Hvad er et spærværk i byggeriet? Stangsystemer, spær og deres beregninger Rumlige spær

Vores institut er specialiseret i design af brokonstruktioner. Vi udfører detaljerede beregninger af brospær, udvikler bropas og udarbejder også et komplet sæt designdokumentation.

Bro truss efter designskemaet fra et konstruktionsmekanisk synspunkt er det et gennemgående stangsystem, der opererer på hovedbelastningen, som forbliver geometrisk uændret, med samlinger ved knudepunkterne.

Det unikke ved brobindingsværkets design ligger i dets evne til ikke at ændre sig under påvirkning af eksterne faktorer. Belastningen på systemet er imponerende, men bindingsværket er en struktur bestående af mange forenede trekanter, som har stor stivhed sammenlignet med andre.

Belastningen i dem er fuldstændig rettet til knudepunkternes kryds, fordi stængerne udviser deres egenskaber bedre i processen med kompressionsspænding og ikke i brud.

Figur 1 viser en gård med et polygonalt bælte.

I strukturelle metalstrukturer anvendes stive snarere end hængslede forbindelser af stænger. Dette skyldes forskellen i stivhed af elementerne og komponenterne i strukturen, derfor bruges et hængsel i designskemaet.

Klassificering af brospær

1.Af arten af ​​dispositionen: med parallelle bælter, med en polygonal omrids af det øvre bælte, trekantet omrids, segmental, trapezformet.

2. Efter risttype: trekantet, diagonalt, halvdiagonalt, rombisk.

3. Efter konstruktionstype:

• Split - bruges til konstruktion af strukturer med dårlige tekniske og geologiske forhold, hvor nedsynkning af understøtninger er mulig.
• Kontinuerlige bruges til at dække flere spændvidder og er mere økonomiske end opdelte.
• Cantilever - bruges til konstruktion af ophængte strukturer.

4. Efter passageniveau: med kørsel i bunden, i toppen og i midten.

5. Efter type støtte: bjælke, dobbeltstøtte, multistøtte, buet, kabelstag, ramme, kombineret.

6. Ifølge materialet:

• Træspær var blandt de første, der blev brugt, men efter fremkomsten af ​​valset metal faldt efterspørgslen efter dem.
• Metalspær er ret populære til konstruktion af broer med lange spænd.

Alle typer spær er designet til bestemte typer belastninger og drift. Ved design af broer bruger de ofte et trapezformet brospærre med et trekantet gitter og et buet med et afstivet gitter.

Grundlæggende bruges brugen af ​​en truss til at dække store spændvidder for at minimere forbruget af materialer, det vil sige at lette strukturen og reducere økonomiske omkostninger.

Figur 2 viser: a og b - diagram af en gård med en tur på toppen, c - diagram over en gård med en tur på bunden.

Fordele ved brospær:

• Høj strukturel stivhed;
• Minimum materialeforbrug;
• Effektivitet i finansielle omkostninger;
• Nem at give forskellige former i henhold til betingelserne for arkitektur og produktionsteknologi;
• Bred vifte af applikationer.

Ulemper ved brospær:

• Kontinuerlige spær er følsomme over for støttebevægelser;
• Kompleksiteten ved at bygge ekspansionsfuger;
• Et stort antal beregningsordninger;
• Forenklet beregningsmetode.

I omkring 150 år har gårde været i ingeniørers og bygherrers tjeneste uden at miste deres relevans. Brugen af ​​nye legeringer, betontyper og skabelsen af ​​unikke strukturer ved hjælp af spær giver dig mulighed for at bruge dem i dit arbejde igen.

Pålidelig e og holdbare metalspær er en af ​​varianterne af moderne valsede metalprodukter. Dette er en integreret form, der aldrig ændrer sine geometriske parametre, selvom stive noder erstattes af hængslede. De laver holdbare og pålidelige strukturer, såsom baldakiner, pavilloner, pavilloner og endda hele tage på boligbyggerier. Men hvor meget mere hensigtsmæssige er sådanne strukturer end de mere velkendte trækonstruktioner?

I denne artikel vil vi fortælle dig om typerne, funktionerne og fordelene ved metalspær. Vi håber, at du vil tage et helt andet kig på spørgsmålet om spærsystemets styrke, især hvis du vil glemme splinter, træborende fejl og konstante bekymringer om behandling af tagelementer.

Fordele og ulemper ved privat byggeri

Holdbare metalspær bruges nu aktivt til opførelse af private huse og industribygninger. Og det er absolut umuligt at undvære et sådant pålideligt byggesystem i opførelsen af ​​lagerbygninger, sportsfaciliteter, indkøbscentre og udstillingspavilloner såvel som til opførelse af kontorbygninger. bygninger i flere etager. Hvilket ikke er overraskende, da metalspær er særligt gode, når du skal dække store spænd.

Metalrørspær har en masse værdifulde fordele i forhold til andre:

• Modstand mod deformation under belastning.
• Let vægt takket være hule strukturer.
• Overkommelig pris for privat byggeri.
• Evnen til at opføre sikre komplekse strukturer uden tab af styrke.
• Høj brandsikkerhed.
• Holdbarhed, styrke og pålidelighed.

Fra et strukturelt synspunkt er brugen af ​​spær endnu mere at foretrække end bjælker. Med mindre vægt kan de trods alt modstå meget mere alvorlige belastninger end ved brug af konventionelle I-bjælker og kanaler. Samtidig er bedrifterne også mindre metalintensive.

Til en vis grad tjener metalbindinger som en analog af stålbjælker, men er meget mere økonomiske med hensyn til materialeforbrug. Deres effektivitet er dog sammenlignelig. Og forskellen på et metalspær og spær, der blot er samlet sammen, er, at det færdige spær fungerer perfekt i spænding og kompression.

Og i modsætning til træspær, metal rådner ikke, mugner ikke og ødelægges ikke af svampe eller insekter. De er meget sværere at bryde under et ton sne. Derudover samles sådanne spær hurtigere end fra andre materialer.

Typer af spær til forskellige opgaver

Du vil blive overrasket over, hvor mange typer metalspær der er:

Lad os se nærmere på de mest populære former for metalspær, som oftest produceres på fabrikker:

• Parallel- den enkleste og mest økonomiske, til fremstilling af hvilken de samme dele bruges.
• Klassisk buet, hvor de nedre og øvre akkorder har form af en bue, og båndene er forbundet med afstivningsribber. Forskellige typer af en sådan bue adskiller sig i radius. Og selve radius bestemmes af sådanne eksterne begrænsere som dimensionerne af spærsystemet, dit planlagte tagdesign og kompleksiteten af ​​dets design.
• Trekantet skur, som oftest bruges til tagdækning med stejle skråninger.
• Trekantede gavle, mere velegnet til tage med stejle hældninger, men efterlader en betydelig mængde affald efter produktion.
• Polygonal, som er velegnede til tunge dækstag, men er svære at montere.
• Trapezformet, ligner polygonale, men med et mere forenklet design.

Segmental, velegnet til bygninger med gennemskinnelig tagdækning, men den sværeste at producere. For at lave dem er buede elementer lavet med præcis geometri, som gør det muligt at fordele belastningen jævnt. Her er de populære og lidet kendte typer af metal baldakiner:

Metal truss arkitektur: elementer, noder og stress

Så en metal truss er et svejset eller præfabrikeret system af rør og stive fastgørelsesenheder. Dette design består af visse elementer:

• Bælter, øvre og nedre, der fungerer som en ramme.
• Et gitter, der forbinder begge niveauer.
• Reoler, der er monteret vinkelret på bæltet.
• Seler, der er fastgjort i en vinkel til det nederste og øverste niveau.
• Sprengel - hjælpebøjle.
• En node er et punkt, hvor flere stænger mødes på én gang. Her forbindes rørene ved hjælp af en kile - en speciel metalplade.
• Panelet er afstanden mellem tilstødende noder, og spændvidden er afstanden mellem spærsystemernes understøtninger.

Den øverste korde af en metalbinding er lavet af et profilrør eller I-bjælker ved hjælp af en flangeforbindelse. Den nederste er lavet af samme materialer.

Kun hvis bindingsværket begynder at blive udsat for belastninger på panelniveau, er det desuden nødvendigt at installere parrede kanaler. Og de indvendige stativer og bøjler er lavet af et rundt rør, vinkel eller profilrør.

Ristene inde i gården er arrangeret i en række forskellige mønstre, og alle dikteres udelukkende af praktiske overvejelser. Jo flere tværgående elementer, jo stærkere er selve strukturen, og jo dyrere er den (mere materiale kræves!). For eksempel er her mulighederne for at lave en trekantet truss:

Det indvendige mønster af metalstolen vælges afhængigt af designkravene og det planlagte niveau af belastninger. Og den valgte type drejebænk påvirker vægten af ​​strukturen, dens udseende, arbejdsintensitet og budget til fremstilling af selve metalstolen.

Lad os se på standardtyperne af interne gitter af metalspær:

• Der er færrest noder i et trekantet gitter, som oftest findes i parallelle og trapezformede spær. Desuden betragtes et sådant gitter som det mest økonomiske, fordi den har en minimum total længde af stænger.
• Et truss gitter er nødvendigt, hvor hovedbelastningen falder på den øverste korde. Derfor bruges den, når det er nødvendigt at holde afstanden mellem løbeture.
• Der laves et afstivnet spær, når stolperne skal modstå store kræfter.
• Krydstypen er nødvendig for rammer, hvor designbelastningen går i begge retninger på én gang.
• Et krydsgitter er nødvendigt til spær fremstillet af mærker.
• Halvdiagonalt og rombisk gitter er nødvendigt til spær med så stor en højde, som når man laver broer og master. Sådanne rammer opnås med høj stivhed takket være to afstivningssystemer.

I det virkelige liv ser alle disse gårde sådan ud:

Her er for eksempel, hvordan en ikke så almindelig truss truss ser ud:

Tagspær af metal er til gengæld gavl, enkelthældning og lige. På grund af de afstivnende ribber deformeres metalspær ikke selv over store spænd, selvom de ser ud til at være ret skrøbelige.

Metalspær er også opdelt i typer efter antallet af bælter. Det er flade trusser, hvor noderne og stængerne er i samme plan, og rumlige, mere komplekse, hvor akkorderne er i parallelle planer.

Design af tagspær

Vi råder dig til at tage færdiglavet standard projekter som allerede praktiserer, og som er tidstestet. Det er ideelt, hvis du kan rådføre dig med en erfaren håndværker om den valgte ordning og derefter gå videre til implementeringen.

Hvis du beslutter dig for at gøre det selv, skal du først og fremmest tegne et diagram over den fremtidige metalstol. Bestem hvilke konturer det vil have, om der er behov for plads under loftet, og hvilken slags tagdækning der skal bruges.

Højden af ​​et metalspær afhænger af typen af ​​tagmateriale, dets vægt, hældningsvinklen og evnen til at flytte selve spærværket.

Forskrifter

Så gårde skal overholde følgende statslige standarder:

• GOST 23118-99 (om generelle specifikationer for stålkonstruktioner).
• GOST 23119-78 (om krav til produktion af spær, når svejsning af hjørner er påkrævet).
• GOST 23119-78 (om specifikationer for produktion af metalspær, svejsning af profilrør). Og for at kunne designe en metalstol korrekt, skal du bruge oplysninger fra følgende kilder:
• SNiP, P-23-81 (på stålkonstruktioner) og SNiP 2.01.07-85 (på belastninger og stød).

Du kan lave en truss til et skur eller garage "efter øjet" uden meget besvær. I hvert fald på et indfald du bruger mere materiale end du har brug for, og derved opnå den nødvendige styrke. Men for et hus skal sådanne truss beregnes så nøjagtigt som muligt, så de kan modstå alle elementernes kræfter og ikke selv skaber unødvendig belastning på fundamentet.

Til dette tages følgende faktorer i betragtning:

• Konstante belastninger som vægt tagdækning.
• Periodiske belastninger såsom omskifteligt vejr, orkaner og endda tornadoer.
• Yderligere belastninger, såsom sne og vind, samt vægten af ​​en person, der kan være på taget under reparationsarbejde.

Jo større spærhøjden er, jo højere bæreevne er den. Bæreevnen påvirkes også af afstivnende ribber - jo flere af dem, jo ​​stærkere er selve bindingsværket. Men jo sværere det er og jo dyrere er det.

Forresten opnås de letteste metalbindinger, når deres højde er 1/7 eller 1/9 af spændvidden. Derudover er de lettet med et specielt gitter, hvor kompressionskraften absorberes af korte stolper.

Beregning af bindingsværkets højde og længde

Når man designer produktionen af ​​metalspær, er det vigtigt at udføre nogle punkter for at beregne et metalspær:

• Trin 1. Bestem bredden af ​​spændvidden i bygningen, vælg tagets form og hældningens vinkel.
• Trin 2. Vælg en kordekontur baseret på det forventede belastningsniveau på truss.
• Trin 3. Beregn størrelsen på rammen, og om du vil samle eller tilberede den selv, eller bestille den.
• Trin 4. For at beregne den optimale højde af metalspær skal du anvende følgende formler (L – spærlængde):

H=1/4×L eller H=1/5×L, hvis rammen er trekantet, H=1/8×L, hvis parallel, trapezformet eller polygonal. I dette tilfælde skal hældningen af ​​selve den øvre akkord være 1/8×L eller 1/12×L.

Nu bestemmer vi panelernes dimensioner. Lad os huske, at panelet er afstanden mellem stativerne, der overfører hele belastningen. Desuden er afstivningsvinklen forskellig for forskellige spær, og panelerne svarer til dem. For eksempel, i et bindingsværk med et trekantet gitter, er denne vinkel 45 grader, og med et diagonalt gitter - 35 grader.

Og endelig bestemmer vi vinklen på bøjlerne, som skal være fra 35 til 50 grader, ideelt set 45.

Du kan tjekke den værdi, du har modtaget ved hjælp af særlige programmer, som der er mange af i dag:

Valg af bindingsværksparametre Vælg det ønskede bindingsværksdesign ud fra loftsgulvets form, tagets vinkel og den nødvendige spændvidde. Således anses det mest praktiske for taget på en boligbygning for at være en trekantet bindingsværk, som vil have en højde på omkring en femtedel af spændvidden:
Hvis spændvidden er betydelig, fra 14 til 20 meter, skal du foretrække et design med nedadgående seler. I dette tilfælde skal den øverste del af bindingsværket have et panel med en længde på 1,5 til 2,5 meter. Så begge bælter af strukturen vil have et lige antal paneler.

Sådanne bindingsværker vil undgå lange seler, hvilket vil hjælpe med at modstå bukning. Selvom du normalt for dette skal lave en stor sektion, hvilket gør hele strukturen flere gange tungere. I dette tilfælde er den øverste del af bindingsværket opdelt i tolv eller seksten paneler, hver 2-2,75 meter.

Men nogle gange er tagloftet planlagt til at være geometrisk komplekst. I dette tilfælde er dens midterste del hævet over understøtningerne, eller de samme Polonceau-bindinger bruges. Ja, denne mulighed er lidt mere kompliceret end den sædvanlige trekantede form, men vi er sikre på, at du kan gøre det!

Selvom Polonceau gårde ikke er egnede, fordi... Højden af ​​loftet fra understøtningerne er planlagt til at være endnu højere, så er polygonale metalspær installeret, hvor den nederste akkord er hævet. Så for at øge strukturens højde til 0,23 af spændvidden, er bæltet, der er placeret nedenfor, gjort brudt.

Ved en tagvinkel på 6-15° monteres trapezformede eller asymmetriske spær. Hvis du vil have en smuk ekstern form, men samtidig et fladt loft, er det bedre at vælge et segment.

Desuden vil det koste meget mindre materiale. Og effektiviteten af ​​segmentformen øges med forlængelse af spændvidden:

dh f).

Ifølge den statiske ordning

Afhængigt af omrids af bælter

segmenteret(buet drager

Mere acceptabelt er polygonal omrids med et brud på bæltet ved hver knude (e). Det svarer ret tæt til det parabolske omrids af momentdiagrammet og kræver ikke fremstilling af krumlinede elementer. Sådanne spær bruges nogle gange til at dække store spænd og i broer, dvs. i designs, der leveres til byggeplads"i bulk" (fra individuelle elementer). Til belægning af spær af almindelige bygninger, leveret til installation, som regel i form af forstørrede sendeelementer, på grund af kompleksiteten af ​​fremstillingen, anvendes disse spær i øjeblikket ikke. Du kan kun finde dem i gamle bygninger bygget før 50'erne.

Gårde trapezformet(V)

Gårde med parallelle bælter i deres oversigt er de langt fra momentdiagrammet, og forbrugsmæssigt er de ikke økonomiske. Imidlertid bidrager lige længder af gitterelementer, det samme layout af noder, den højeste repeterbarhed af elementer og dele og muligheden for deres forening til industrialiseringen af ​​deres produktion. På grund af disse fordele er parallelle kordspær blevet en fast bestanddel til tagbygninger.

Gårde trekantet i form

Gittersystemer

Trekantet system

I et afstivet gittersystem

Truss gitter

krydsgitter.

Stålspær.

<500кН и пролетом до 50 метров) и тяжелые фермы с элементами составного сечения (N >

SE MERE:

Gårde. Anvendelsesområde. Klassifikation. Truss strukturer.

En truss er en gitterstruktur lavet af stænger forbundet med hinanden ved knudepunkter og danner en geometrisk uforanderlig struktur.

Hvis belastningen påføres i knudepunkterne, og akserne af bindingsværkselementerne skærer hinanden på et punkt (midten af ​​knudepunktet), så påvirker knudernes stivhed ikke konstruktionens funktion væsentligt, og i de fleste tilfælde kan de være betragtes som hængslet. Så oplever alle truss-stængerne kun aksiale kræfter (spænding eller kompression). Takket være dette bruges metal i spær mere effektivt end i bjælker, og de er mere økonomiske end bjælker med hensyn til materialeforbrug, men er mere arbejdskrævende at fremstille, da de har et stort antal dele. Med en stigning i overlappende spændvidder og et fald i belastning øges effektiviteten af ​​spær sammenlignet med massive bjælker.

Baseret på materialet kan spær skelnes mellem stål, træ og armeret beton.

Stålspær er blevet udbredt inden for mange byggeområder: i belægninger og gulve i industrielle og civile bygninger, broer, elledningsstøtter, kommunikationsfaciliteter, tv- og radioudsendelser (tårne, master), transportbånd, hydrauliske ventiler, løftekraner osv. .

Gårde kan være flade eller rumlige.

Flade spær kan kun understøtte belastninger påført i deres plan og skal sikres fra deres plan med bånd eller andre elementer. Rumlige spær danner en stiv rumlig bjælke, der er i stand til at absorbere belastninger, der virker i enhver retning. Hver flade af en sådan bjælke er en flad truss. Et eksempel på en rumbjælke er et tårn eller en mast

Hovedelementerne i spær er bælter, der danner omridset af spærværket, og et gitter bestående af seler og stolper.

Afstanden mellem bælteknuderne kaldes panelet ( d), afstanden mellem understøtningerne er spændvidden (L), afstanden mellem akserne (eller yderkanterne) af korderne er højden af ​​bindingsværket ( h f).

Forbindelser af elementer i knudepunkter udføres ved direkte at støde et element til et andet eller ved at bruge knudepunkter. For at truss-stængerne hovedsageligt skal arbejde på aksiale kræfter, og påvirkningen af ​​momenter kan negligeres, bør truss-elementerne centreres langs akserne.

Afhængigt af formålet, arkitektoniske krav og belastningspåføringsmønster kan spær have en bred vifte af strukturelle former. De kan klassificeres i henhold til følgende egenskaber: statisk diagram, omrids af bælterne, gittersystem, metode til at forbinde elementer i noder, mængden af ​​kraft i elementerne.

Ifølge den statiske ordning spær er: bjælke (delt, gennemgående, udkraget), buet, ramme og kabelstag.

Split beam systemer er mest udbredt i bygning af tage, broer, transportbånd gallerier og andre lignende strukturer. De er nemme at fremstille og installere og kræver ikke komplekse støtteenheder.

Når antallet af overlappede spænd er to eller flere, anvendes kontinuerlige spær. De er mere økonomiske med hensyn til metalforbrug og har større stivhed, hvilket gør det muligt at reducere deres højde. Men som i ethvert eksternt statisk ubestemt system bliver installationen af ​​sådanne strukturer mere kompliceret i kontinuerlige spær. Cantilever-spær bruges til baldakiner, tårne ​​og overliggende elledningsstøtter. Rammesystemer er økonomiske med hensyn til stålforbrug, har mindre dimensioner, men er mere komplekse under installationen. Deres brug er rationel for bygninger med lang spændvidde. Brugen af ​​buede systemer, selvom det sparer stål, fører til en stigning i rummets rumfang og overfladen af ​​de omsluttende strukturer. Deres brug er hovedsageligt dikteret af arkitektoniske krav. I skråstag fungerer alle stænger kun i spænding og kan laves af fleksible elementer, såsom stålkabler. Spændingen af ​​alle elementer i sådanne bindingsværk opnås ved at vælge omridset af akkorder og gitter, samt ved at skabe forspænding. At arbejde kun i spænding giver dig mulighed for fuldt ud at udnytte stålets højstyrkeegenskaber, da stabilitetsproblemer er elimineret. Skråstag er rationelle til gulve og broer med lang spændvidde.

Afhængigt af omrids af bælter bindingsværk er opdelt i trekantede (a, b), buede (e), polygonale (f), trapezformede (c), med parallelle akkorder (d).

Omridset af trussbåndene bestemmer i høj grad deres effektivitet. Teoretisk set er den mest økonomiske med hensyn til stålforbrug en truss skitseret i henhold til et momentdiagram. For et enkelt-spænds bjælkesystem med ensartet fordelt belastning vil dette være segmenteret(buet drager med et parabolbælte (e). Imidlertid øger bæltets krumlinjede omrids kompleksiteten af ​​fremstillingen, så sådanne spær er praktisk talt ikke brugt i øjeblikket.

Mere acceptabelt er polygonal omrids med et brud på bæltet ved hver knude (e).

Rafter truss - at vælge en ordning

Det svarer ret tæt til det parabolske omrids af momentdiagrammet og kræver ikke fremstilling af krumlinede elementer. Sådanne spær bruges nogle gange til at dække store spænd og i broer, dvs. i konstruktioner leveret til byggepladsen i løs vægt (fra enkelte elementer). Til belægning af spær af almindelige bygninger, leveret til installation, som regel i form af forstørrede sendeelementer, på grund af kompleksiteten i fremstillingen, anvendes disse spær i øjeblikket ikke. Du kan kun finde dem i gamle bygninger bygget før 50'erne.

Gårde trapezformet(V), selvom de ikke nøjagtigt svarer til momentdiagrammet, har de designmæssige fordele, primært på grund af forenklingen af ​​noderne. Derudover gør brugen af ​​sådanne spær i belægningen det muligt at konstruere en stiv rammekonstruktion, hvilket øger rammens stivhed.

Gårde med parallelle bælter i deres oversigt er de langt fra momentdiagrammet, og forbrugsmæssigt er de ikke økonomiske.

Imidlertid bidrager lige længder af gitterelementer, det samme layout af noder, den højeste repeterbarhed af elementer og dele og muligheden for deres forening til industrialiseringen af ​​deres produktion. På grund af disse fordele er parallelle kordspær blevet en fast bestanddel til tagbygninger.

Gårde trekantet i form rationel for udkragningssystemer, samt for bjælkesystemer med en koncentreret belastning i midten af ​​spændet (spærspær).

Gittersystemer

Valget af gittertype afhænger af belastningspåføringsmønsteret, konturerne af akkorderne og designkrav. For at undgå bøjning af båndet bør steder, hvor der påføres koncentrerede belastninger, forstærkes med gitterelementer. For at sikre kompakthed af enhederne, er det tilrådeligt at have vinklen mellem bøjlerne og bæltet i området 30...50°.

For at reducere arbejdsintensiteten i fremstillingen skal bindingsværket være så enkelt som muligt med det mindste antal elementer og yderligere dele.

Trekantet system gitter har den mindste samlede længde af elementer og det mindste antal noder. Der er spær med opadgående og nedadgående støtteseler. Hvis støttebøjlen går fra den nederste støtteknude af truss til den øvre akkord, så kaldes det stigende. Når bøjlen er rettet fra støtteknuden på den øvre akkord til den nederste - nedad. På steder, hvor der påføres koncentrerede belastninger (f.eks. på steder, hvor tagbøjler understøttes), kan yderligere stativer eller bøjler installeres. Disse stativer tjener også til at reducere den anslåede længde af bæltet. Reoler og ophæng fungerer kun på lokale belastninger.

Ulempen ved et trekantet gitter er tilstedeværelsen af ​​lange komprimerede seler, hvilket kræver yderligere stålforbrug for at sikre deres stabilitet.

I et afstivet gittersystem alle seler har kræfter fra et tegn, og stativer har kræfter fra et andet. Således spændes stolperne i bindestrenge med parallelle akkorder med en opadgående bøjle, og bøjlerne komprimeres; når man går ned, er det omvendt. Det er klart, når man designer spær, bør man stræbe efter at sikre, at de længste elementer er i spænding, og kompression absorberes af de korte elementer. Et diagonalt gitter er mere metal- og arbejdskrævende sammenlignet med et trekantet gitter, da den samlede længde af gitterelementerne er længere, og der er flere noder i det. Brugen af ​​diagonalt gitter er tilrådeligt ved lave spærhøjder og store knudebelastninger.

Truss gitter bruges til off-node påføring af koncentrerede belastninger til den øvre korde, samt når det er nødvendigt at reducere den estimerede længde af båndet. Det er mere arbejdskrævende, men ved at eliminere båndets bøjningsarbejde og reducere dets designlængde kan det reducere stålforbruget.

Hvis belastningen på bindingsværket kan virke i både den ene og den anden retning (f.eks. vindbelastning), så er det tilrådeligt at bruge krydsgitter.

Rhombiske og semi-diagonale riste takket være to afstivningssystemer har de stor stivhed; Disse systemer bruges i broer, tårne, master og forbindelser for at reducere designlængden af ​​stængerne. De er rationelle for store spærhøjder, og når strukturer opererer under betydelige sidekræfter.

En kombination er mulig i én gård forskellige typer riste.

Ifølge metoden til at forbinde elementer Ved knuderne er spær opdelt i svejsede og boltede. I strukturer fremstillet før 50'erne blev der også brugt nitte samlinger. Hovedtyperne af spær er svejset. Bolteforbindelser, som regel, med højstyrkebolte anvendes i montageenheder.

Spær af armeret beton og nogle tunge stålspær kan konstrueres uden afstivning med stive samlinger.

Højden på bindingsværkerne er h= (1/5 – 1/4)L, højden på bindingsværker med parallelle korder og trapezformede bindingsværker er h= (1/6 – 1/8)L. Hældningen på bøjlerne er 35 0 – 45 0.

Stålspær.

Afhængig af spændvidde og størrelse effektiv belastning konventionelt skelne mellem lette spær med sektioner af elementer lavet af simple valsede eller bøjede profiler (med kræfter i stængerne N<500кН и пролетом до 50 метров) и тяжелые фермы с элементами составного сечения (N >500kN), i stand til at dække spænd på op til 100 meter. Lette stålspær er designet til spændvidder på 18, 24, 30, 36 meter med en standardiseret panelstørrelse på 3 m, højder på 2,25 m, 2,4 m, 3,15 meter (under hensyntagen til dimensionerne af gods, der transporteres med jernbane).

Rumlig stivhed sikres ved at installere vandrette og lodrette forbindelser. Grænser og gulvplader bidrager også til at give stivhed.

Forrige212223242526272829303132333343536Næste

SE MERE:

Hvad er en gård

Jeg vil prøve at forklare det så enkelt som muligt.

Ansøgning lodret kraft til en bjælke med almindeligt rektangulært tværsnit fører til dens afbøjning (fig. 118). I dette tilfælde opstår der interne trykspændinger δ kompres i den øvre del af sektionen, og trækspændinger δras opstår i den nederste del af sektionen. De kan afbildes i form af et diagram, der viser, at spændingerne når deres maksimale værdier ved de øvre og nedre grænser af bjælkeafsnittet, og i midten er det lig nul, det vil sige den rektangulære sektion af bjælkeafsnittet. strålen virker ujævnt. Fjerner vi ikke-arbejdsområder fra den, får vi en I-sektion. I-bjælken er den vigtigste byggeprofil. Ved at opdele I-sektionen fås kanaler, T-stykker og vinkler, som ved genmontering kan danne den originale I-bjælke, kasse eller kryds.

Vi vil fortsætte med at fjerne "ekstra" materiale fra bjælken og reducere dens vægt uden at miste dens bæreevne. Lad os skære huller af den størst mulige størrelse i den lodrette partition af I-bjælken. Den resulterende "hullede" bjælke er en prototype af en truss, hvor de øvre og nedre dele kaldes akkorder, og stængerne, der forbinder dem, er stativer eller bøjler (afhængigt af om bjælken er understøttet eller ophængt). Det er klart, at en sådan prototype af en truss ikke kan laves ved at fjerne "ekstra" materiale fra bjælkens krop, men ved en enklere metode til at slå stænger og brædder sammen eller svejse metalprofiler.

Når vi laver vores spær af stænger, ender vi med en konstruktion, der er egnet og ens i bæreevne til den oprindelige rektangulære bjælke, men er ustabil overfor sidebelastninger. Når alt kommer til alt, fik vi i det væsentlige en trappestige, som let kan ødelægges, hvis der påføres en vandret kraft på den. Lad os fjerne denne ulempe ved at introducere diagonale forbindelser i designet. Her kaldes de seler, og stativerne (ophængene) kaldes bedre med ét ord truss (stiver). Afstandene mellem truss noder kaldes paneler.

Den største ulempe ved en konventionel bjælke er den store afbøjning fra belastningen. I bygningskonstruktioner tages tværsnittet af en bjælke ofte ikke efter dens bæreevne, men efter dens afbøjning.

Hvordan laver man en spær?

Med andre ord, til konstruktioner bruges en bjælkedel, der ikke tillader store afbøjninger, men selve bjælken er i stand til at bære en meget større belastning, end den er placeret på den. Vi har irrationel brug af bjælkemateriale. Reduktion af bjælkens afbøjning opnås ved at øge dens højde. Tager du fx en almindelig elevlineal, kan du nemt sikre dig, at den bøjer godt, når den placeres fladt og dårligt, når den placeres kant-på. Men efterhånden som bjælkens højde stiger, stiger dens vægt, og bjælken begynder at synke selv under sin egen vægt uden ekstern belastning. Det er her en letvægts "utæt" bjælke kommer til undsætning - en truss, der kan laves til en stor højde uden en væsentlig stigning i vægten.

Hvorfor bruges en bjælke som kilde til at beskrive et spær, og ikke et hængende spærsystem eller en anden tagkonstruktion? For jeg ønsker ikke kun at binde spær til tagkonstruktioner, da de er meget udbredt inden for byggeri og maskinteknik, men jeg vil gerne forstærke forståelsen af, at et spær som helhed fungerer på samme måde som en bjælke. For eksempel, når understøttet på to understøtninger og belastet ovenfra, opstår der interne trykspændinger i dets øvre bånd, og trækspændinger opstår i det nedre bånd; det overfører ikke tryk til væggene.

Spær belastes med en fordelt belastning eller koncentrerede kræfter (fig. 119).

• Hvis bygningskonstruktionen udvikles på en sådan måde, at der udelukkende påføres koncentrerede kræfter ved spærknudepunkterne, vil der ikke forekomme bøjningsmomenter i spærelementerne (remme, spær og afstivninger). De vil kun fungere i kompression og spænding, hvilket gør det muligt at reducere tværsnittet af disse elementer til det nødvendige minimum. I dette tilfælde kan bindingsværkerne selv være lavet af korte elementer med en længde fra knude til knude, og knudepunkterne kan laves i henhold til et hængslet mønster. Truss - et geometrisk uforanderligt stangsystem med hængslede led. Sådanne spær findes ofte i metalversioner. Til træspær bruges normalt skemaer, hvor de øvre og nedre akkorder ikke er lavet med korte brædder (fra node til node), men med lange, hele den tilgængelige længde. I dette tilfælde er truss-akkorderne ikke forbundet med hængsler ved hver knude, men hviler på dem og er suspenderet fra dem. Selvom et træspær også kan samles af korte planker. Det vigtigste, du skal forstå, er, at belastningen på knudepunkterne i form af koncentrerede kræfter ikke vil bøje truss-elementerne.

• Hvis gården handles jævnt fordelt belastning, så vil der fremkomme et bøjningsmoment i stængerne i den øvre akkord foruden tryk- og trækspændinger. Bøjningsmomentet når sin maksimale værdi i midten af ​​hver truss panel kordestang med hængsler indlejret i noderne, eller på understøtninger - med hængsler placeret under/over truss korden. Tværsnittet af truss stængerne vil derfor være større, end hvis truss var belastet punktkræfter i noder.

Den største fordel ved truss ligger i brugen af ​​en lastplan. For den samme ydre belastning giver dens korrekte fordeling på bindingsværket en fordel ved at spare materiale.

Spær med den nødvendige længde (spændvidde), som punktbelastningen vil blive påført ved knudepunkterne, kan fremstilles af korte elementer med en længde fra knude til knude.

Truss, der vil blive udsat for en ensartet fordelt belastning, kan også fremstilles af korte elementer, hvis truss noderne er hængslede; og fra lange, hvis hængslerne er under/over båndene.

Træspær lavet af lange planker bruges typisk til tage. Da de overlappede spænd er større end længden af ​​brædderne tillader, er spærene lavet af to dele. Sammenføjning af dem ved ca. 1/5 af længden af ​​panelerne, det vil sige, hvor bøjningsmomentet har en tendens til nul.

Spærspær er stive strukturer designet til at konstruere et tag. De overfører belastningen fra beklædningen med taget liggende på det til husets vægge.

Traditionelt er de lavet af træ. For at lette privat byggeri produceres i øjeblikket færdige trætagspær.

Grundelementer i en tagspær.

Stænger- elementer (stativer, bøjler...), der danner en gitterstruktur.

Noder— forbindelsespunkter for stænger.

bælter- langsgående elementer af spærværket placeret langs dets spændvidde.

Truss (struktur)

Øvre og nederste bælte.

Truss gitter- dannet af stænger.

Truss højde- afstanden mellem tyngdepunkterne i selens sektion.

Panellængde— afstanden mellem tilstødende bælteknuder.

Funktionsprincip for en truss truss.

Hvis du vilkårligt fastgør flere stænger på hængsler, vil de tilfældigt snurre rundt om hinanden, og en sådan struktur vil være, som man siger i konstruktionsmekanik, foranderlig, det vil sige, hvis du trykker på den, vil den foldes, ligesom væggene af en tændstikæskefold. Det er en helt anden sag, hvis du laver en almindelig trekant af stængerne. Nu, uanset hvor meget du trykker, vil strukturen kun kunne foldes, hvis du knækker en af ​​stængerne eller river den væk fra de andre. Dette design er allerede uforanderligt. Truss-designet indeholder disse trekanter. Både tårnkranbommen og de komplekse understøtninger består alle af små og store trekanter.

Det er vigtigt at vide, at da alle stænger fungerer bedre ved kompressionsspænding end ved brud, bør belastningen på bindingsværket påføres ved stængernes forbindelsespunkter.

Faktisk er trussstængerne normalt forbundet med hinanden ikke gennem hængsler, men stift.

(støttebøjle).

Klassifikation

Gårdene er klassificeret efter følgende kriterier:

• Arten af ​​omridset af den ydre kontur
  • Parallelle bælter
  • Ødelagte bælter
  • Polygonale bælter
  • Trekantede bælter
• Rist type
  • Trekantet
  • Diagonal
  • Halvdiagonal
  • Rhombic
• Type støtte
  • Bjælke
  • Buet
  • Udkraget
  • Bjælke-cantilever
• Formål
  • Spær
  1. Pratt truss (med sammenpressede stolper og strakte seler)
  2. Warren truss (med trekantet gitter)
  3. Belgisk (trekantet) bindingsværk
  4. krydsafstivede bindingsværk
  5. overliggende lys bindingsværk
  • Spær
  • Fortove
  • Kran
  • Tårn
• Udførelsesmateriale
  • Træ
  • Metal (stål og aluminium)
  • Armeret beton
  • Fremstillet af polymermaterialer

Anvendelsesområde

Spær er meget udbredt i moderne byggeri, hovedsageligt til at dække store spændvidder: broer, spærsystemer i industribygninger, sportsfaciliteter. Dette design kan også bruges af specialister i produktion af forskellige typer pavilloner, scenekonstruktioner, markiser og podier.

Driftsprincip

Hvis du vilkårligt fastgør flere stænger på hængsler, vil de tilfældigt snurre rundt om hinanden, og en sådan struktur vil være, som man siger i konstruktionsmekanik, "foranderlig", det vil sige, hvis du trykker på den, vil den foldes, ligesom væggene i en tændstikæskefold. Det er en helt anden sag, hvis du laver en almindelig trekant af stængerne. Nu, uanset hvor meget du trykker, vil strukturen kun kunne foldes, hvis du knækker en af ​​stængerne eller river den væk fra de andre. Dette design er allerede "uforanderligt". Truss-designet indeholder disse trekanter. Både tårnkranbommen og de komplekse understøtninger består alle af små og store trekanter.

Det er vigtigt at vide, at da alle stænger fungerer bedre ved kompressionsspænding end ved brud, bør belastningen på bindingsværket påføres ved stængernes forbindelsespunkter.

Faktisk er trussstængerne normalt forbundet med hinanden ikke gennem hængsler, men stift. Det vil sige, at hvis du tager to stænger og skærer dem af fra resten af ​​strukturen, vil de ikke rotere i forhold til hinanden. I de simpleste beregninger negligeres dette dog, og det antages, at der er et hængsel.

Princippet om at beregne spær ved at skære noder ud

Der er et stort antal måder at beregne spær på, både enkle og komplekse. En af de enkleste er beregning ved at skære knob ud. Denne metode er velegnet til de enkleste flade gårde og bruges til at undervise studerende på tekniske gymnasier.

For at beregne en truss reduceres alle kræfter, der virker på truss, til dens noder. Efter at de kræfter, der virker på bindingsværket, er bestemt, beregnes bindingsstøtternes reaktioner. Efter at reaktionerne er bestemt, skal du tage en hvilken som helst knude, hvor kun 2 stænger mødes, og eventuelle kræfter påføres. Mentalt skærer vi resten af ​​trusset af og får en knude, hvor flere kendte kræfter (for eksempel støtternes reaktion) og to ukendte kræfter mødes - de kræfter, der virker i trussstængerne, som vi ikke har skåret. Find ukendte kræfter i stængerne ved at sammensætte ligninger for ligheden af ​​kræfter langs to vilkårlige akser. Ved at kende disse kræfter skæres den næste knude ud osv., indtil kræfterne findes i alle stængerne.

Eksempler

• Metalledningsstøtte (strømledning).

se også

Noter

Links

Wikimedia Foundation. 2010.

Se, hvad "truss (struktur)" er i andre ordbøger:

Truss: Et truss er en struktur, hvis hovedelementer arbejder i spænding og kompression. En gård er en landbrugsvirksomhed, der ejes af en landmand. En farm er en husdyravl landbrugsvirksomhed. En farm i USA er hverdag... ... Wikipedia

En flad struktur bestående af individuelle stænger eller skiver, der er indbyrdes forbundet, dækker hullet mellem understøtningerne og overfører den belastning, den opfatter, til sidstnævnte. Buet bindingsværk Fremstillet af metal, træ eller armeret beton.… … Teknisk jernbaneordbog

Gård- – flad stang bærende struktur. Terminologisk ordbog over beton og armeret beton. FSUE "Research Center "Construction" NIIZHB opkaldt efter. A. A. Gvozdeva, Moscow, 2007, 110 s.] Truss er en bærende stangstruktur, som regel... ...

Spær bindingsværk- (fra fransk) - en bygnings bærende konstruktion til at dække som regel store spændvidder, er fladt design af stangelementer forbundet i hængslede og/eller stive enheder, bestående af elementer af den øvre sammenpressede ... Encyklopædi over begreber, definitioner og forklaringer af byggematerialer

Truss uden diagonaler- – Truss uden afstivere [FRAME TRUSS] – en stangbjælkestruktur bestående af parallelle korder og stativer, der er stift forbundet til dem, analogt kaldet et truss. [Terminologisk konstruktionsordbog på 12 sprog (VNIIIS... ... Encyklopædi over begreber, definitioner og forklaringer af byggematerialer

- [FRAME TRUSS] en stangbjælkestruktur bestående af parallelle akkorder og stativer, der er stift forbundet til dem, analogt kaldet en truss (bulgarsk sprog; Български) Virendelov gred; frame farm (tjekkisk; Čeština) rámový… … Byggeordbog

truss (i strukturel mekanik)- truss Et stangsystem, der forbliver geometrisk uændret, hvis alle stive noder i det erstattes af hængslede. [Samling af anbefalede vilkår. Udgave 82. Strukturel mekanik. USSR's Videnskabsakademi. videnskabelig komité teknisk terminologi. 1970 …

truss uden seler- En stangbjælkestruktur bestående af parallelle akkorder og stativer, der er stift forbundet til dem, analogt kaldet en truss [Terminologisk ordbog over konstruktion på 12 sprog (VNIIIS Gosstroy USSR)] Emner: strukturel mekanik, ... ... Teknisk oversættervejledning

- (fra latin firmus strong) (konstruktion), en stangbærende konstruktion, hvor forbindelserne af stængerne i knuderne antages at være hængslet under beregningen. Metal, armeret beton, træ og kombinerede spær bruges i belægninger... ... Moderne encyklopædi

Truss (fransk ferme, fra latin firmus √ stærk, holdbar), en bærende struktur bestående af lige stænger, hvis knudeforbindelser konventionelt antages at være hængslet i beregningerne. F. bruges hovedsageligt i byggeri (belægninger... ... Store sovjetiske encyklopædi