони працюють на поздовжню силу, прикладену по осі колони і викликаючи рівномірне стискання поперечного перерізу.

Позацентрово стиснуті колони, крім осьового стискання від поздовжньої сили, працюють також на вигин від моменту.

Кожна колона складається з трьох основних частин:

1. стрижня, що є основним несучим елементом колони;
2. оголовка, що служить опорою для вищерозміщеної конструкції і розподіляє навантаження по перетину стрижня;
3. бази (черевика), що розподіляє зосереджене навантаження від стрижня по поверхні фундаменту і закріплює колону у фундаменті.

Залежно від габаритів будівлі, наявності та виду підйомно-транспортних засобів і конструкцій покриття, застосовують колони суцільного і наскрізного типів з постійним або змінним за висотою перетином (мал. 1).

Колони суцільного постійного перетину (мал. 1, а) використовують в будівлях без мостових кранів висотою до 8,4 м. Їх виробляють з двотаврів з паралельними гранями полиць (широкополичні двотаври від 35Ш1 до 70Ш1). Залежно від кроку, колони крайніх рядів розраховані на прив'язку "О" (при кроці 6 м) і "250" (при кроці 12 м) м.

У будівлях без опорних мостових кранів, висотою від 9,6 до 18 м, застосовують колони наскрізного двогілкового перетину з двоплощинними безрозкосими гратами (мал. 1, б). Гілки колон виконують з двотаврів від № 20 до № 70. Відстані між гілками (ширина колон) є єдиними для середніх і крайніх колон - 800 мм. Колони розраховані на прив'язку до поздовжніх розподільних осей - 250 мм. Гілки колон мають самостійні бази, які за допомогою анкерних болтів кріпляться до фундаментів.

Для будівель заввишки від 8,4 до 9,6 м, обладнаних мостовими опорними кранами вантажопідйомністю до 20 т, розроблені колони суцільного постійного перетину, а для будинків з кранами до 50 т і висотою від 10,8 до 18 м - двогілкові колони (мал.1, в, г).

Мал. 1. Основні типи сталевих колон:
а - суцільного постійного перетину для будинків без мостових кранів;
б - те ж, двогілкового перетину;
в - суцільного перетину для будинків, обладнаних мостовими кранами;

г - те ж, двогілкового змінного перерізу;
д - те ж, роздільного типу змінного перерізу.

Двогілкові колони можуть бути використані в будівлях з прольотами 18, 24, 30 і 36 м з кроком колон по крайніх і середніх рядах 12 м. Їх виконують ступінчастими з нижньої ґратчастої і верхньої суцільної частинами. Підкранова ґратчаста частина складається з двох гілок: зовнішньої, як правило, з прокатних і гнутих швелерів, і підкранової - з широкополичних двотаврів. Решітку підкранової частини виконують двоплощинною з прокатних кутків.

При використанні в будівлях кранів вантажопідйомністю понад 50 т, а також при їх двоярусному розташуванні або на випадок передбачуваного розширення виробництва, застосовують колони роздільного типу (мал. 1, д). У таких колонах підкранова гілка може бути посилена, наприклад, при необхідності збільшення вантажопідйомності крану, а зовнішня - використана для розширення цеху.

Бази колон мають опорні плити, які закладають у фундамент на позначці -0.300.

Верх колон (оголовок) виробляють залежно від способу з'єднання із кроквяними конструкціями. При шарнірній схемі з'єднання на стругані торці колони приварюють опорну плиту, яка через опорне ребро приймає навантаження від покриття (мал. 2).

Мал.2. З'єднання верху колон із кроквяними конструкціями.

Сталеві колони можуть застосовуватися в районах з розрахунковою температурою зовнішнього повітря до -40 ° С для опалювальних будівель і до -30°С для неопалюваних будинків, які зводяться в I-IV вітрових і снігових районах.

Фундаменти під сталеві колони роблять монолітними стовпчастого типу без отвору (склянки). Їх розміри беруть такими ж як і для збірних залізобетонних колон. Верхній обріз фундаментів розташовують на позначці -0,7 або -1,0 м, що дозволяє заглибити бази сталевих колон (з траверсами) нижче рівня підлоги з наступним закладенням їх шаром бетону. Для сталевих колон, у яких траверси відсутні, відмітку верху підколонника приймають на 300 мм нижче рівня підлоги. Бази кріплять до фундаментів анкерними болтами (мал. 3, а-е).

Мал. 3. База сталевих колон і способи спирання їх на фундаменти:
а, б - база колон з опорними плитами; в, г - те ж, з траверсами; д - база двогілкової колони; е - фундамент під сталеву колону; ж - спирання сталевої колони і стіни на фундамент і фундаментну балку; I - колона; 2- фундаментна балка; 3- бетонний прилив; 4- обстонка.

Бази колон суцільного перерізу безкранових будівель можна розташовувати на рівні підстилаючого шару конструкції підлоги. Таке рішення застосовують для спирання сталевих фахверкових колон.

Компанія "Київський Завод Кранів" надає всі види послуг, пов'язаних з проектуванням, виготовленням, доставкою та монтажем металевих колон і ферм для найрізноманітніших сфер застосування, включаючи виготовлення промислових будівель і споруд, торгових павільйонів, веж стільникового зв'язку і багато чого іншого.

Висококваліфіковані фахівці проектного бюро ТОВ "Київський Завод Кранів" виконують весь комплекс проектних робіт - від первинних консультацій та розробки концепції - до виконання всієї робочої документації в повному або необхідному Замовнику обсязі - швидко, якісно і за помірними цінами!