Enstitümüz köprü yapılarının tasarımı konusunda uzmanlaşmıştır. Köprü makaslarının detaylı hesaplamalarını yapıyor, köprü pasaportları geliştiriyor ve ayrıca eksiksiz bir tasarım dokümantasyonu seti hazırlıyoruz.
Köprü kafesi tasarım şemasına göre Yapı mekaniği açısından bakıldığında, düğüm noktalarındaki eklemlerle geometrik olarak değişmeden kalan ana yük üzerinde çalışan bir çubuk sistemidir.
Köprü makas tasarımının benzersizliği, etkisi altında değişmeme yeteneğinde yatmaktadır. dış faktörler. Sistem üzerindeki yük etkileyicidir, ancak kafes kiriş birçok birleşik üçgenden oluşan ve diğerlerine göre büyük bir sağlamlığa sahip bir yapıdır.
İçlerindeki yük tamamen düğümlerin birleşim noktasına yönlendirilir, çünkü çubuklar özelliklerini kırılmada değil, sıkıştırma-germe sürecinde daha iyi sergilerler.
Şekil 1 çokgen kuşaklı bir çiftliği göstermektedir.
Yapısal metal yapılarda çubukların menteşeli bağlantıları yerine sert bağlantıları kullanılır. Bunun nedeni yapının elemanlarının ve bileşenlerinin sertliğindeki farklılıktır, bu nedenle tasarım şemasında bir menteşe kullanılmıştır.
1.Taslağın doğası gereği: paralel kayışlarla, üst kayışın çokgen dış hatlarıyla, üçgen dış hatlarla, parçalı, yamuk şeklinde.
2. Izgara tipine göre: üçgen, diyagonal, yarı diyagonal, eşkenar dörtgen.
3. İnşaat türüne göre:
4. Geçiş seviyesine göre: altta, üstte ve ortada sürüş ile.
5. Destek türüne göre: kirişli, çift mesnetli, çoklu mesnetli, kemerli, kablolu, çerçeveli, birleşik.
6. Malzemeye göre:
Her türlü kafes kiriş, belirli yük ve çalışma türleri için tasarlanmıştır. Köprüleri tasarlarken, genellikle üçgen kafesli yamuk köprü kafesi ve destekli kafesli kemerli kafes kullanırlar.
Temel olarak, malzeme tüketimini en aza indirgemek, yani yapıyı hafifletmek ve finansal maliyetleri azaltmak amacıyla geniş açıklıkları kapatmak için bir kafes kullanımı kullanılır.
Şekil 2 şunları gösterir: a ve b - üstte bir araba bulunan bir çiftliğin diyagramı, c - altta bir araba bulunan bir çiftliğin diyagramı.
Yaklaşık 150 yıldır çiftlikler, alaka düzeyini kaybetmeden mühendislerin ve inşaatçıların hizmetindedir. Yeni alaşımların, beton türlerinin kullanılması ve kafes kirişler kullanılarak benzersiz yapıların oluşturulması, bunları işinizde tekrar kullanmanıza olanak tanır.
Güvenilir e ve dayanıklı metal kafesler, modern haddelenmiş metal ürün çeşitlerinden biridir. Bu, katı düğümlerin yerini menteşeli düğümler alsa bile geometrik parametrelerini asla değiştirmeyen bir integral formdur. Kanopiler, çardaklar, pavyonlar ve hatta konut binalarının tüm çatıları gibi dayanıklı ve güvenilir yapılar oluştururlar. Fakat bu tür yapılar, daha tanıdık olan ahşap olanlardan ne kadar daha uygundur?
Bu yazımızda sizlere metal makasların çeşitlerini, özelliklerini ve avantajlarını anlatacağız. Özellikle kıymıklar, ahşap sıkıcı böcekleri ve çatı elemanlarının işlenmesiyle ilgili sürekli endişeleri unutmak istiyorsanız, kiriş sisteminin gücü konusuna tamamen farklı bir gözle bakacağınızı umuyoruz.
Özel inşaatın avantajları ve dezavantajları
Dayanıklı metal kafesler artık özel evlerin ve endüstriyel binaların yapımında aktif olarak kullanılmaktadır. Depoların, spor tesislerinin, alışveriş merkezlerinin ve sergi pavyonlarının inşaatının yanı sıra ofis binalarının inşaatında da bu kadar güvenilir bir inşaat sistemi olmadan yapmak kesinlikle imkansızdır. çok katlı binalar. Bu şaşırtıcı değil, çünkü metal kafesler özellikle geniş açıklıkları kapatmanız gerektiğinde iyidir.
Metal boru makaslarının diğerlerine göre birçok değerli avantajı vardır:
Yapısal açıdan bakıldığında kirişlerin kullanımı kirişlerden daha fazla tercih edilir. Sonuçta, daha az ağırlıkla, geleneksel I-kirişleri ve kanalları kullanmaya kıyasla çok daha ağır yüklere dayanabilirler. Aynı zamanda çiftlikler daha az metal yoğundur.
Metal kafes kirişler bir dereceye kadar çelik kirişlerin bir analogu olarak hizmet eder, ancak malzeme tüketimi açısından çok daha ekonomiktir. Ancak etkinlikleri karşılaştırılabilir. Ve bir metal kafes ile basit bir şekilde bir araya getirilen kirişler arasındaki fark, bitmiş kafes kirişin gerilim ve sıkıştırma altında mükemmel şekilde çalışmasıdır.
Ve aksine ahşap kirişler metal olanlar çürümez, küflenmez ve mantar veya böcekler tarafından tahrip edilmez. Bir ton kar altında kırılmaları çok daha zordur. Ayrıca bu tür kirişler diğer malzemelerden daha hızlı monte edilir.
Farklı görevler için kafes kiriş türleri
Kaç çeşit metal kafesin bulunduğuna şaşıracaksınız:
Fabrikalarda en çok üretilen metal kafeslerin en popüler biçimlerine daha yakından bakalım:
Segmentli, yarı saydam çatı kaplamalı binalar için uygundur, ancak üretimi en zor olanıdır. Bunları yapmak için, yükün eşit şekilde dağıtılmasına olanak tanıyan hassas geometriye sahip yay şeklindeki elemanlar yapılır. İşte popüler ve az bilinen metal kanopi makasları türleri:
Metal kafes mimarisi: elemanlar, düğümler ve stres
Yani, metal bir kafes, kaynaklı veya prefabrik bir boru sistemi ve sert sabitleme birimleridir. Bu tasarım belirli unsurlardan oluşur:
Metal kafesin üst kirişi, flanş bağlantısı kullanılarak bir profil borudan veya I-kirişlerden yapılır. Alttaki aynı malzemelerden yapılmıştır.
Yalnızca kafes kiriş panel seviyesinde yüklere maruz kalmaya başlarsa, eşleştirilmiş kanalların kurulması da gereklidir. Ve iç raflar ve destekler yuvarlak bir borudan, köşebent veya profil borusundan yapılır.
Çiftliğin içindeki ızgaralar çeşitli şekillerde düzenlenmiştir ve hepsi yalnızca pratik hususlara göre belirlenir. Enine elemanlar ne kadar fazla olursa, yapının kendisi o kadar güçlü olur ve o kadar pahalı olur (daha fazla malzeme gerekir!). Örneğin, üçgen bir kafes oluşturma seçenekleri şunlardır:
Metal kafesin iç deseni, tasarım gereksinimlerine ve planlanan yük seviyesine bağlı olarak seçilir. Ve seçilen çıta türü yapının ağırlığını, görünümünü, emek yoğunluğunu ve metal kafesin kendisinin üretimi için bütçeyi etkiler.
Metal kafes kirişlerin standart iç kafes türlerine bakalım:
Gerçek hayatta tüm bu çiftlikler şöyle görünür:
Örneğin, çok yaygın olmayan bir kafes kirişin neye benzediği:
Çatı kaplama metal kafesleri ise üçgen, tek adımlı ve düzdür. Sertleştirici kaburgalar nedeniyle, metal kafes kirişler oldukça kırılgan görünmelerine rağmen geniş açıklıklarda bile deforme olmaz.
Metal makaslar da bant sayısına göre tiplere ayrılmaktadır. Bunlar, düğümlerin ve çubukların aynı düzlemde olduğu düz kafes kirişlerdir ve akorların paralel düzlemlerde olduğu uzamsal, daha karmaşık olanlardır.
Çatı makaslarının tasarlanması
Hazır almanızı tavsiye ederiz standart projeler halihazırda pratik yapan ve zamanla test edilenler. Seçilen program hakkında deneyimli bir ustaya danışıp ardından uygulamaya geçmeniz idealdir.
Bunu kendiniz yapmaya karar verirseniz, öncelikle gelecekteki metal kafesin bir diyagramını çizin. Hangi konturlara sahip olacağını, tavanın altında alana ihtiyaç olup olmadığını ve ne tür bir çatı kaplamasının kullanılacağını belirleyin.
Metal kafesin yüksekliği çatı kaplama malzemesinin tipine, ağırlığına, eğim açısına ve kafes kirişin kendisini hareket ettirme yeteneğine bağlıdır.
Düzenleyici belgeler
Bu nedenle çiftliklerin aşağıdaki devlet standartlarına uyması gerekir:
Çok fazla uğraşmadan bir baraka veya garaj için kafes kirişi "gözle" yapabilirsiniz. Her durumda, bir hevesle kullanırsın daha fazla malzemeİhtiyacınız olandan daha fazla ve böylece gerekli güce ulaşın. Ancak bir ev için, bu tür kirişlerin, elemanların tüm kuvvetlerine dayanabilmeleri ve temel üzerinde gereksiz yük oluşturmamaları için mümkün olduğunca doğru bir şekilde hesaplanması gerekir.
Bunun için aşağıdaki faktörler dikkate alınır:
Kafesin yüksekliği ne kadar büyük olursa, yük taşıma kapasitesi de o kadar yüksek olur. Ayrıca, yük taşıma kapasitesi takviye kaburgalarından etkilenir - ne kadar çok olursa kirişin kendisi de o kadar güçlü olur. Ancak ne kadar zorsa o kadar pahalıdır.
Bu arada, en hafif metal kafes kirişler, yükseklikleri açıklık uzunluğunun 1/7'si veya 1/9'u olduğunda elde edilir. Ek olarak, sıkıştırma kuvvetinin kısa direkler tarafından emildiği özel bir kafes ile hafifletilirler.
Kafesin yüksekliğinin ve uzunluğunun hesaplanması
Metal kafes kirişlerin üretimini tasarlarken, metal kafes kirişin hesaplanmasında bazı noktaların yerine getirilmesi önemlidir:
Çerçeve üçgen ise H=1/4×L veya H=1/5×L, paralel ise trapez veya çokgen ise H=1/8×L. Bu durumda üst kirişin eğimi 1/8×L veya 1/12×L olmalıdır.
Şimdi panellerin boyutlarını belirliyoruz. Panelin, yükün tamamını ileten raflar arasındaki mesafe olduğunu hatırlayalım. Ayrıca, destek açısı farklı kafes kirişler için farklıdır ve paneller bunlara karşılık gelir. Örneğin, üçgen kafesli bir kafes kirişte bu açı 45 derecedir ve çapraz kafesli - 35 derecedir.
Ve son olarak 35 ila 50 derece, ideal olarak 45 derece olması gereken diş tellerinin açısını belirliyoruz.
Aldığınız değeri kullanarak kontrol edebilirsiniz. özel programlar Bugün bunlardan çok sayıda var:
Kafes kiriş parametrelerinin seçimi Çatı katının şekline, çatı açısına ve gerekli açıklık uzunluğuna göre istenilen kafes kiriş tasarımını seçin. Bu nedenle, bir konut binasının çatısı için en pratik olanı, açıklık uzunluğunun yaklaşık beşte biri kadar yüksekliğe sahip olacak üçgen kafes olarak kabul edilir:
Açıklık uzunluğu 14 ila 20 metre arasında önemliyse, aşağı doğru destekleri olan bir tasarımı tercih edin. Bu durumda kafes kirişin üst kısmı 1,5 ila 2,5 metre uzunluğunda bir panele sahip olmalıdır. Böylece yapının her iki kayışı da çift sayıda panele sahip olacaktır.
Bu tür kafes kirişler uzun desteklerden kaçınacak ve bu da bükülmeye karşı direnç sağlayacaktır. Her ne kadar genellikle bunun için geniş bir bölüm yapmanız gerekir, bu da tüm yapıyı birkaç kat daha ağır hale getirir. Bu durumda, kafes kirişin üst kısmı, her biri 2-2,75 metre olan on iki veya on altı panele bölünür.
Ancak bazen çatı tavanının geometrik olarak karmaşık olması planlanır. Bu durumda orta kısmı desteklerin üzerine kaldırılır veya aynı Polonceau kafesleri kullanılır. Evet, bu seçenek alışılagelmiş üçgen şekle göre biraz daha karmaşıktır ancak bunu yapabileceğinizden eminiz!
Polonceau çiftlikleri uygun olmasa bile çünkü... Tavanın desteklerden yüksekliğinin daha da yüksek olması planlanıyor, daha sonra alt akorun yükseltildiği çokgen metal kafesler monte ediliyor. Böylece yapının yüksekliğini açıklık uzunluğunun 0,23'üne çıkarmak için altta bulunan bant kırılır.
6-15° çatı açısında trapez veya asimetrik kafes kirişler monte edilir. Güzel bir dış şekil ama aynı zamanda düz bir tavan elde etmek istiyorsanız, o zaman bir segment seçmek daha iyidir.
Üstelik çok pahalıya mal olacak daha az malzeme. Ve segmental formun verimliliği, açıklığın uzatılmasıyla artar:
Dhf).
Statik şemaya göre
bağlı olarak kemerlerin ana hatları
parçalı(kemerli kiriş
Daha kabul edilebilir çokgen taslak her düğümde (e) kemerin kırılması ile. Moment diyagramının parabolik taslağına oldukça yakındır ve eğrisel elemanların imalatını gerektirmez. Bu tür kafes kirişler bazen geniş açıklıkları kapatmak için ve köprülerde kullanılır; teslim edilen tasarımlarda inşaat alanı"toplu olarak" (bireysel öğelerden). İmalatın karmaşıklığı nedeniyle, kural olarak büyütülmüş gönderme elemanları şeklinde kurulum için tedarik edilen sıradan binaların kafes kirişlerinin kaplanması için, bu kirişler şu anda kullanılmamaktadır. Bunları yalnızca 50'li yıllardan önce inşa edilmiş eski binalarda bulabilirsiniz.
Çiftlikler yamuk şekli(V)
Çiftlikler paralel kayışlar ana hatlarıyla an diyagramından uzaktırlar ve tüketim açısından ekonomik değildirler. Bununla birlikte, eşit uzunluktaki kafes elemanları, aynı düğüm düzeni, elemanların ve parçaların en yüksek tekrarlanabilirliği ve bunların birleşme olasılığı, üretimlerinin sanayileşmesine katkıda bulunur. Bu avantajlardan dolayı paralel kirişli kirişler binaların çatı kaplamasında temel malzeme haline gelmiştir.
Çiftlikler üçgen şeklinde
Izgara sistemleri
Üçgen sistem
Destekli kafes sisteminde
kafes kafes
çapraz kafes.
Çelik kafesler.
<500кН и пролетом до 50 метров) и тяжелые фермы с элементами составного сечения (N >
Kafes kafes, düğüm noktalarından birbirine bağlanan ve geometrik olarak değişmez bir yapı oluşturan çubuklardan oluşan bir kafes yapısıdır.
Yük düğümlere uygulanırsa ve kafes kiriş elemanlarının eksenleri bir noktada (düğümün merkezi) kesişirse, düğümlerin sertliği yapının çalışmasını önemli ölçüde etkilemez ve çoğu durumda bunlar olabilir. menteşeli olarak kabul edilir. Daha sonra tüm kafes çubuklar yalnızca eksenel kuvvetlere (gerilme veya sıkıştırma) maruz kalır. Bu sayede kafes kirişlerdeki metal, kirişlere göre daha verimli kullanılır ve malzeme tüketimi açısından kirişlere göre daha ekonomiktir, ancak çok sayıda parçaya sahip olduklarından imalatları daha emek yoğundur. Üst üste binen açıklıkların artması ve yükün azalmasıyla, kafes kirişlerin masif duvar kirişlerine kıyasla verimliliği artar.
Malzemeye bağlı olarak kafes kirişler çelik, ahşap ve betonarme olarak ayırt edilebilir.
Çelik kafes kirişler inşaatın birçok alanında yaygınlaşmıştır: endüstriyel ve sivil binaların kaplamalarında ve zeminlerinde, köprülerde, enerji hattı desteklerinde, iletişim tesislerinde, televizyon ve radyo yayınlarında (kuleler, direkler), konveyör galerilerinde, hidrolik valflerde, kaldırma vinçlerinde vb. .
Çiftlikler düz veya mekansal olabilir.
Düz kafes kirişler yalnızca kendi düzlemlerinde uygulanan yükleri destekleyebilir ve düzlemlerinden bağlar veya diğer elemanlarla sabitlenmeleri gerekir. Uzaysal kafes kirişler, herhangi bir yönde etki eden yükleri absorbe edebilen sert bir uzaysal kiriş oluşturur. Böyle bir kirişin her yüzü düz bir kafestir. Uzay ışınına bir örnek bir kule veya direktir
Kafes kirişlerin ana elemanları, kafes kirişin ana hatlarını oluşturan kayışlar ve destekler ve direklerden oluşan bir kafestir.
Kemer düğümleri arasındaki mesafeye panel denir ( D), destekler arasındaki mesafe açıklıktır (L), kirişlerin eksenleri (veya dış kenarları) arasındaki mesafe kafes kirişin yüksekliğidir ( hf).
Düğümlerdeki elemanların bağlantıları, bir elemanın diğerine doğrudan eklenmesi veya düğüm köşebentleri kullanılmasıyla gerçekleştirilir. Kafes çubukların esas olarak eksenel kuvvetler üzerinde çalışabilmesi ve momentlerin etkisinin ihmal edilebilmesi için kafes kiriş elemanlarının eksenler boyunca ortalanması gerekir.
Amaca, mimari gereksinimlere ve yük uygulama şekline bağlı olarak kafes kirişler çok çeşitli yapısal formlara sahip olabilir. Aşağıdaki özelliklere göre sınıflandırılabilirler: statik diyagram, kayışların ana hatları, kafes sistemi, elemanların düğümlere bağlanma yöntemi, elemanlardaki kuvvet miktarı.
Statik şemaya göre Kafesler şunlardır: kiriş (bölünmüş, sürekli, konsol), kemerli, çerçeve ve kablolu.
Bölünmüş kiriş sistemleri en yaygın olarak çatıların, köprülerin, konveyör galerilerinin ve diğer benzer yapıların inşasında kullanılır. Üretimi ve kurulumu kolaydır ve karmaşık destek birimleri gerektirmezler.
Üst üste binen açıklıkların sayısı iki veya daha fazla olduğunda sürekli kafes kirişler kullanılır. Metal tüketimi açısından daha ekonomiktirler ve daha fazla sertliğe sahiptirler, bu da yüksekliklerinin azaltılmasını mümkün kılar. Ancak harici olarak statik olarak belirsiz olan herhangi bir sistemde olduğu gibi, sürekli kafes kirişlerde bu tür yapıların kurulumu daha karmaşık hale gelir. Konsol kafes kirişler kanopiler, kuleler ve havai enerji hattı destekleri için kullanılır. Çerçeve sistemleri çelik tüketimi açısından ekonomiktir, boyutları daha küçüktür ancak kurulum sırasında daha karmaşıktır. Uzun açıklıklı binalar için kullanımları rasyoneldir. Kemerli sistemlerin kullanılması çelik tasarrufu sağlamasına rağmen odanın hacminde ve kapalı yapıların yüzeyinde bir artışa yol açmaktadır. Kullanımları esas olarak mimari gereksinimlere göre belirlenir. Kablo askılı kafes kirişlerde tüm çubuklar yalnızca gerilim altında çalışır ve çelik kablolar gibi esnek elemanlardan yapılabilir. Bu tür kirişlerin tüm elemanlarının gerginliği, akorların ve kafesin ana hatlarının seçilmesinin yanı sıra ön gerilim oluşturularak elde edilir. Yalnızca gerilim altında çalışmak, stabilite sorunları ortadan kaldırıldığı için çeliğin yüksek mukavemet özelliklerinden tam olarak yararlanmanıza olanak tanır. Kablo destekli kafes kirişler uzun açıklıklı zeminler ve köprüler için rasyoneldir.
bağlı olarak kemerlerin ana hatları kafes kirişler üçgen (a, b), kemerli (e), çokgen (f), yamuk (c), paralel akorlarla (d) ayrılır.
Kafes kayışlarının ana hatları büyük ölçüde verimliliklerini belirler. Teorik olarak çelik tüketimi açısından en ekonomik olanı, moment diyagramına göre özetlenen kafes kiriştir. Düzgün dağıtılmış yüke sahip tek açıklıklı kiriş sistemi için bu, parçalı(kemerli kiriş parabolik kuşak (e) ile. Bununla birlikte, kayışın eğrisel taslağı imalatın karmaşıklığını arttırmaktadır, dolayısıyla bu tür kirişler şu anda pratikte kullanılmamaktadır.
Daha kabul edilebilir çokgen taslak her düğümde (e) kemerin kırılması ile.
Moment diyagramının parabolik taslağına oldukça yakındır ve eğrisel elemanların imalatını gerektirmez. Bu tür kafes kirişler bazen geniş açıklıkları ve köprüleri kapatmak için kullanılır; şantiyeye toplu olarak teslim edilen yapılarda (bireysel elemanlardan). İmalatın karmaşıklığı nedeniyle, kural olarak büyütülmüş gönderme elemanları şeklinde kurulum için tedarik edilen sıradan binaların kafes kirişlerinin kaplanması için, bu kirişler şu anda kullanılmamaktadır. Bunları yalnızca 50'li yıllardan önce inşa edilmiş eski binalarda bulabilirsiniz.
Çiftlikler yamuk şekli(V) Moment diyagramına tam olarak uymasalar da, öncelikle düğümlerin basitleştirilmesinden dolayı tasarım avantajlarına sahiptirler. Ek olarak, bu tür kafes kirişlerin kaplamada kullanılması, çerçevenin sağlamlığını arttıran sert bir çerçeve düzeneğinin oluşturulmasını mümkün kılar.
Çiftlikler paralel kayışlar ana hatlarıyla an diyagramından uzaktırlar ve tüketim açısından ekonomik değildirler.
Bununla birlikte, eşit uzunluktaki kafes elemanları, aynı düğüm düzeni, elemanların ve parçaların en yüksek tekrarlanabilirliği ve bunların birleşme olasılığı, üretimlerinin sanayileşmesine katkıda bulunur. Bu avantajlardan dolayı paralel kirişli kirişler binaların çatı kaplamasında temel malzeme haline gelmiştir.
Çiftlikler üçgen şeklinde konsol sistemleri ve açıklığın ortasında yoğun yüke sahip kiriş sistemleri (kirişli kirişler) için rasyoneldir.
Izgara sistemleri
Kafes tipinin seçimi, yük uygulama modeline, akorların ana hatlarına ve tasarım gereksinimlerine bağlıdır. Bu nedenle bandın bükülmesini önlemek için konsantre yüklerin uygulandığı yerlerin kafes elemanları ile güçlendirilmesi gerekmektedir. Ünitelerin kompaktlığını sağlamak için destekler ile bant arasındaki açının 30...50° aralığında olması tavsiye edilir.
İmalatın emek yoğunluğunu azaltmak için kafes kiriş, en az sayıda eleman ve ek parça ile mümkün olduğu kadar basit olmalıdır.
Üçgen sistem Kafes, en küçük toplam eleman uzunluğuna ve en az sayıda düğüme sahiptir. Yükselen ve alçalan destek desteklerine sahip kafes kirişler vardır. Destek desteği kirişin alt destek düğümünden üst kirişe doğru gidiyorsa buna artan denir. Destek, üst akorun destek düğümünden alt akorun aşağıya doğru yönlendirildiğinde. Konsantre yüklerin uygulandığı yerlerde (örneğin çatı aşıklarının desteklendiği yerlerde) ilave raf veya askılar takılabilir. Bu raflar aynı zamanda bandın tahmini uzunluğunun azaltılmasına da yarar. Raflar ve süspansiyonlar yalnızca yerel yüklerde çalışır.
Üçgen bir kafesin dezavantajı, stabilitelerini sağlamak için ek çelik tüketimi gerektiren uzun sıkıştırılmış desteklerin varlığıdır.
Destekli kafes sisteminde tüm desteklerin bir işaretin kuvvetleri ve diğerinin direkleri vardır. Böylece, paralel kirişli kafes kirişlerde, yükselen bir destekle direkler gerilir ve destekler sıkıştırılır; aşağıya doğru ise durum tam tersidir. Açıkçası, kafes kirişleri tasarlarken, en uzun elemanların gerilim altında olmasını ve kısa elemanlar tarafından kompresyonun emilmesini sağlamak için çaba gösterilmelidir. Çapraz kafes, üçgen kafesle karşılaştırıldığında daha metal yoğun ve emek yoğundur, çünkü kafes elemanlarının toplam uzunluğu daha uzundur ve içinde daha fazla düğüm vardır. Düşük kafes kiriş yükseklikleri ve büyük düğüm yükleri için çapraz kafes kullanılması tavsiye edilir.
kafes kafes Konsantre yüklerin üst kirişe düğüm dışı uygulanması için ve ayrıca bandın tahmini uzunluğunun azaltılması gerektiğinde kullanılır. Daha fazla emek gerektirir ancak bandın bükülme işini ortadan kaldırarak ve tasarım uzunluğunu azaltarak çelik tüketimini azaltabilir.
Kafes kiriş üzerindeki yük hem bir hem de diğer yönde etki edebiliyorsa (örneğin rüzgar yükü), o zaman kullanılması tavsiye edilir çapraz kafes.
Eşkenar dörtgen ve yarı diyagonal ızgaralar iki destek sistemi sayesinde büyük bir sağlamlığa sahiptirler; Bu sistemler köprülerde, kulelerde, direklerde ve bağlantılarda çubukların tasarım uzunluğunu azaltmak için kullanılır. Büyük kafes kiriş yükseklikleri ve yapıların önemli yanal kuvvetler altında çalıştığı durumlarda rasyoneldirler.
Bir çiftlikte kombinasyon mümkündür çeşitli türlerızgaralar.
Elemanları bağlama yöntemine göre Düğümlerde kafes kirişler kaynaklı ve cıvatalı olarak ayrılır. 50'li yıllardan önce üretilen yapılarda perçinli bağlantılar da kullanılıyordu. Ana kafes türleri kaynaklıdır. Montaj ünitelerinde kural olarak yüksek mukavemetli cıvatalarla cıvatalı bağlantılar kullanılır.
Betonarme kafes kirişler ve bazı ağır çelik kafes kirişler, sert bağlantılarla desteklenmeden inşa edilebilir.
Makasların yüksekliği h= (1/5 – 1/4)L, paralel kirişli ve trapez kafes kirişlerin yüksekliği h= (1/6 – 1/8)L'dir. Desteklerin eğimi 35 0 – 45 0’dır.
Çelik kafesler.
Açıklığa ve boyuta bağlı olarak etkili yük basit haddelenmiş veya bükülmüş profillerden yapılmış eleman bölümleriyle hafif kafes kirişleri geleneksel olarak ayırt eder (çubuklardaki kuvvetler N<500кН и пролетом до 50 метров) и тяжелые фермы с элементами составного сечения (N >500kN), 100 metreye kadar açıklıkları kapsayabilmektedir. Hafif çelik kafes kirişler, standart panel boyutu 3 m, yükseklikleri 2,25 m, 2,4 m, 3,15 metre (demiryoluyla taşınan yükün boyutları dikkate alınarak) ile 18, 24, 30, 36 metre açıklıklar için tasarlanmıştır.
Yatay ve dikey bağlantılar kurularak mekansal sağlamlık sağlanır. Aşıklar ve döşeme levhaları da sağlamlığın sağlanmasına katkıda bulunur.
Önceki21222324252627282930313233343536Sonraki
Elimden geldiğince basit bir şekilde anlatmaya çalışacağım.
Başvuru dikey kuvvet sıradan dikdörtgen kesitli bir kirişe doğru sapmasına yol açar (Şekil 118). Bu durumda kesitin üst kısmında iç basınç gerilmeleri δcompress, kesitin alt kısmında ise çekme gerilmeleri δdis ortaya çıkar. Kiriş bölümünün üst ve alt sınırlarında gerilmelerin maksimum değerlerine ulaştığını ve merkezde sıfıra eşit yani kirişin dikdörtgen kesitini gösteren bir diyagram şeklinde gösterilebilir. ışın dengesiz çalışıyor. Çalışmayan alanları ondan çıkarırsak, bir I bölümü elde ederiz. I-kirişi ana olanıdır inşaat profili. I kesitini bölerek, yeniden birleştirildiğinde orijinal I kirişini, kutuyu veya çaprazı oluşturabilen kanallar, tees ve açılar elde edilir.
Kirişten “fazla” malzemeyi çıkarmaya ve yük taşıma kapasitesini kaybetmeden ağırlığını azaltmaya devam edeceğiz. I-kirişin dikey bölümünde mümkün olan maksimum boyutta delikler açalım. Ortaya çıkan "delikli" kiriş, üst ve alt kısımların akor olarak adlandırıldığı ve bunları bağlayan çubukların raflar veya askılar olduğu (kirişin desteklenmesine veya askıya alınmasına bağlı olarak) bir kafes kirişin prototipidir. Böyle bir kafes kiriş prototipinin, kirişin gövdesinden "fazladan" malzeme çıkarılarak değil, çubukları ve levhaları birbirine vurmak veya metal profilleri kaynaklamak gibi daha basit bir yöntemle yapılabileceği açıktır.
Kafes kirişimizi çubuklardan yaparken, orijinal dikdörtgen kirişe uygun ve taşıma kapasitesi eşit olan ancak yanal yüklere karşı stabil olmayan bir yapı elde ederiz. Sonuçta, özünde yatay bir kuvvet uygulandığında kolayca yok edilebilecek bir merdivenimiz var. Tasarıma çapraz bağlantılar ekleyerek bu dezavantajı ortadan kaldıralım. Burada bunlara destek denir ve raflara (süspansiyonlar) tek kelimeyle kafes kiriş (payanda) denirse daha iyi olur. Kafes düğümler arasındaki mesafelere panel denir.
Geleneksel bir kirişin ana dezavantajı, yükten kaynaklanan büyük sapmadır. Bina yapılarında kirişin kesiti çoğu zaman yük taşıma kapasitesine göre değil, sehimine göre alınır.
Başka bir deyişle yapılar için büyük sapmalara izin vermeyen bir kiriş kesiti kullanılır, ancak kirişin kendisi üzerine yerleştirilenden çok daha büyük bir yük taşıma kapasitesine sahiptir. Kiriş malzemesini mantıksız kullanıyoruz. Kirişin sapmasını azaltmak, yüksekliğinin arttırılmasıyla sağlanır. Örneğin, sıradan bir öğrenci cetvelini alırsanız, düz yerleştirildiğinde iyi büküldüğünden, kenardan yerleştirildiğinde kötü büküldüğünden kolayca emin olabilirsiniz. Ancak kirişin yüksekliği arttıkça ağırlığı da artar ve kiriş dış yük olmadan kendi ağırlığı altında bile sarkmaya başlar. Hafif bir "sızdıran" kirişin kurtarmaya geldiği yer burasıdır - ağırlıkta önemli bir artış olmadan büyük bir yüksekliğe kadar yapılabilen bir kafes.
Kiriş neden bir kiriş sistemini veya başka bir çatı yapısını değil de, bir kirişi tanımlamak için kaynak olarak kullanılıyor? Çünkü inşaat ve makine mühendisliğinde yaygın olarak kullanıldıkları için kafes kirişleri yalnızca çatı yapılarına bağlamak istemiyorum, ancak kafes kirişin bir bütün olarak kirişle aynı şekilde çalıştığı anlayışını güçlendirmek istiyorum. Örneğin, iki destek üzerinde desteklendiğinde ve yukarıdan yüklendiğinde, üst kuşakta iç basınç gerilmeleri oluşurken, alt kuşakta çekme gerilmeleri oluşur; itme kuvvetini duvarlara iletmez.
Kafes kirişler dağıtılmış bir yük veya konsantre kuvvetlerle yüklenir (Şekil 119).
Kafes kirişlerin ana avantajı bir yükleme şemasının kullanılmasında yatmaktadır. Aynı dış yük için kafes üzerinde doğru dağılımı malzeme tasarrufu açısından avantaj sağlar.
Düğüm noktalarında nokta yükünün uygulanacağı gerekli uzunluktaki (açıklık) kafes kirişler, düğümden düğüme kadar uzunluktaki kısa elemanlardan yapılabilir.
Düzgün dağıtılmış bir yüke maruz kalacak olan kafes kirişler, kafes kiriş düğümleri menteşeli ise kısa elemanlardan da yapılabilir; ve menteşeler kayışların altında/üstündeyse uzun olanlardan.
Çatılarda genellikle uzun kalaslardan yapılan ahşap kirişler kullanılır. Üst üste binen açıklıklar levhaların uzunluğunun izin verdiğinden daha büyük olduğundan, kafes kirişler iki parçadan yapılmıştır. Panel uzunluğunun yaklaşık 1/5'i kadar, yani eğilme momentinin sıfıra yaklaştığı noktada birleştirilirler.
Kirişli makaslar çatı inşa etmek için tasarlanmış sert yapılardır. Yükü, üzerinde çatı bulunan mantolamadan evin duvarlarına aktarırlar.
Geleneksel olarak ahşaptan yapılırlar. Günümüzde özel inşaatı kolaylaştırmak amacıyla hazır ahşap çatı makasları üretilmektedir.
Çubuklar- kafes yapısını oluşturan elemanlar (raflar, destekler...).
Düğümler- çubukların bağlantı noktaları.
Kemerler- açıklığı boyunca yer alan kafes kirişin uzunlamasına elemanları.
Üst ve alt kemer.
kafes kafes- çubuklardan oluşur.
Kafes yüksekliği- kayış bölümünün ağırlık merkezleri arasındaki mesafe.
Panel uzunluğu— Bitişik kuşak düğümleri arasındaki mesafe.
Birkaç çubuğu rastgele menteşelere tutturursanız, rastgele birbirlerinin etrafında dönecekler ve böyle bir yapı, yapısal mekanikte dedikleri gibi değişken olacak, yani üzerine basarsanız tıpkı duvarlar gibi katlanacaktır. kibrit kutusu katlamasından. Çubuklardan düzenli bir üçgen yaparsanız bu tamamen farklı bir konudur. Artık ne kadar bastırırsanız bastırın, yapı ancak çubuklardan birini kırarsanız veya diğerlerinden koparırsanız katlanabilir. Bu tasarım zaten değişmez. Kafes tasarımı bu üçgenleri içerir. Hem kule vinci bomu hem de karmaşık desteklerin tamamı küçük ve büyük üçgenlerden oluşuyor.
Herhangi bir çubuğun sıkıştırma-gerilmede kırılmaya göre daha iyi çalıştığından, kafes kiriş üzerindeki yükün çubukların bağlantı noktalarına uygulanması gerektiğini bilmek önemlidir.
Aslında, kafes çubukları genellikle birbirine menteşelerle değil, sağlam bir şekilde bağlanır.
(destek desteği).
Çiftlikler aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılır:
Kafes kirişler modern inşaatta, özellikle geniş açıklıkları kapatmak için yaygın olarak kullanılmaktadır: köprüler, endüstriyel binaların kafes sistemleri, spor tesisleri. Bu tasarım aynı zamanda çeşitli pavyon türlerinin, sahne yapılarının, tentelerin ve podyumların üretiminde uzmanlar tarafından da kullanılabilir.
Birkaç çubuğu rastgele menteşelere sabitlerseniz, rastgele birbirlerinin etrafında dönecekler ve böyle bir yapı, yapısal mekaniğinde dedikleri gibi "değişebilir" olacak, yani üzerine basarsanız, tıpkı gibi katlanacaktır. bir kibrit kutusunun duvarları katlanır. Çubuklardan düzenli bir üçgen yaparsanız bu tamamen farklı bir konudur. Artık ne kadar bastırırsanız bastırın, yapı ancak çubuklardan birini kırarsanız veya diğerlerinden koparırsanız katlanabilir. Bu tasarım zaten “değişmez”. Kafes tasarımı bu üçgenleri içerir. Hem kule vinci bomu hem de karmaşık desteklerin tamamı küçük ve büyük üçgenlerden oluşuyor.
Herhangi bir çubuğun sıkıştırma-gerilmede kırılmaya göre daha iyi çalıştığından, kafes kiriş üzerindeki yükün çubukların bağlantı noktalarına uygulanması gerektiğini bilmek önemlidir.
Aslında, kafes çubukları genellikle birbirine menteşelerle değil, sağlam bir şekilde bağlanır. Yani herhangi iki çubuğu alıp yapının geri kalanından keserseniz birbirlerine göre dönmezler. Ancak en basit hesaplamalarda bu durum ihmal edilir ve bir menteşe olduğu varsayılır.
Kafes kirişleri hesaplamanın hem basit hem de karmaşık çok sayıda yolu vardır. En basitlerinden biri düğümleri keserek hesaplama yapmaktır. Bu yöntem en basit düz çiftlikler için uygundur ve teknik kolej öğrencilerine eğitim vermek için kullanılır.
Bir kafes kirişin hesaplanması için kafes kirişe etki eden tüm kuvvetler düğüm noktalarına indirgenir. Kafes kirişe etkiyen kuvvetler belirlendikten sonra kafes desteklerin tepkileri hesaplanır. Tepkiler belirlendikten sonra, yalnızca 2 çubuğun buluştuğu ve herhangi bir kuvvetin uygulandığı herhangi bir düğümü alın. Zihinsel olarak, kirişin geri kalanını keseriz ve bilinen birkaç kuvvetin (örneğin, desteklerin reaksiyonları) ve iki bilinmeyen kuvvetin buluştuğu bir düğüm elde ederiz - kiriş çubuklarında kesmediğimiz kuvvetler. Herhangi iki eksen boyunca kuvvetlerin eşitliği için denklemler oluşturarak çubuklardaki bilinmeyen kuvvetleri bulun. Daha sonra, bu kuvvetleri bilerek, tüm çubuklarda kuvvetler bulunana kadar bir sonraki düğüm vb. kesilir.
Wikimedia Vakfı.
Diğer sözlüklerde “kafes (yapı)” nın ne olduğunu görün:
Destekler arasındaki deliği kaplayan ve algıladığı yükü ikincisine aktaran, birbirine bağlı ayrı çubuklardan veya disklerden oluşan düz bir yapı. Kemerli kafes metal, ahşap veya betonarmeden yapılmıştır.… … Teknik demiryolu sözlüğü
Çiftlik- – düz çubuk destek yapısı. [Beton ve betonarme terminolojik sözlüğü. FSUE "Araştırma Merkezi" İnşaat "NIIZHB adını almıştır. A. A. Gvozdeva, Moskova, 2007, 110 s.] Kafes, kural olarak yük taşıyan bir çubuk yapısıdır... ...
Kirişli kafes- (Fransızca'dan) - kural olarak geniş açıklıkları kaplamak için bir bina taşıyıcı yapısı düz tasarımüst sıkıştırılmış kısımdaki elemanlardan oluşan, menteşeli ve/veya sert üniteler halinde bağlanan çubuk elemanlarından oluşur. Yapı malzemelerinin terimleri, tanımları ve açıklamaları ansiklopedisi
Köşegensiz kafes kiriş- – Desteksiz Kafes Kafes [ÇERÇEVE KASASI] – paralel kirişlerden ve bunlara sıkı bir şekilde bağlanan raflardan oluşan bir çubuk kiriş yapısı, benzer şekilde kafes kiriş olarak adlandırılır. [12 dilde inşaat terminolojik sözlüğü (VNIIS... ... Yapı malzemelerinin terimleri, tanımları ve açıklamaları ansiklopedisi
- [ÇERÇEVE KASASI] paralel kirişlerden ve bunlara sıkı bir şekilde bağlanmış raflardan oluşan bir çubuk kiriş yapısı, benzer şekilde kafes kiriş olarak adlandırılır (Bulgar dili; Български) Virendelov greda; çerçeve çiftliği (Çekçe; Čeština) rámovı… … İnşaat sözlüğü
kafes kiriş (yapısal mekanikte)- Kafes Kafes, içindeki tüm sert düğümlerin menteşeli olanlarla değiştirilmesi durumunda geometrik olarak değişmeden kalan bir çubuk sistemi. [Önerilen terimlerin toplanması. Sayı 82. Yapı mekaniği. SSCB Bilimler Akademisi. Bilimsel Komite teknik terminoloji. 1970 …
desteksiz kafes- Paralel akorlardan ve bunlara sıkı bir şekilde bağlanmış raflardan oluşan çubuk kiriş yapısı, kafes kiriş olarak adlandırılan benzetmeyle [12 dilde inşaat terminolojik sözlüğü (VNIIIS Gosstroy SSCB)] Konular: yapısal mekanik, ... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu
- (Latince Firmus Strong'dan) (inşaat), hesaplamalar sırasında düğümlerdeki çubukların bağlantılarının menteşeli olduğu varsayılan çubuk taşıyan bir yapı. Kaplamalarda metal, betonarme, ahşap ve kombine makaslar kullanılmaktadır... ... Modern ansiklopedi
Kafes (Fransız ferme, Latince Firmus'tan √ güçlü, dayanıklı), düğüm bağlantılarının hesaplamalarda geleneksel olarak menteşeli olduğu varsayılan düz çubuklardan oluşan bir destekleyici yapı. F. esas olarak inşaatlarda kullanılır (kaplamalar... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi