Опорный узел фермы из швеллеров

Опорный узел фермы из швеллеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области строительства и касается опорных узлов ферм, верхний пояс которых выполнен из швеллеров с нахлестом стенками на полки швеллеров нижнего пояса.

Известно решение опорного узла фермы из швеллеров, в котором нижний пояс, выполненный из двух швеллеров, и восходящий опорный раскос из двух швеллеров соединяются на вертикальной фасонке (см. СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ, ЦНИИПСК им. Мельникова, СТО 0066-2011. Москва, 2011. Рис.13)

Недостатком опорного узла является его повышенная деформативность из плоскости фермы.

Известна ферма из швеллеров, содержащая прямой нижний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, соединенных стенками, верхний восходящий пояс из двух швеллеров, собранный на планках, с расположением швеллеров нижнего пояса между швеллерами верхнего пояса и решетку фермы из швеллеров, которые нахлестнуты полками на стенки верхних поясных швеллеров, а нижние пролетные узлы фермы решены на фасонках с выполнением фермы на болтах или на сварке (см. патент RU 2415233 С1, Бюл. №9, опубл. 27.03.2011).

Однако в аналоге опорный узел не решен.

Прототипом изобретения является сварной опорный узел треугольной фермы, содержащей верхний пояс из двух швеллеров, между которыми располагается нижний пояс из одного швеллера, соединенного внахлест с центрированием осей стержней через вертикальную и горизонтальную косынки (см. серия 1.860-1 «Стальные конструкции покрытия производственных зданий». Выпуск 1. «Покрытия с треугольными фермами пролетом 12,0 и 18,0 м.». КИКМ. Москва, 1971).

Из-за остроты угла сопряжения стержней верхнего и нижнего пояса в опорном узле пояса фермы испытывают большие изгибные напряжения от поворота узла, что ведет к повышенному расходу материала на ферму, кроме того, такое решение не может быть применено для ферм из оцинкованных профилей с болтовыми соединениями.

Цель изобретения - повышение несущей способности треугольных ферм из швеллеров путем уменьшения изгибных напряжений в поясах фермы и упрощения решения опорного узла.

Результат достигается тем, что опорный узел фермы из швеллеров, содержащей восходящий верхний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, ориентированных стенками друг к другу и соединенных на планках, с расположением нижнего пояса из двух швеллеров между швеллерами восходящего верхнего пояса и соединенных на болтах или сварке, согласно изобретению, выполнен на двух трапециевидных листовых фасонках или клинообразных объемных фасонках в форме гнутого швеллера переменной высоты, прикрепленных вертикальными плоскостями к полкам швеллеров нижнего пояса фермы и упертых в стенки или нижние полки швеллеров верхнего пояса.

Изобретение поясняется чертежами, где: на Фиг.1 изображена схема фермы, например, с болтовыми соединениями, на Фиг.2 - опорный элемент фермы с двумя трапециевидными плоскими фасонками, на Фиг.3 - опорный элемент фермы с клинообразными объемными фасонками в форме гнутого швеллера переменной высоты.

Опорный узел решен для фермы из швеллеров, содержащей прямой нижний пояс 1, выполненный из двух швеллеров или С-образных профилей 2, соединенных стенками, и верхний пояс фермы 3 из двух швеллеров 4, собранных на планках, с расположением швеллеров 2 нижнего пояса 1 между швеллерами 4 верхнего пояса 3, которые нахлестнуты своими стенками на полки поясных швеллеров 2 нижнего пояса 1. Опорный узел фермы выполнен на двух трапециевидных вертикальных листовых фасонках 5 или клинообразных объемных гнутых фасонках в форме гнутого швеллера переменной высоты 6, соединенных на сварке с центрирующей прокладкой 7. Фасонки 5 или 6 вертикальными плоскостями 8 крепятся к полкам швеллеров 2 нижнего пояса 1 фермы и упираются в стенку или нижние полки швеллеров 4 верхнего пояса 3 фермы. Опорный узел с фасонками 5 предназначен для ферм из прокатных швеллеров, с фасонками 6 - для ферм из гнутых швеллеров или С-образных профилей.

Опорный узел работает следующим образом: опорная реакция с колонны передается через центрирующую прокладку 7 на фасонки 5 или 6, которые через вертикальную плоскость 8 передают эту реакцию на стенки швеллеров 3 верхнего пояса фермы, а растягивающее усилие с нижнего пояса фермы передается на стенки швеллеров верхнего пояса 3 через болты 9. Болты 10 являются монтажными и в передаче усилий не участвуют.

Изобретение позволяет выполнить опорный узел фермы с разгружающим эксцентриситетом е, снижающим изгибные напряжения в верхнем поясе фермы 3, что положительно сказывается на несущей способности фермы. Величина эксцентриситета е зависит от усилий и моментов в поясах фермы и определяется расчетом.

Наиболее рациональной областью применения опорного узла являются болтовые фермы из гнутых профилей пролетом от 15 до 24 м.

Опорный узел фермы из швеллеров, содержащей восходящий верхний пояс из двух швеллеров или С-образных профилей, ориентированных стенками друг к другу и соединенных на планках, с расположением нижнего пояса из двух швеллеров между швеллерами восходящего верхнего пояса и соединенных на болтах или сварке, отличающийся тем, что он выполнен на двух трапециевидных листовых фасонках или клинообразных объемных фасонках в форме гнутых швеллеров переменной высоты, прикрепленных вертикальными плоскостями к полкам швеллеров нижнего пояса фермы и упертых в стенки или нижние полки швеллеров верхнего пояса.