Стропильная и подстропильная фермы применяются при возведении скатных крыш. Это жесткие конструкции. Их предназначение состоит в передаче усилий от кровли на стены здания. Именно они принимают на себя ветровую и снеговую нагрузку.
Все фермы обладают относительно невысокой массой. Это положительно влияет на расход материала. Основные отличия между стропильными и подстропильными конструкциями заключаются в назначении и расположении.
Стропильные фермы представляют собой решетчатые металлические конструкции. Они передают усилия колоннам посредством опорных столиков и монтажных болтов. Все стропильные фермы одного пролета обладают одинаковыми размерами. Их верхний пояс очерчен по окружности. Обычно стропильные фермы используют при наличии пролетов 6, 12 и 18 м. С колоннами они соединяются с помощью шарнирных соединений. Их размещают друг от друга на расстоянии 6 м.
Решетки и пояса стропильных ферм изготавливают из уголков. Между собой их соединяют с применением фасонок из листовой стали. Часто используют изделия из проката с двутавровым сечением.
СТРОПИЛЬНЫЕ ФЕРМЫ, МОНТАЖ И ПРЕИМУЩЕСТВА
Подстропильные фермы также являются решетчатыми и имеют аналогичную конструкцию. Они соединяют колонны одного ряда. На них опираются стропильные фермы. В пределах высоты они сопрягаются с подстропильными элементами.
Подстропильные фермы располагают на колоннах в 12 м друг от друга в продольном направлении. Они применяются, если шаг колонн больше шага стропильных конструкций. Обычно подстропильные фермы длиной 12-18 м используют тогда, когда расстояние между крайними колоннами не больше 6000 мм, а между колоннами средних рядов – 12000 мм. Помимо этого подстропильные конструкции необходимы в зданиях с поперечно расположенными внутренними несущими стенами.
Подстропильные фермы имеют трапецеидальные контуры. Размеры соответствуют стропильным фермам. Верхние пояса подстропильных конструкций прикрепляют с помощью черных болтов к колоннам. При этом их опирают на монтажный столик, принимающий на себя вертикальное давление. Применяют подстропильные фермы в одноэтажных промышленных многопролетных зданиях.
Конструктивные отличия между стропильной и подстропильной фермами состоят в наличии у подстропильных элементов параллельных поясов и стоек. Они необходимы для фиксации стропильных частей кровли. Так, стойки на концах ферм выступают в качестве опор при монтаже крайних плит покрытия.
Источник: www.sever-stc.ru
Несущие конструкции покрытия в промышленных зданиях
Новый сервис — Строительные калькуляторы online
Общие сведения о конструкциях покрытия
В системе конструкций промышленного здания покрытие выполняет одну из главных ролей.
Tekla Structures. Серия 1.460.3. Подстропильная ферма.
Оно определяет долговечность здания в целом, характер внутреннего пространства и нередко внешний облик здания.
На покрытие одноэтажного здания приходится 20-30, а иногда 40% стоимости и 30% трудоемкости строительства.
Покрытия промышленных зданий, как правило, устраиваются бесчердачными.
Состоят они из несущих и ограждающих конструкций.
Несущие конструкции покрытия устраиваются в виде ферм, балок, арок и рам, которые поддерживают ограждающую часть, придавая ей уклон, соответствующий материалу кровли.
Ограждающая часть покрытий кроме защиты помещений от атмосферных воздействий вместе с несущими конструкциями обеспечивают зданиям пространственную жесткость.
Независимо от типа покрытий, которые могут быть односкатными, многоскатными, плоскими, шедовыми, криволинейными, они должны иметь хорошую гидроизолирующую способность, паро- и теплозащиту, соответствующую назначению здания, быть прочными, пожаробезопасными и каррозионностойкими, индустриальными в возведении, долговечными и надежными в эксплуатации.
Одним из главных требований, предъявляемых к покрытию, являются их малая масса и экономичность.
Вид и материал несущих конструкций покрытия выбирают с учетом :
— величины и характера нагрузок на покрытие;
— вида и грузоподъемности внутрицехового подъемно-транспортного оборудования;
Кроме того, необходимо учитывать район строительства, систему размещаемых под покрытием коммуникаций и степень агрессивности воздушной среды производства.
Несущими конструкциями плоскостных покрытий, как правило, являются стропильные конструкции (балки и фермы). В случаях, когда шаг колонн превышает шаг стропильных конструкций, в состав элементов покрытия вводят подстропильные конструкции.
Подстропильные конструкции устанавливают на колонны в продольном направлении, а на них опирают стропильные конструкции.
Несущие конструкции плоскостных покрытий выполняются из железобетона, металла, древесины и комбинированными (металлодеревянными и сталежелезобетонными).
В комбинированных несущих конструкциях более полно используются положительные свойства каждого материала.
Так, элементы, работающие на сжатие, выполняют из железобетона и древесины, а элементы, подверженные растяжению,- из металла.
В виду этого комбинированные конструкции часто имеют повышенную надежность в работе и большую долговечность.
Железобетонные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения
Стропильные балки применяют при устройстве односкатных, многоскатных и плоских покрытий зданий в пролетах от 6 до 18 м.
Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейных верхний пояс, а балки двух- и многоскатных покрытий – ломаный пояс с уклоном скатов 1:12.
Для перекрытия пролетов 6 и 9 м используют балки таврового сечения с высотой на опорах 590 и 890 мм, а пролетов 12 и 18 м – двутаврового и прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.
Балки прямоугольного сечения с отверстиями просты в изготовлении и облегчают прокладку верхних коммуникаций.
Однако на них расходуется больше бетона по сравнению с балками таврового и двутаврового сечений.
Для изготовления балок применяют бетон марок 200-500 и предварительно напряженную арматуру.
На верхних поясах балок предусматривают закладные элементы для крепления прогонов или панелей покрытия, на нижних поясах и стенках – закладные элементы для крепления путей подвесного транспорта, а в опорных частях – стальные листы для крепления балок к колоннам.
Стропильные балки крепят к колоннам с помощью анкеров, выпущенных из колонн.
При высоте балок на опоре не более 900 мм используют безанкерный способ крепления, что позволяет снизить расход стали на узле и трудовые затраты.
Стропильные балки двухтаврового сечения для плоских и односкатных покрытий:
а, в – для плоского покрытия, б – для односкатного покрытия
Строительная балка твухтаврового сечения для двух- и многоскатных покрытий
Стропильная решетчатая балка для скатных покрытий
Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, если их шаг принят 6 м, а шаг колонн 12 м. подстропильные балки имеют трапециевидное очертание и тавровое сечение с полкой внизу.
Длина балок 12 м, высота в пролете 1500 мм, на опоре 600 мм, ширина полки 700 мм.
В местах опирания стропильных балок стенки подстропильных балок утолщены до ширины полки.
Крепят подстропильные балки к колоннам и стропильные к подстропильным сваркой закладных элементов.
Подстропильная балка
Стропильные фермы подразделяют на сегментные, арочные безраскосные, с параллельными поясами и треугольные.
Стропильные фермы обладают лучшими технико-экономическими показателями по сравнению с балками.
Их применяют при пролетах 18, 24, 30 м.
Сегментные, арочные, а также фермы с параллельными поясами предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные – под кровлю из асбестоцементных и металлических волнистых листов.
Для обеспечения нормального уклона рулонной кровли в крайних сегментных и арочных фермах и прилегающих к ним панелях предусматривают столбики для опирания пенелей покрытия.
Решетка ферм позволяет применять панели шириной 1,5 и 3 м. Фермы укладывают через 6, 12 и 18 м.
Наиболее рациональны сегментовые и арочные фермы, имеющие ломанные и криволинейные верхние пояса.
По сравнению с другими у них меньше усилия в элементах решетки, что позволяет делать решетку более редкой.
Незначительная высота этих ферм на опоре позволяет уменьшить общую высоту здания.
Арочные безраскосные фермы технологичны в изготовлении и позволяют рационально использовать межферменное пространство.
Фермы с параллельными поясами имеют простое очертание; они взаимозаменяемы со стальными фермами.
Недостатки таких ферм : большая высота на опоре, из-за чего увеличивается высота стен и неполезный объем здания, необходимость в дополнительных связях в покрытии.
Стропильная сегментовая ферма
Стропильная арочная безкаркасная ферма
Стропильная ферма с параллельными поясами
Стропильная треугольная ферма
Подстропильные фермы, имеющие длину 12 и 18 м, предназначаются для опирания на них стропильных ферм, шаг которых составляет 6 м.
Стропильные и подстропильные фермы изготавливаются из бетона марки 300-500.
Нижние пояса их выполняют предварительно напряженными, армируя пучками из высокопрочной проволоки.
В фермах предусмотрены закладные элементы, аналогичные балкам. Крепят фермы к колоннам, а подстропильные между собой сваркой закладных элементов.
Подстропильная ферма. Опирание стропильной фермы на подстропильную
Стальные стропильные и подстропильные балки и фермы, описание конструкции, область применения
Стропильные фермы изготавливают трех основных типов :
— с параллельными поясами;
Под рулонные кровли устанавливают первые два типа ферм с уклоном верхнего пояса соответственно 1,5% и 1:8, а под кровли из асбоцементных и металлических листов – треугольные с уклоном 1:3,5.
Унифицированные стальные фермы изготавливают пролетами 18, 24, 30, 36 м. Применяют их при шаге колонн 6, 12 м и более.
Высота ферм на опоре с параллельными поясами 2550-3750 мм, полигональных – 2200 и треугольных — 450 мм. Панели верхнего пояса ферм приняты длиной 3 м.
Пояса и решетки ферм выполняют из уголков и соединяют между собой сваркой с помощью фасонок из листовой стали.
Рациональна конструкция ферм с поясами из широкополочных двутавров.
Эффективность их заключается в экономии стали и меньших трудовых затратах на изготовление.
С колоннами фермы соединяют шарнирно с помощью надопорных стоек двутаврового сечения.
Стойки крепят к колоннам анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам черными болтами.
Треугольные фермы крепят к колоннам аналогично железобетонным.
Стальная стропильная ферма с параллельными поясами
Стальные полигональные стропильные фермы
Стропильная треугольная стальная ферма
Подстропильные фермы отличаются наличием параллельных поясов, в остальном они аналогичны стропильным фермам. Изготавливают их длиной 2, 18 и 24 м и высотой 3130, 3270 и 3750 мм (в зависимости от типа стропильных ферм и их пролета). П
одстропильные фермы соединяют с колоннами посредством надопорных стоек, служащих одновременно опорами стропильных ферм.
Перспективными в промышленном строительстве являются покрытия с фермами из стальных труб, из тонкостенных балок, с рамами из стальных элементов коробчатого профиля и структурные конструкции.
Эти облегченные стальные конструкции, имеющие полную заводскую готовность и комплектно поставляемые на стройку, отличаются малой материалоемкостью и резко сокращают сроки возведения зданий.
Подстропильная стальная ферма
Фермы из стальных труб, имеющие обычную конструктивную схему других ферм, устанавливают на пролеты 18, 24 и 30 м.
Замена уголковых профилей трубами позволяет снизить расход стали на 10-35%.
Используемые при этом бесфасоночные соединения поясов и решетки значительно уменьшают трудоемкость изготовления ферм.
В фермах из труб нет мест для скопления агрессивной пыли.
В тонкостенных стальных балках имеются пустотелые пояса, гладкие или гофрированные стенки из листа толщиной 3-4 мм.
Гофры высотой 35-40 мм имеют шаг 1,5 м.
Такие балки наиболее целесообразно применять для сетки колонн 12×18 м.
Балки из широкополочных двутавров со сквозными стенами укладывают в покрытиях с сетками колонн 6X12 и 6X18 м. Эти балки изготовляют из двутавров путем продольной зигзагообразной резки их стенок и сварки полученных обеих его частей.
Стальные рамы с коробчатыми сечениями элементов применяют в зданиях с пролетами 18 и 24 м и высотой соответственно 6,98 и 8,18 м.
Коробчатое сечение получают из горячекатаных швеллеров и гофрированных листов-стенок толщиной 3-4 мм.
Такие рамы целесообразно применять в одно- и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 5-8 т или без них при шаге колонн 6м.
Несущие конструкции покрытий из дерева, определение, область применения
Несущие конструкции покрытий из дерева имеют высокую прочность и стойкость во многих агрессивных средах, небольшую массу, хорошие архитектурно-эстетические качества, просты в массовом заводском производстве, а по долговечности почти не уступают железобетонным и металлическим конструкциям.
Применяют их в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом, а также в цехах с агрессивной по отношению к другим конструкциям средой (травильных, электролизных, красильных, некоторых химических и др.).
В покрытиях промышленных зданий применяют деревянные балки, фермы, арки и рамы.
Деревянные балки, фермы, арки, рамы. Описание конструкции, область применения
Деревянные балки используют в зданиях с пролетами от 9 до 18 м. Наиболее индустриальны клееные балки: из досок, с одной или двумя фанерными стенками и др. По очертанию различают конструкции балок с параллельными поясами, двухскатные с горизонтальным или ломаным нижним поясом.
Клееные балки из досок изготовляют прямоугольного или двутаврового сечения с высотой на опоре 450-1300 мм и уклоном верхнего пояса 1:10.
Длина этих балок от 9 до 18 м.
На такие балки можно подвешивать краны грузоподъемностью до 3 т.
Балки с перекрестными дощатыми стенками на гвоздях имеют двутавровое сечение и состоят из двух поясов, двойной стенки и ребер жесткости из брусков.
Такими балками перекрывают пролеты от 9 до 15 м.
Клееные балки с фанерными стенками имеют двутавровое или коробчатое сечение; применяют их для перекрытия пролетов до 18 м. Балки могут иметь волнистые фанерные стенки.
В местах стыков фанеры, а также через 1/8-1/10 пролета в балках двутаврового сечения ставят вертикальные ребра жесткости из брусков.
Такие балки по сравнению с другими типами менее трудоемки в изготовлении и на них меньше расходуется древесины.
Деревянные балки покрытий:
а — односкатная; б — двухскатная; в — двускатная ломанного очертания
Деревянная балка с дощатой перекрестной стенкой
Деревянная балка клееная с одной или двумя фанерными стенками
Деревянные фермы применяют для перекрытия пролетов от 12 до 24 м. Наиболее распространены деревометаллические фермы, в которых сжатые элементы выполняют из древесины, а растянутые из стали.
По очертанию фермы разделяют на :
Сегментные фермы, имеющие длину 12-36 м, отличаются легкостью, малым числом монтажных элементов и простой конструкцией узлов.
Верхний пояс ферм конструируют из клееных блоков криволинейного очертания, нижний — из стальных тяжей или уголков.
Решетку крепят к поясам болтами с помощью стальных пластинок.
Деревометаллическая сегментовая ферма покрытия
1 — элементы верхнего пояса; 2 — деревянные накладки; 3- болты;
4 — металлический вкладыш; 5 — узловой болт
1 — нижний пояс фермы; 2 — фасонки из полосовой стали; 3- монтажные болты;
Многоугольными фермами перекрывают пролеты от 12 до 30 м.
Верхний пояс фермы собирают из брусьев длиной на две панели.
Треугольную решетку со стойками делают из брусьев, соединяют ее с поясами на болтах.
Усилия в решетках таких ферм сравнительно невелики, что упрощает конструкцию узлов.
Деревометаллическая многоугольная ферма покрытия
1 — деревянная накладка; 2 — металлический вкладыш; 3- узловой болт;
4 — болты; 5 — металлические пластины-наконечники; 6 -раскосы; 7 — верхний пояс фермы
1 — металлические пластины; 2 — раскосы фермы; 3- болты;
4 — нижний пояс фермы
Из трапециевидных ферм и треугольных ферм лучшими технико-экономическими показателями отличается клееная ферма с растянутыми опорными раскосами.
Фермы применяют для перекрытия пролетов 12-30м.
Верхний пояс выполняют из досок, нижний (затяжку) — из уголков.
Панели верхнего пояса шарнирно соединены с металлической затяжкой.
В фермах приняты треугольные решетки, усиленные стойками.
Трапецивидная деревометаллическая ферма покрытия
Деревометаллическая треугольная ферма покрытия
Верхний пояс ферм может быть клееным или из брусьев.
Нижний пояс делают из профильной или круглой стали.
Деревянные арки и рамы применяют реже по сравнению с балками и фермами.
Несущие качества и жесткость деревянных конструкций можно повысить их армированием.
При коэффициенте армирования сечения 0,01-0,04 несущая способность и жесткость деревянных балок повышаются в 1,6-3,2 раза.
Кроме того, армированные деревянные конструкции легки, менее деформативны во времени, более надежны в эксплуатации; изготовлять их можно из низкосортной древесины.
Деревянные элементы армируют стальными стержнями или стеклопластиковой арматурой.
Соединяют стержни с древесиной эпоксидным клеем.
Армировать дерево более целесообразно внутри, так как арматура скрыта от воздействия среды производства.
Можно применять предварительно напряженные армодеревянные конструкции.
1 — верхний пояс фермы; 2 — металлический вкладыш; 3- деревянные накладки;
4 — болты; 5 — металлический наконечник; 6 — стойка фермы
1 — верхний пояс фермы; 2 — металлический вкладыш; 3- деревянные накладки;
4 — болты; 5 — металлический наконечник; 6 — раскос фермы; 7 — профиль
Армодеревянные конструкции, краткое описание
Армодеревянные конструкции (балки, фермы, арки и рамы) изготовляют прямоугольного, таврового, двутаврового или коробчатого сечений.
Клееные деревянные конструкции совершеннее конструкций сплошного сечения, так как склеивание повышает прочность и долговечность древесины и позволяет создавать разнообразные конструктивные формы.
Армодеревянные клееные конструкции покрытий
а — балка; б — ферма; в — арка; г — рама
Панели-оболочки КЖС, описание конструкции, область применения
Панели-оболочки КЖС (крупноразмерные, железобетонные, сводчатые) предназначаются для покрытий промышленных, общественных, сельскохозяйственных и других зданий с пролетами 12, 18 и 24 м, а при необходимости и для покрытий зданий других пролетов.
Применение панелей КЖС предусматривается в покрытиях однопролетных и многопролетных зданий с фонарями и без фонарей верхнего света, бескрановых, а также оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т или подвесным транспортом, грузоподъемностью до 5 т.
Конструкция панели-оболочки типа КЖС представляет собой короткий цилиндрический пологий предварительно напряженный свод-оболочку с двумя ребрами-диафрагмами сегментного очертания.
Высоту поперечного сечения панели в середине пролета принимают 1/20-1/15l0 в зависимости от величины нагрузки и пролета.
Очертание верхней поверхности оболочки — по квадратной параболе, минимальная толщина 30 мм.
Диафрагмы проектируют облегченными с вертикальными ребрами жесткости.
Минимальная толщина стенки диафрагмы в пролете 40 мм, а вблизи опоры 50 мм.
Сопряжение оболочки с диафрагмами выполняют с устройством пологих вутов, уклон 1=1/5.
Основная рабочая напрягаемая арматура располагается в нижней утолщенной зоне диафрагм.
Эта арматура принимается в основном из стержневой свариваемой стали (одного или двух вплотную расположенных стержней в каждом ребре).
В опорных узлах панели предусматривают стальные анкерные детали, обеспечивающие надежное закрепление рабочей арматуры в бетоне, выполняющей роль затяжки сводчатой конструкции.
Оболочку армируют по расчету сетками рулонного типа.
Диафрагмы армируют сварными каркасами только в приопорных зонах, а в средней части стержнями-подвесками, расположенными в вертикальных ребрах.
Панели типа КЖС проектируют из бетона классов по прочности на сжатие В25-В50.
Конструкция панелей позволяет устраивать в оболочке технологические отверстия диаметром 400-1450 мм, а также прямоугольные отверстия для устройства светоаэрационных или зенитных фонарей размером 2,5х6 или 2,5х9 м.
По контуру отверстия оболочку усиливают утолщением с армированием по расчету.
Панель оболочка КЖС
1 — панель оболочка КЖС; 2 — продольная балка; 3- анкер;
4 — монтажная сварка; 5 — заводская сварка; 6 — листовой шарнир; 7 — закладная деталь балки
Новый сервис — Строительные калькуляторы online
Источник: perekos.net
Чем отличается стропильная ферма от подстропильной
Металлические фермы являются конструктивными элементами скатных крыш. Они представляют собой жесткие металлоконструкции, которые передают нагрузку на колонны, стены, фундамент здания / сооружения. Именно они нивелируют ветровые, снеговые нагрузки.
Что такое стропильная ферма
Это металлоконструкция, которая состоит из стоек, раскосов, обрешетки и других элементов, выполняющих роль «скелета» крыши. Их используют при строительстве зданий с большими пролетами или сооружений без дополнительных упоров для передачи кровельных усилий.
При изготовлении металлических ферм применяют стальные профили, часто используют уголки. Более тяжелые конструкции усиливают таврами и двутаврами, для гидротехнических сооружений используют круглые, профильные трубы.
Прочностные характеристики фермы зависят от формы, которая определяется уклоном крыши, длиной пролета и расположением чердачного перекрытия. В зависимости от формы поясов бывают:
- сегментными (арочными);
- полигональными;
- с параллельными поясами;
- треугольными.
Решетки также могут быть:
- безраскосными;
- раскосными;
- треугольными.
Что такое подстропильная ферма
Это вспомогательный элемент стропильной металлоконструкции, который используют в качестве ее основы. Он необходим при недостаточной длине стропильной фермы ‒ если она меньше, чем расстояние между колоннами.
Подстропильные фермы усиливают в опорных местах. Их устанавливают в продольном направлении, монтируют к закладным деталям. Опирают на монтажный столик, который воспринимает вертикальные нагрузки.
Их ставят в зданиях, несущие стены которых расположены поперечно, а также используют в одноэтажных промышленных многопролетных сооружениях.
Виды таких ферм:
- под скатную крышу;
- для кровель с малым уклоном;
- со стойками для малоуклонных крыш с преднапряженной арматурой;
- для перекрытий полного пролета.
В чем разница
Стропильные фермы являются кровельным основанием как стандартные стропила. Их конструктив различен: трапециевидные, сегментные, параллельные, криволинейные. Разнообразие конфигураций позволяет наиболее рационально рассредоточить нагрузку на крышу, а также обеспечить устойчивость всей металлоконструкции.
Подстропильные фермы являются основанием стропильных систем при большом расстоянии между несущими колоннами и / или стенами. Устанавливают такие элементы продольно, поскольку опоры стоят поперечно, что обеспечивает повышенную устойчивость строения.
Подстропильные конструкции также снабжены параллельными поясами и стойками, фиксирующими стропильные кровельные элементы.
Источник: magistral74.ru