12. Виды и классификация ферм и комплексов. Виды ферм
Фермы из профильной трубы | Строительный портал
При необходимости в сооружении навеса используют профильные трубы. Фермы из профильной трубы - долговечная, прочная и экономичная конструкция, которая позволяет перекрыть любой пролет. Как соорудить фермы из профильной трубы рассмотрим далее.
Оглавление:
- Особенности конструкции фермы из профильной трубы
- Достоинства использования фермы из профильной трубы
- Сфера использования ферм из профильной трубы
- Виды ферм из профильной трубы
- Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
- Изготовление фермы из профильной трубы
- Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы
Особенности конструкции фермы из профильной трубы
Фермы из профильной трубы сооружают из металлического профиля, который изготавливают прокатывая и обрабатывая металл с помощью специальных станков, в зависимости от типа сечения профильные трубы разделяют на:
- профиль овального сечения,
- прямоугольного сечения,
- квадратного сечения.
Для производства профильных труб используется высококачественная сталь. Первоначальная форма профильной трубы - круглая. Но, после прохождения обработки горячим или холодным способом, труба деформируется в нужную форму. Профильные трубы бывают разных размеров, минимальное сечение 15х15 мм, а максимальное 45х5 см. Толщина стенки трубы 1,12 мм, а длина - 612 см.
Размер пролета, в котором устанавливается ферма влияет на нагрузку и экономичность расхода материалов.
Фермы плоского типа требуют закрепления, а фермы пространственного типа - выступают в качестве жесткой конструкции, которая способна выдержать любые нагрузки.
Основные составляющие фермы:
- пояса - выступают в качестве контура,
- стойки,
- раскосы,
- опорный раскос.
Для изготовления фермы необходимо наличие соединителей в качестве которых выступает парный материал, косынки, клепки и сварка.
Фермы из профильной трубы фото
Достоинства использования фермы из профильной трубы
- высокая прочность обеспечивает длительность эксплуатации;
- использование профиля позволяет соорудить самые сложные конструкции, прилагая минимум затрат;
- доступная стоимость;
- вес конструкции ферм небольшой, так как трубы внутри пустые;
- ферма из профильной трубы устойчива к деформациям, механическим ударам или другим повреждениям;
- антикоррозийность - такая конструкция устойчива к влаге, и металлические трубы со временем не ржавеют;
- возможность дальнейшей отделки с помощью полимерных красок, которые придадут ферме красивый внешний вид.
Сфера использования ферм из профильной трубы
Фермы из профильной трубы используют для сооружения металлических каркасов, которые в будущем станут навесами или постройками.
Отлично справляется ферма из профильной трубы с ролью навеса для машины, при отсутствии гаража.
Чтобы защитить открытые площадки от солнца, также сооружают фермы из профильной трубы.
Используют фермы для строительства мостов или перекрытия промышленного или частного здания.
Дополнительное фермы из профильной трубы используют:
- на объектах связи,
- линиях электроснабжения,
- транспортных дорогах,
- в сооружении мостов, заводов, спортивных комплексов или сцен.
Виды ферм из профильной трубы
Фермы из профильной трубы разделяют на два вида. Один вид фермы представляет сооружение, в котором все элементы соединяются в одной плоскости.
Другой вид подразумевает ферму с изготовлением висячей конструкции, которая включает верхний и нижний пояс.
Выбор конструкции зависит от таких факторов:
- нагрузка на ферму,
- уклон конструкции,
- место размещения перекрытий,
- протяженность пролета.
В зависимости от угла уклона выделяют такие фермы:
1. Ферма с углом уклона от 22° до 30°. При наличии данных об угле уклона крыши, при сооружении небольшого шиферного перекрытия, наилучшим вариантом будет использование треугольных ферм из профильной трубы. Для вычисления высоты фермы следует длину пролета разделить на пять. Преимуществом такой конструкции является легкий вес. Если протяженность пролета большая и превышает четырнадцать метров, следует выбрать конструкцию, в которой раскосы располагаются сверху вниз. На верхней части фермы изготавливают панель, длина которой составляет от 150 до 250 см. Такая конструкция состоит из двух поясов с четным количеством панелей. При изготовлении промышленных ферм из профильной трубы, длина которых больше двадцати метров, их монтируют с помощью подстропильного металлического сооружения. Такие конструкции связывают опорные колонны. Ферма Полонсо представляет собой конструкцию, которая состоит из двух треугольных ферм, соединенных затяжкой. Такая ферма позволяет предотвратить наличие длинных раскосов в середине конструкции, и облегчают общий вес конструкции. В верхней части таких ферм располагается большое количество панелей, длина которых составляет более 2,5 м. При закреплении потолка на ферме, затяжки фиксируют в верхнем узле пояса.
2. В случае уклона кровли под углом от 15 до 22° высоту фермы рассчитывают путем разделения длины пролета на семь. Длина такой фермы не превышает двадцать метров, при большей длине лучше использовать ферму Полонсо. Чтобы увеличить высоту конструкции следует изготавливать нижний пояс ломанным.
3. При минимальном наклоне крыши, который не превышает 15 градусов устанавливают фермы в виде трапеции. Высота такой фермы рассчитывается путем разделения длины пролета на число от семи до девяти, в зависимости от точного значения уклона. Если ферму не устанавливают непосредственно на потолок, тогда в качестве раскосов используют решетку треугольной формы.
В соответствии с формой фермы из профильной трубы разделяют на:
- односкатные фермы из профильной трубы,
- двухскатные фермы из профильной трубы,
- прямые фермы из профильной трубы,
- арочные фермы из профильной трубы.
В зависимости от очертания пояса фермы разделяют на:
1. Фермы с устройством параллельного пояса отличаются такими преимуществами:
- легкость монтажа из-за большого количества одинаковых деталей,
- длина стержней, используемых при устройстве решетки и пояса одинакова,
- наличие минимального количества стыков,
- полная унификация конструкции,
- использование при наличии мягкой кровли.
2. Односкатные фермы из профильной трубы имеют такие преимущества:
- устройство жестких узлов,
- отсутствие длинных стержней в середине фермы,
- сложность, но в то же время экономичность конструкции.
3. Фермы поригонального типа отличаются особенностями:
- используют для устройства строений, которые имеют большой вес,
- обеспечивают экономичность использования профиля,
- устройство поригональной фермы достаточно сложное и трудоемкое.
4. Фермы треугольной формы отличаются простотой изготовления и используются для крыш с крутым уклоном. Недостатки:
- сложность в устройстве опорных узлов,
- большой расход профиля.
В зависимости от обустройства решетки в фермах разделяют на
- решетки треугольной формы, чаще всего используют в фермах с параллельными полюсами, иногда в фермах трапециевидной или треугольной форм,
- решетки раскосного типа отличаются трудоемкостью исполнения и большим расходом материала,
- индивидуальные решетки изготавливают исходя из размеров и особенностей фермы.
Фермы из профильной трубы: расчет конструкции
1. Перед проведением расчетов, по изготовлению ферм из профильной трубы, следует определиться со схемой, в которой указывают зависимость длины фермы от угла наклоны крыши.
2. При выборе схемы следует определиться с контурами поясов фермы. Данная деталь зависит от функций конструкции, типа кровельных материалов и угла наклона.
3. Следующий этап предполагает выбор размера фермы. При расчете длины фермы следует учесть угол наклона, а высота зависит от типа перекрытия, возможной транспортировки фермы и общего веса конструкции.
4. В случае, если длина фермы превышает 36 м, необходимо рассчитать строительный подъем.
5. Определите размеры панелей. Расчет следует проводить исходя из нагрузки, которую должна выдержать ферма. При конструировании треугольной фермы, угол наклона составляет сорок пять градусов.
6. Завершающий этап - определение междоузельного расстояния.
Рекомендации про проведению расчетов:
- для расчета фермы из профильной трубы воспользуйтесь услугами специалистом или специальными компьютерными программами;
- проверьте правильность расчетов несколько раз;
- для расчета и изготовления фермы из профильной трубы чертеж - обязательный и необходимый компонент;
- обязательно учитывайте максимальную нагрузку на конструкцию фермы.
Изготовление фермы из профильной трубы
Чтобы собрать или скрепить элементы следует использовать прихватки или спаренные уголки.
При конструировании верхнего пояса используйте два тавровых уголка с разной длиной сторон. Стыкуйте уголки между собой меньшими сторонами.
Чтобы соединить нижний пояс используйте уголки с ровными сторонами.
При изготовлении большой и длинной фермы, в качестве соединителей выступают накладные пластины. Для равномерного распределения нагрузки применяют швеллеры парного типа.
Раскосы устанавливайте под углом сорок пять градусов, а стойки - под прямым углом. Чтобы изготовить такую конструкцию, используйте тавровые или крестообразные уголки с ровными сторонами, скрепленные пластинами.
Для изготовления целостных сварных систем применяют тавры.
После окончания сборки конструкции с помощью прихваток, приступают к проведению сварочных работ. Сварка производится вручную или автоматически. После проведения сварки следует зачистить каждый шов.
Завершающий этап включает обработку системы специальными антикоррозийными растворами и краской.
Рекомендации по устройству фермы из профильной трубы
1. Чтобы облегчить конструкцию фермы, с минимальным уклоном крыши, используйте дополнительные решетки.
2. Чтобы снизить массу конструкции фермы, с уклоном кровли от 15 до 22 градусов, устройте нижний пояс ломанным.
3. При устройстве длинной фермы устанавливайте только четное количество панелей.
4. Если длина фермы превышает 20 метров, используйте устройство фермы Полонсо.
5. Размер и сечение профиля для фермы зависит от ширины и уклона навеса.
6. Расстояние между двумя фермами не должно превышать 175 см.
strport.ru
основа возведения конструкций в ПГС
Оптимальным решением для возведения промышленных зданий – цехов, заводов – является использование металлических конструкций. В качестве несущих сооружений используются различные виды колонн, которые различаются по виду сечения (прямоугольные, круглые, двутавровые и швеллерные) и по способу производства (прокатные и сварные). Ограждающими звеньями служат, как правило, железобетонные навесные плиты. Перекрытия устанавливаются на металлические ригеля и балки, а вот покрытие (в современном строительстве используется профнастил) кладется на металлические фермы.
Изготовление фермы
Как правило, металлическая ферма подбирается в зависимости от сетки колонн и, соответственно, от ширины пролета здания. Стандартные размеры – 12, 18, 24 м. Изготавливаются металлические фермы из различных профильных элементов. Чаще всего для сваривания используются уголки, которые подбираются в зависимости от предполагаемой нагрузки. Для придания конструкции большей жесткости и прочности каждый раскос и стойка изготавливается из двух уголков, которые соединены так называемой «рыбкой» - стальной планкой, заваренной между полочками уголков. Однако металлические фермы с такой конфигурацией пользуются все меньшим признанием: необходимость сваривать уголки между собой требует дополнительных затрат времени и материала, а наличие множества выступов и углублений затрудняет процесс прокраски. Альтернативой считаются фермы, сделанные из труб, а также комбинированные (когда для поясов, раскосов и стоек используются элементы различных профилей). Для крепления металлических элементов используются болты высокой прочности.
Применение разных ферм
Кроме длины, фермы различаются по своим очертаниям. В промышленном и гражданском строительстве используются металлические фермы с параллельными, полигональными, треугольными и ломаными поясами. В случае стропильных ферм контуры меняются в зависимости от желаемого конечного вида здания, ведь именно от этого будет меняться форма крыши. Если речь идет о большом промышленном здании, в котором функционирует тяжелая техника, такая как подвесные и мостовые краны, то нередко используются мостовые, башенные и крановые металлические фермы. Чертежи промышленных зданий, особенно поперечные разрезы, наиболее точно отображают функциональность ферм. Кстати, подстропильные фермы нередко заменяют балки и ригеля.
Конструктивное решение
Если здание нужно обеспечить навесом, используются металлические фермы консольного типа. В случае со зданием, имеющим большие пролеты, можно использовать как разрезные, так и неразрезные фермы. Однако оптимальным вариантом является неразрезная ферма: она представляет собой более жесткую и прочную конструкцию, за счет чего имеет меньшую высоту, чем разрезная. Очевидно, что с точки зрения затраты материалов и прочности получаемого сооружения выгоднее использовать неразрезную металлическую ферму.
В строительстве гражданских зданий – как правило, мелкогабаритных (частных домов, коттеджей) – используются деревянные стропильные фермы. И, конечно, нельзя списывать со счетов металлические фермы при возведении таких сооружений, как мосты, вышки и пр.
fb.ru
виды, расчет конструкции и сварка
Металлические фермы не являются редкостью в условиях современного строительства. Такие конструкции особенно востребованы при обустройстве помещений с большими размерами или в случае необходимости получить стропильную систему с наиболее высоким уровнем прочности и надёжности. Кроме того, металл обладает характеристиками, позволяющими оформлять конструкции из профильных труб для монтажа пролётов с длиной более десяти метров.
[contents]
Преимущество стропильных ферм из труб
- стабильно высокие прочностные характеристики, которые позволяют обеспечить максимально долгую эксплуатацию всей конструкции;
- использование металлического профиля значительно облегчает сооружение наиболее сложных конструкций с минимальными затратами времени и сил;
- фермы из профильных труб отличаются вполне доступной стоимостью;
- фермы из профилей обладают незначительным весом;
- конструкции, изготовленные с использованием профильных труб, отличаются устойчивостью к деформационным изменениях и испытывают минимальные последействия вследствие механических ударов или других повреждений.
Кроме того фермы, выполненные на основе металлических профилей можно окрашивать, что позволяет получить очень качественную и внешне эстетичную конструкцию.
Область применения
Основной сферой использования ферм является конструирование металлических каркасов для навесов и различных построек. Кроме того, посредством таких конструкций выполняется защита значительных площадей от солнца и атмосферных осадков. Широко используются металлические фермы в сооружении мостов и в качестве перекрытий в сегменте промышленного или частного строительства.
Локальное использование ферм из профильных труб наблюдается при обустройстве объектов связи, линий электроснабжения, автотранспортных дорог. Их эксплуатируют при возведении спортивных и культурно-массовых сооружений.
Виды профильных труб
Для выбора определённого варианта стальной конструкции необходимо определиться с видом профильной трубы, которые сильно отличаются размерами, ГОСТами, конфигурацией и могут иметь
Виды профильной трубы
следующие формы:
- квадратная труба с одинаковым соотношением размеров всех сторон;
- прямоугольная труба с различными размерами сторон;
- овальные трубы, отличающиеся дороговизной, что обусловлено трудоёмкостью изготовления.
Очень важно правильно рассчитывать параметры профильных труб, из которых будет состоять конструкция фермы:
- для небольших сооружений с шириной не более 4, 5 метра оптимальные размеры составляют 4 x 2 x 0,2 сантиметра;
- конструкции с шириной не более 5,5 метра обустраиваются трубами с размерами 4 x 4 x 0,2 сантиметра;
- для конструкций, с шириной более пяти метров, допускается использование металлопрофиля с параметрами 4 x 4 x 0,3 сантиметра или 6 x 3 x 0,2 сантиметра.
В зависимости от типа изготовления, трубы профильные могут быть представлены:
- электросварными холоднодеформированными изделиями;
- электросварными изделиями;
- горячедеформированными изделиями;
- холоднодеформированными изделиями;
- бесшовными изделиями.
Разновидности конструкций
На основании формы металлической фермы различаются следующие разновидности:
- односкатный вариант фермы на основе профильных труб;
- двухскатный вариант фермы;
- прямой вариант;
- арочный вариант.
Виды конструкций
Кроме того, конструкции металлических ферм подразделяются в зависимости от очертаний пояса:
конструкция с параллельным поясом. Особенности такого варианта обусловлены лёгкостью монтажа благодаря значительному количеству однотипных деталей, одинаковой длине стержней решётки и пояса, наличию незначительного количества стыков, полной унификации конструкции и возможности использовать под мягкое кровельное покрытие.
односкатная конструкция фермы. Характеризуется устройством узлов оптимальной жёсткости, отсутствием длинных стержней в серединной части металлопрофильной фермы и достаточной экономичностью конструкции.
ферма полигональной конструкции. Такой сложный вариант чаще всего используется при возведении строений со значительным весом и способствует обеспечению экономичного использования профилей.
треугольная конструкция фермы. Особенностями являются простота изготовления и возможность использовать такой вариант для кровель с большим уклоном. Следует учитывать сложность устройства большинства опорных узлов и значительный расход металлопрофиля.
Все фермы на основе профильных труб могут быть представлены сооружением с объединением всех элементов в одной плоскости или висячей конструкцией, включающей верхний и нижний пояса.
Проектирование и расчёт
Наиболее важным этапом возведения любой конструкции является проектирование и расчёт, которые должны учитывать следующие нюансы:
- показатель нагрузки на конструкцию фермы;
- величина конструкционного уклона;
- местоположение перекрытий;
- протяжённость обустраиваемых пролётов.
Чертеж фермы из профильной трубы
Следует учитывать, что на сегодняшний день существует всего четыре конструкционных варианта металлических ферм для обустройства двухскатных кровель:
- классический вариант треугольника со стропильными распорами;
- треугольный вариант конструкции с лобовыми врубками;
- вариант пятиугольных сегментов, оснащённых дополнительными рёбрами для повышения жёсткости;
- вариант многоугольного исполнения, используемый для пролётов длиннее 24 метров, на которые предполагается потенциально высокий уровень внешних нагрузок.
Особенности и этапы расчётов, на которые следует обратить особое внимание:
- перед расчётами необходимо выполнить схему с указанием зависимости длины конструкции от величины кровельного уклона;
- выбор схемы должен сочетаться с определением контура поясов выполняемой фермы, что находится в непосредственной зависимости от функциональных особенностей конструкции, варианта кровельного материала и угла кровельного наклона;
- выбор параметров длины и высоты фермы, а при длине более 36 метров требуется произвести расчёт строительного подъёма;
- определение размеров панелей в зависимости от величины нагрузки и расчёт междоузельных расстояний.
Элементы и узлы
Основные конструкционные элементы ферм из труб могут быть представлены верхним и нижним поясами, а также раскосами и стойками. Пояса в таких фермах образуют контуры, а наличие раскосов и стоек необходимо для обустройства решётки. Узловые соединения всех элементов конструкции базируются на непосредственном примыкании элементов друг к другу или основаны на использовании специальных узловых фасонок.
Конструкция стропильной фермы
Все элементы металлических ферм необходимо центрировать по осевому направлению от центра тяжести, что позволяет снизить узловые моменты и обеспечить работу стержней на основные осевые усилия.
Фермы из профильной трубы
Угол уклона позволяет выделить несколько типов металлопрофильных ферм:
Угол кровельного уклона от 22 до 30 градусов.
Возведение при угле наклона крыши 22-30 градусов
Высота фермы рассчитывается посредством деления длины пролёта на пять. Основным преимуществом является достаточно небольшой вес конструкции.
Если величина длины пролёта более четырнадцати метров, то предпочтение следует отдать конструкции с расположением в направлении сверху вниз. Верхняя часть обустраивается панелью с параметрами длины от 1,5 до 2,5 метра, а сама конструкция должна иметь два пояса и чётное количество панелей.
Изготовление промышленных металлопрофильных ферм с длиной более двадцати метров, подразумевает монтаж металлических сооружений подстропильного типа, которые будут связывать опорные колонны.
Как правило, стандартные конструкции состоят из пары треугольных ферм, которые соединяются затяжкой. Такой вариант не позволяет образоваться длинным раскосам в средней части конструкции, и способствует облегчению общего веса конструкции. Закрепление потолка на такой ферме происходит фиксацией затяжки на верхнем узле пояса.
Угол кровельного уклона от 15 до 22 градусов.
При таком уклоне для расчёта высоты конструкции длину пролёта необходимо разделить на семь. Следует учитывать, что показатель длины такой металлопрофильной фермы не должен превышать двадцать метров. Если длина значительнее, то требуется использовать затяжки, а нижний пояс изготовить на основе ломанного варианта.
Минимальный кровельный уклон, не превышающий 15 градусов.
Оптимальным вариантом является устройство в форме трапеции. Для расчёта высоты требуется разделить длину пролёта на показатель, который в зависимости от величины уклона может варьироваться в пределах 7 — 9. При установке фермы не на потолок, в виде раскосов допускается использование треугольной решётки.
Изготовление и сварка
Весь процесс изготовления базируется на выполнении действий в определённой последовательности и соблюдении нескольких правил, которые позволяют собрать надёжную и качественную металлопрофильную конструкцию:
- для сборки и скрепления всех элементов конструкции необходимо пользоваться прихватками или спаренными уголками;
- конструирование верхнего пояса фермы подразумевает использование двух тавровых разносторонних уголков, которые стыкуются меньшими сторонами;
- для соединения нижнего пояса конструкции следует использовать уголки с равными сторонами;
- большая и длинная ферма соединяется посредством накладных пластин, а чтобы получить равномерное распределение нагрузки следует использовать парные швеллеры;
- при монтаже раскосов требуется выдерживать угол в сорок пять градусов, а установка стоек выполняется под углом в девяносто градусов;
- раскосы и стойки крепятся посредством тавровых или крестообразных уголков с равными сторонами;
- при изготовлении цельносварных конструкций целесообразно использовать тавры;
- собрав конструкцию посредством прихваток можно выполнять сварочные работы ручного или автоматического типа с последующей зачисткой всех швов.
На завершающем этапе необходимо обработать всю конструкцию качественным антикоррозийным составом и краской.
Подводим итоги
Качественные и грамотно выполненные металлические фермы должны соответствовать всем нормам безопасности и возводиться в соответствии с установленными государственными стандартами.
Чем выше возводимая ферма, тем больше её несущая способность, что необходимо учитывать при проектировании и выполнении узлов соединений.
Профильные трубы являются недорогими, лёгкими, экономичными и прочными элементами и относятся к категории идеальных вариантов для изготовления объёмных стропильных ферм.
netosadkam.ru
12. Виды и классификация ферм и комплексов
Животноводческие фермы и комплексы состоят из нескольких разных по назначению и объему зданий, взаимное расположение которых обеспечивает производство продукции при минимальных затратах труда, средств и материалов и создает благоприятные условия для работы обслуживающего персонала.
Различают животноводческие здания следующих основных видов: коровники, телятники для молодняка крупного рогатого скота, свинарники-маточники, свинарники-откормочники и др. Их возводят, как правило, по типовым проектам.
Животноводческая ферма
По функциональным признакам животноводческие фермы и комплексы делят на основные производственные и обслуживающего назначения.
Животноводческие фермы бывают племенные и товарные. Племенные фермы предназначены для улучшения существующих и выведения новых пород скота и птицы. На товарных фермах производят продукцию для народного потребления и удовлетворения нужд промышленности.
Животноводческий комплекс — это предприятие, предназначенное для равномерного круглогодового производства высококачественной продукции на основе применения промышленной технологии, научной организации труда, высокого уровня концентрации и специализации производства на базе комплексной механизации.
По подчиненности комплексы бывают республиканского и местного значения; по форме собственности — государственные, межхозяйственный, крестьянский и частный;
по источникам поступления кормов - на привозных кормах из государственных ресурсов, на кормах собственного производства;
по основной специализации — по производству молока, говядины, свинины, шерсти, баранины, яиц и мяса птицы и др.;
по уровню специализации — с законченным технологическим циклом, специализированные на отдельных стадиях технологического цикла; по размерам — мелкие, средние, крупные (табл. 1.1).
Размеры животноводческих комплексов в зависимости от их специализации.
Специализация комплекса | Размеры комплекса по поголовью, тыс. голов |
мелкие средние крупные | |
Производство молока | 0,4 0,8; 1,2 1,6; 2,0 |
Производство говядины при откорме в помещениях | 3 5,6 10; 12 |
на площадках | 5 10 20; 30 |
Свиноводческие предприятия: с законченным производственным циклом | 3; 6; 12 24; 25 108; 216 |
откормочные | 1;2;3; 4; 6; 8 12;24 |
Производство тонкорунной и полутон- корунной шерсти | 2,5 5 10 |
Птицефабрики: для кур-несушек | 50 100; 600 1000 |
для цыплят-бройлеров | 300 600 10000 |
studfiles.net