Фермы бетонные: Фермы железобетонные

Фермы железобетонные

Фермы железобетонные

Фермы железобетонные – готовые несущие конструкции, выдерживающие большие нагрузки на покрытия благодаря каркасно-соединенным стержням. Железобетонные стержни, образующие нижний пояс фермы, проходят по нижнему краю, верхние – соответственно по верхнему, создавая верхний пояс. Наклонные сегменты фермы называются расколами, вертикальные – стойками. Железобетонную решетку фермы образуют узлы – места соединения стоек и раскосов.

Материалом для изготовления ЖБИ ферм служат конструкционные тяжелые и легкие бетоны, армируемые предварительно напряженной стальной арматурой.

В компании ООО БЛОК можно заказать фермы железобетонные различной длины 6м, 9м, 12м, 18м и 24м, а так же проконсультироваться с нашими специалистами, подобрать требуемые конструкции стропильных ферм. В нашем отделе продаж можно узнать заранее уточнить цену ферм железобетонных и рассчитать общую стоимость заказа. Купить железобетонные фермы и проконсультироваться по общим вопросам покупки и доставки Вы можете позвонив по телефонам компании БЛОК: Санкт-Петербург: (812) 309-22-09, Москва: (495) 646-38-32, Краснодар: (861) 279-36-00. Режим работы компании: Пн-Пт с 9-00 до 18-00. Компания БЛОК осуществляет доставку железобетонных ферм по всей России прямо до объекта заказчика или на строительную площадку, если позволяет инфраструктура.

Классификация железобетонных ферм предусматривает производство подстропильных и стропильных, которые, в с вою очередь, подразделяются на виды:

• ФС — раскосные сегментные, используются для строительства скатных кровель.
• ФБС — безраскосные сегментные, для зданий со скатными кровлями.
• ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету.
• ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения.
• ФПН – для малоуклонных крыш с преднапряженными стойками.
• ФБМ – безраскосные для малоуклонной скатной крыши.
• ФПС – для скатной.
• ФТ – безраскосные треугольного очертания для скатной.

Применение ферм железобетонных.

Фермы железобетонные в зависимости от назначения строения, материала покрытия, способа их опирания и т. п. могут иметь различные типы и очертания. Возможности их применения достаточно широкие:

• Здания могут иметь пролеты до 24 м и более
• Кровля – быть как малоуклонной, так и скатной
• Покрытие зданий может быть как с фонарями, так и без

Преимущества использования железобетонных ферм.

• высокая прочность
• высокая жесткостью
• высокая трещино- и морозостойкостью, что позволяет эксплуатировать их в агрессивной газообразной среде
• хорошие противопожарные свойства.

Производство элементов несущих конструкций из железобетона.

Фермы железобетонные производят из конструкционного бетона, тяжелого или легкого, в основном это керамзитобетон и аглопоритобетон. Фермы ЖБИ изготавливают в одно- или многоярусных стендах-камерах. На каждом из них обычно устанавливают несколько металлических форм с паровой рубашкой. Раскосы и стойки расположены на вибростоле в специальных кассетных формах, их закладывают в процессе армирования.

Для нижних поясов фермы при армировании используют струнопакеты из высокопрочной проволоки (ø 5 мм), а для верхних – обычные стержни. Высокопрочную проволоку натягивают гидродомкратами и добавляют бетоноукладчиками бетон. Через 2–3 часа изделие проходит термическую обработку. Качество предварительно напряженных железобетонных ферм регулярно проверяется путем нагружения, предусмотренного в проектных чертежах.

Маркировка ферм железобетонных.

Фермы маркируют, используя буквенно-цифровые обозначения, разделенные дефисами. Для обозначения типа и размера используют буквы, а цифрами – всю остальную информацию, типа длины в метрах, несущей способности фермы, класса напрягаемой арматуры, марки бетона и другую. Буквами также обозначается проницаемость бетона, то есть возможность использования конструкции в агрессивных условиях:

• Н – нормальная
• П – пониженная
• С – 8 бальная сейсмоустойчивость

Конструкции железобетонных ферм

Ферма железобетонная создает крепкий каркас, создающий очертания крыши и особенности перекрытий. Структура ферм, придающих каркасу прочность, жесткость и устойчивость, имеет довольно сложную схему, содержащую значительное количество армированных элементов и стали. Функции несущих платформ, которые выполняют фермы, требуют такой прочности и надежности, чтобы была обеспечена устойчивость здания в экстремальных условиях.

Использование при производстве ферм специальных легких марок бетона позволяет существенно снизить вес конструкции без потери качества. Арматурная сталь высокопрочной марки, входящая во внутреннюю структуру, имеет исключительные антикоррозийные свойства. Поэтому кровля здания на основе железобетонных ферм оказывается неуязвимой к воздействию влаги и мороза.

Контур фермы образуют два его пояса, которые работают на изгиб, а решетку – раскосы и стойки, работающие на осевые усилия. Сегментные фермы железобетонной иногда заменяют на полигональные, в которых элементы верхнего пояса в пределах базовых узлов спрямлены. Это значительно экономичнее использования треугольных или прямоугольных очертаний. Различают следующие их виды:

• сегментные – отличаются верхним поясом очертания и раскосной решеткой;
• полигональные –пояса в них либо параллельные, имеют трапециевидное очертание, то есть отличаются раскосной решеткой и малым углом уклона верхнего пояса;
• арочные безраскосные – имеют жесткие узлы;
• раскосные арочные – характеризуются криволинейными очертаниями верхнего пояса и редкой решеткой.

Стропильные фермы железобетонные: классификация и особенности использования

Многообразие конструкций перекрытий на современном рынке значительно упростило процесс возведения зданий, сократив тем самым сроки строительства крыш. Относительно недавно их собирали прямо на стройплощадке из сборных элементов, а сегодня для покрытия сооружений используют готовые стропильные фермы.

Стропильные фермы железобетонные в зависимости от назначения строения, материала покрытия, способа их опирания и других факторов могут иметь различные типы и очертания. Возможности их применения достаточно широкие:

• здания могут иметь пролеты до 24 м и более:
• кровля – быть как малоуклонной, так и скатной,
• покрытие зданий может быть как с фонарями, так и без и т. д. Подобные конструкции нашли особое применение в зданиях промышленного типа и складских.

Отличаются:

• высокой прочностью,
• жесткостью,
• трещино- и морозостойкостью, что позволяет эксплуатировать их в агрессивной газообразной среде,
• хорошими противопожарными свойствами.

Производство элементов несущих конструкций из бетона ↑

Железобетонные фермы производят из конструкционного бетона, тяжелого или легкого, в основном это керамзитобетон и аглопоритобетон. Их изготавливают в одно- или многоярусных стендах-камерах. На каждом из них обычно устанавливают несколько металлических форм с паровой рубашкой. Раскосы и стойки, соответственно, на вибростоле в специальных в кассетных формах, закладывают их в процессе армирования.

Для нижних поясов при армировании используют струнопакеты из высокопрочной проволоки (ø 5 мм), а для верхних – обычные стержни. Высокопрочную проволоку натягивают гидродомкратами и добавляют бетоноукладчиками бетон. Через 2–3 часа изделие проходит термическую обработку. Качество предварительно напряженных изделий регулярно проверяется путем нагружения, предусмотренного в проектных чертежах.

Маркировка

Их маркируют, используя буквенно-цифровые обозначения, разделенные дефисами. Для обозначения типа и размера используют буквы, а цифрами – всю остальную информацию, типа длины в метрах, ее несущей способности, класса напрягаемой арматуры, марки бетона и другую. Буквами также обозначается проницаемость бетона, то есть возможность использования конструкции в агрессивных условиях:

• Н –нормальная,
• П – пониженная,
• С – сейсмоустойчивость до 8 баллов.

Конструкция железобетонных стропильных ферм ↑

Ферма создает практически своеобразный каркас, определяющий дальнейшие очертания крыши и другие особенности перекрытий. Структура этих бетонных конструкций, придающих каркасу прочность, жесткость и устойчивость, имеет довольно сложную схему, содержащую значительное количество армированных элементов и стали. Это очевидный факт, поскольку функции несущих платформ, которые они выполняют, требуют такой прочности и надежности, чтобы была обеспечена устойчивость здания в экстремальных условиях.

Использование при их производстве специальных легких марок бетона позволяет существенно снизить вес конструкции без потери качества. Арматурная сталь высокопрочной марки, традиционно входящая во внутреннюю структуру, имеет исключительные антикоррозийные свойства. Поэтому кровля оказывается неуязвимой к воздействию влаги или мороза.

Контур образуют два его пояса, которые работают на изгиб, а решетку – раскосы и стойки, работающие на осевые усилия. Различают следующие их виды:

• сегментные – отличаются верхним поясом очертания и раскосной решеткой;
• полигональные –пояса в них либо параллельные, имеют трапециевидное очертание, то есть отличаются раскосной решеткой и малым углом уклона верхнего пояса;

Сегментные фермы иногда заменяют на полигональные, в которых элементы верхнего пояса в пределах базовых узлов спрямлены. Это значительно экономичнее использования треугольных или прямоугольных очертаний.

• арочные безраскосные – имеют жесткие узлы;
• раскосные арочные – характеризуются криволинейными очертаниями верхнего пояса и редкой решеткой.

Типы: безраскосые, раскосые, типовые ↑

• Для строений с малоуклонной кровлей используют безраскосые фермы, снабженные в верхнем поясе дополнительными стойками. Как правило, это здания с большими системами коммуникаций, размещенных в пределах фермы. Их устанавливают с шагом в 6 (при подвесном транспорте) или 12 м.
• Безраскосными треугольными конструкциями перекрывают однопролетные неотапливаемые здания с пролетом в 6, 9, 12 и 18 м, под асбестоцементные волнистые листы.
• Сегментные раскосые и безраскосые применяют для скатных кровель.
• Типовые ЖБИ используют для перекрытия одноэтажных одно- и многопролетных зданий (пролеты – 18 и 24 м ) под рулонные материалы.

Типовых вариантов довольно много, и для них используются следующие обозначения:

• ФС – раскосные фермы для скатных крыш,
• ФБС – безраскосные для скатных крыш,
• ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету,
• ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения,
• ФПН – для малоуклонных крыш с преднапряженными стойками,
• ФБМ – безраскосные для малоуклонной скатной крыши,
• ФПС – для скатной,
• ФТ – безраскосные треугольного очертания для скатной.

Особенности монтажа ↑

Использование конструкций этого типа требует тщательного расчета несущей способности строения. Стропильные конструкции из железобетона крепят к закладным деталям, которые расположены в колоннах или несущих стенах. Еще до начала монтажа проводят проверку качества элементов, их размеров, расположения закладных деталей, подготавливают места опирания. Для приваривания закладных деталей фермы к опорам в составе монтажной бригады должен обязательно участвовать сварщик.

Продольную жесткость конструкции обеспечивают при помощи металлических прогонов, которые приваривают к закладным деталям. В зависимости от типа кровельного покрытия его укладывают либо нf обрешетку, либо непосредственно к прогонам.

© 2021 stylekrov.ru

Титов Б.А. Особенности железобетонных ферм

Титов Борис Андреевич
Поволжский государственный технологический университет
студент

Библиографическая ссылка на статью:
Титов Б. А. Особенности железобетонных ферм // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 12 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2016/12/73780 (дата обращения: 14.09.2021).

При постройке одноэтажных зданий, обычно промышленного значения, а также для инженерных сооружений, таких как мостовые пролеты, опорные линии передач с целью перекрытия пролетов зачастую используются железобетонные фермы, которые являются конструкционным элементом кровли. Правильный подбор при расчете ферм позволяет выдерживать огромные нагрузки, так как они служат несущими конструкциями. Фермы обладают высокой степенью прочности, морозостойкостью и выдерживают деформации.

Железобетонная ферма – это конструкция каркасного типа, которая состоит из ряда стержней, соединённых между собой. Стержни идут по нижнему и верхнему краю соединённые между собой поперечными стержнями. Существует несколько различных соединений стержней и виды зависят от необходимого заданного условия несущей способности фермы.

Рис. 1. Железобетонные фермы.

Существует два типа железобетонных ферм- это сборная монолитного типа и составная. Сборная имеет целостную конструкцию и производится в промышленных условиях и служат для установки как правило на железобетонные колонны, а составная состоит из ряда конструкционных элементов, собираемых непосредственно на объекте строительства.

В производстве железобетонных ферм должны руководствоваться нормативным документом, который регулирует выпуск такого вида изделий, как фермы ГОСТ 20213-89. В производстве используются марки бетона от В30 до В50, а армирование выполняется арматурами АIV и AтV, также арматурной проволокой Вр2. Важным моментом является, что если фермы имеют длину больше 8,96 метра, то армируются они предварительно напряжённой арматурного проката, что обеспечивает необходимые прочностные характеристики. Для нижнего пояса используют высокопрочную проволоку (ø 5 мм), а для верхних – обычные стержни. Проволоку натягивают гидродомкратами и добавляют бетон. Через два часа производят термическую обработку изделия. Качество регулярно проверяют путем нагружения.

Для маркировки ферм используют буквенно-цифровые обозначения. Для обозначения размера и типа, а также проницаемости бетона используются буквы, для всей прочей информации цифры разделенные дефисом.

Рис. 2. Конструкции железобетонных ферм

Ферма создает своеобразный каркас, от которого зависит бедующая крыша. Наполнение арматурами железобетонных ферм имеет сложную схему, имеет большое количество армированных элементов стали, потому что функции несущих платформ, которые они выполняют, требуют большой надежности и прочности, что бы была обеспечена целостность здания в экстремальных условиях. В производстве используют специальные легкие марки бетона, что существенно снижают собственный вес без потери марки. Арматурная сталь используется высокопрочной марки, которая имеет антикоррозийные свойства, что придает ферме неуязвимость к влаге и морозу.

Типы железобетонных ферм

1)                Безраскосовые фермы, имеющие в верхнем поясе дополнительные стойки, используют для строений с малоуклонной кровлей. Обычно это здания с большими системами коммуникаций, размещенными в пределах фермы. Такие фермы устанавливают с шагом в 6 или 12 метров.

Рис. 3. Безраскосовые фермы

2)                Для однопролетных неотапливаемых зданий используют безраскосовые треугольные конструкции с шагом 6, 9, 12 и 18 метров, под асбестоцементные волнистые листы.

Рис. 4. Безраскосовые треугольные конструкции

3)                Для скатных кровель используют сегментные раскосые и безраскосые системы

Рис. 5. Раскосые системы

4)                Для перекрытия одно и многопролетных зданий с пролетами 18 и 24 метра под рулонные материалы используют типовые ЖБИ.

Типовых вариантов большое кличество, и для них используются следующие обозначения:

• ФП – под покрытия из плит, равных по длине пролету,
• ФБС – безраскосные для скатных крыш,
• ФПМ – для малоуклонной кровли без преднапряжения,

Рис. 6. Установка железобетонный фермы

Использование таких конструкций требует точного расчета несущей способности фермы. Стропильные конструкции крепят к закладным деталям, которые находятся в колоннах или несущих стенах. До начала монтажа производят проверку элементов, их размеров и места опирания. Продольную жесткость обеспечивают с помощью металлических прогонов, которые привариваются к закладным деталям.

Библиографический список

1. Инженерные конструкции. – М.: Архитектура-С, 2007. – 408 с.
2. С.Н. Кривошапко, В.В. Галишникова. Архитектурно-строительные конструкции. Учебник. – М.: Юрайт, 2014. – 478 с.
3. В.Г. Евстифеев. Железобетонные и каменные конструкции. В 2 частях. Часть 1. Железобетонные конструкции. – М.: Академия, 2011. – 430 с.

Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Титов Борис Андреевич»

Фермы железобетонные

Железобетонные фермы – это конструкционные элементы для завершающего этапа строительства – постройки крыши. Они выполняют различные функции: защищают от изменений погоды, служат безопасности здания, способствуют комфортному проживанию жильцов в жилых домах и сотрудников – в производственных и торговых помещениях. Железобетонные фермы равномерно перераспределяют массу крыши на стены.

Характеристика железобетонной фермы

Ферма – это конструкция, состоящая из элементов, соединённых между собой – стрежней. Бывают стержни верхнего пояса и нижнего пояса. Вертикальные стойки соединяют их. Существуют элементы, расположенные под углом, их называют раскосными. Эти элементы формируют основу конструкции – решётку. Там, где раскосные блоки соединяются со стойками, образуются узлы железобетонной балки. Фермы подразделяются на два типа:

— составные, произведённые из нескольких прямоугольных частей, как правило, прямо на строительной площадке;

— монолитные (целостные, произведённые на заводе), а затем доставляемые на стройку и устанавливаемые на колонны.

Сфера применения ЖБ-ферм

Железобетонные фермы применяются для:

1. Установки крыши сооружений.
2. Пролетов мостов.
3. Гидротехнических затворов.
4. Опор для ЛЭП.

По видам фермы делятся на два варианта:

• Стропильные.
• Подстропильные.

Важным моментом является проектирование железобетонных ферм, как основы каркаса здания для обеспечения его безопасности и защиты .

Стропильные конструкции ферм

Железобетонные фермы применяются там, где металл или дерево не смогут выдержать высоких нагрузок на каркас, обеспечить его защиту и устойчивость. Главным минусом установки таких ферм является из большая масса, из-за чего необходимо использовать мощную подъёмную технику. Чаще всего железобетонные фермы используют в одноэтажных строениях различной площади

Подстропильные конструкции ферм

Основой для подстропильного вида ферм бывает подстропильная балка длиной 12 м. Применяется, например, для строительства мансард, а также тогда, когда размер колонн больше размера несущих конструкций. Подстропильные балки имеют пучковую конструкцию и соединяются с колоннами сваркой.

Преимущества ЖБ-фермы:

— морозостойкость;

— защита от трещин;

— надежность;

— прочность;

— выдерживают влияние внешней среды.

Ферма может поддержать кровлю, перекрыть пролет и колонну, а также создать опору для последующих конструкций. Существуют варианты открытых ферм. Их часто используют при строительстве промышленных объектов. В жилищном строительстве этот вариант не используется.

Размеры железобетонных ферм

Размеры ферм варьируются в зависимости от государственных стандартов и места применения, в длину могут составлять 6, 9, 12, 18, 24 метра. Ширина и высота также различается.

Наша компания предлагает много вариантов железобетонных ферм для различных видов кровли, а также других вариантов применения. Наши менеджеры проконсультируют Вас по тел: 8 (929) 801-11-09.

2ФС 24-3 АIIIв по стандарту: Серия 1.463.1-16

Фермы 2ФС 24-3 АIIIв – представляются собой уникальные строительные конструкции каркасного типа из соединенных между собой армированных бетонных стержней. Они являются неотъемлемым элементов обустройства скатных крыш одноэтажных зданий. Стропильные сооружения этого типа применяются для укрытия пролетов больших размеров. Их оригинальная конструкция сегментного решетчатого вида предназначена надежно поддерживать настил кровельного покрытия различного типа. С помощью наклонных армированных элементов из бетона в сооружении образуются два пояса, работающие на изгиб. Верхняя его часть – задает очертания крыши и создает удобные крепежные площадки для укладки плит перекрытия. Нижний пояс предназначен гарантированно удерживать кровельный настил над пролетами здания, имеющими различную ширину. Наклонные распорки устанавливаются для компенсации вертикальных нагрузок. С условиями монтажа и особенностями конструкции бетонных армированных ферм 2ФС 24-3 АIIIв можно ознакомиться в специально разработанном техническом документе – Серия 1.463.1-16.

1. Варианты маркировки

На каждую изготовленную ферму 2ФС 24-3 АIIIв наносится условное обозначение в буквенно-цифровой кодировке. Оно в кратком виде предоставляет информацию о типе конструкции, ее длине, несущей допустимой способности, классе используемой арматуры и марке бетона. В Серии 1.463.1-16 представлены все возможные варианты маркировки.

1. 2ФС 24-1;

2. 2ФС 24-2;

3. 2ФС 24-3;

4. 2ФС 24-4;

5. 2ФС 24-5;

6. 2ФС 24-6;

7. 2ФС 24-7;

8. 2ФС 24-8;

9. 2ФС 24-9.

2. Основная сфера применения

Фермы 2ФС 24-3 АIIIв – применяются для возведения кровельного покрытия на одноэтажных промышленных и коммерческих зданиях различного функционального назначения. Эти бетонные армированные изделия сегментного вида используются для перекрытия пролетов различных размеров крупнопанельными железобетонными плитами. Такие сооружения дают возможность существенно уменьшить вес кровельного укрытия. Фермы 2ФС 24-3 АIIIв широко применяются в качестве прочной опоры для крупногабаритных плит при обустройстве скатной крыши различных зданий. Они широко востребованы для возведения кровельного покрытия в неотапливаемых сооружениях. Их можно эксплуатировать в диапазоне температурного режима окружающего воздуха от +50 до -50С. Сегментные армированные бетонные фермы 2ФС 24-3 АIIIв разрешается эксплуатировать в зданиях c подвесным грузоподъемным оборудованием мощностью до 5 тонн.

3. Обозначение маркировка изделия

На железобетонные фермы 2ФС 24-3 АIIIв в соответствии с требованиями Серии 1.463.1-16 наносятся условные обозначения по буквенно-цифровой системе. Эта информация кратко говорит о типе ферты, ее размерах и несущей способности. Например, если при попытке расшифровать маркировку, нанесенную на боковою грань бетонного изделия, мы узнаем, что она обозначает:

1. 2 – типоразмер конструкции;

2. ФС – ферма стропильная;

3. 24 – имеет длину в мерах;

4. 3 – индекс несущей способности;

5. АIIIв – класс напрягаемой арматуры.

Планируя возведение здания с использованием фермы 2ФС 24-3 АIIIв, желательно обратить внимание на ее габаритные и технологические параметры

Длина = 23940;

Ширина = 250;

Высота = 3240;

Вес = 11200;

Объем бетона = 4,47;

Геометрический объем = 19,3914.

4. Изготовление и основные характеристики

Изготовление фермы 2ФС 24-3 АIIIв на любом специализированном предприятии организуется с учетом нормативных требований, оговоренных в Серии 1. 463.1-16. В этом документе предоставлены технологические особенности изготовления, условия приемки и испытаний готовой продукции. В нем даны рабочие чертежи армирующих конструкций бетонных изделий. Для изготовления сегментных ферм, поддерживающих кровельное покрытие, применяют бетоны марок В15-30. Сварные армирующие пояса вдоль нижнего и верхнего края дают возможность получить сооружение решетчатого вида с прекрасными прочностными характеристиками. Их изготавливают из стержневой арматуры марок АIV-АтV. А высокопрочную проволоку ВрII и арматурные канаты К7-К5 используют для изготовления усиливающих дополнительных сеток. В точках соединения поддерживающих сегментов с основным контуром бетонного изделия устанавливают усиливающие каркасные узлы с интервалом не более 100 мм. Количество армирующих элементов напрямую зависит от габаритных размеров поддерживающей фермы. Процесс изготовления армированных бетонных изделий выполняется в многоярусных специальных стальных камерах. На завершающем этапе вся продукция подвергается обработке в термических печах. В результате этой технологии получаются фермы 2ФС 24-3 АIIIв с повышенными параметрами морозостойкости и устойчивости к образованию трещин и коррозии.

5. Транспортировка и хранение

Складировать и перевозить фермы 2ФС 24-3 АIIIв рекомендуется только в вертикальном состоянии. Под них нужно прокладывать деревянные брусья толщиной не менее 80 мм. Более детально с тонкостями транспортировки и хранения готовых армированных бетонных изделий можно ознакомиться в нормативном документе – Серия 1.463.1-16, специально разработанной для них.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер.
Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ).
Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Фермы железобетонные (ФС, ФБС, ФБМ, ФТ, ФПС, ФПМ, ФПН, ФП)

Как подразделяются стропильные железобетонные фермы по виду конструкции и назначению?

Как подразделяются подстропильные железобетонные фермы по виду конструкции и назначению?

Как расшифровываются условные обозначения в маркировках железобетонных ферм?

Правила нанесения маркировочных знаков на железобетонные фермы. Какие показатели должны содержаться в основных надписях?

Как правильно транспортировать и хранить железобетонные фермы?

Как подразделяются стропильные железобетонные фермы по виду конструкции и назначению?

Ответ: Стропильные железобетоны  фермы согласно ГОСТ 20213-89 подразделяют на типы по виду конструкции:

• ФС –  фермы железобетонные раскосные,  сегментные для скатных кровель;
• ФБС – фермы железобетонные безраскосные, сегментные для скатных кровель;
• ФБМ – фермы железобетонные безраскосные для кровель с малым уклоном;
• ФТ – фермы железобетонные безраскосные,  треугольные для скатных кровель

Пример:

Фермы типа ФС

Пример:

Фермы типа ФБС

Пример:

Фермы типа ФТ

Как подразделяются подстропильные фермы по типу?

Ответ: Подстропильные железобетонные фермы подразделяют на типы:

• ФПС —  фермы железобетонные подстропильные для скатных кровель;
• ФПМ – фермы железобетонные подстропильные для кровель с малым уклоном;
• ФПН – фермы железобетонные подстропильные предварительно напряженные;
• ФП —    фермы железобетонные для покрытий из плит  на весь пролет.

Как расшифровываются условные обозначения в маркировках железобетонных ферм?

Ответ: Условное обозначение марки  фермы состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных тире:

Первая группа – обозначает тип конструкции и основные ее размеры;

Вторая группа – порядковый номер по несущей способности, класс арматуры, вид бетона;

Третья группа – дополнительные характеристики (например,  буквой «Н» обозначают изделии предназначенные для эксплуатации агрессивных газообразных сред нормальной проницаемости, «С»- сейсмическая устойчивость 7-8 баллов).

Пример условного обозначения:

4ФС18-6АVЛ-С1 – ферма железобетонная раскосая сегментная, типоразмера 4ФС18, шестой по несущей способности, с напрягаемой арматурной сталью класса А-V, изготовляемой из легкого бетона, применяемой в зданиях с расчетной сейсмичностью 8 баллов, в конструкции использованы дополнительные закладные изделия..

Правила нанесения маркировочных знаков на железобетонные фермы. Какие показатели должны содержаться в основных надписях?

Ответ: Маркировочные надписи должны соответствовать требованиям ГОСТ 13015.2. маркировочные надписи наносятся на боковую поверхность железобетонных изделий. Подразделяются маркировочные надписи на  основные,  информационные и монтажные.

Согласно  ГОСТу,  основные надписи должны содержать:

• марку железобетонной конструкции;
• наименование предприятия-изготовителя или зарегистрированный товарный знак изготовителя;
• штамп технического контроля.

Информационные надписи на фундаментных блоках должны содержать:

• дату изготовления продукции;
• массу конструкции.

Монтажные знаки состоят из изображений. Указывающих на:

• место строповки железобетонной конструкции;
• верх конструкции;
• место опирания конструкции;
• установочные риски на конструкции

Как правильно транспортировать и хранить железобетонные фермы?

Ответ: Транспортировать и хранить железобетонные фермы следует в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.4

Железобетонные фермы должны храниться в вертикальном положении в кассетных стеллажах, рассортированные по размерам и маркам, установленные на деревянные прокладки толщиной не менее 40 мм, шириной – не менее 150 мм. длина деревянных прокладок должна превышать ширину фермы не менее чем на 100 мм.

Деревянные прокладки при транспортировке и хранении  железобетонных ферм должны устанавливаться в местах установки закладных деталей в пределах опорных узлов.

Транспортируются железобетонные фермы в рабочем положении, с уклоном с небольшим уклоном (до 10°).

При транспортировке и хранении железобетонных ферм должна быть обеспечена реальная возможность строповки для выполнения погрузки или монтажа.

Полы для ферм и животноводческих комплексов

Коровники

Курятники

Свинарники

На сельскохозяйственных объектах, где выращиваются животные и птицы, к полам предъявляются повышенные требования, поскольку от их качества зависит продуктивность и состояние здоровья поголовья. Именно поэтому при оборудовании помещений ферм особое внимание уделяют качеству напольных покрытий, обеспечению их прочности, гигиеничности, долговечности.

Полы животноводческих комплексов должны характеризоваться:

• стойкостью к механическим нагрузкам – масса животных, техники, сила трения, возникающая в результате их перемещения;
• устойчивостью к органическим и химическим соединениям – на полы для ферм постоянно попадают продукты жизнедеятельности животных, остатки корма, которые могут содержать остатки удобрений, специальные составы. При этом важно, чтобы с поверхности подобные загрязнения легко удалялись;
• стойкостью к перепадам температуры и влажности – важно, чтобы пол выдерживал подобные воздействия без образования дефектов;
• простотой ухода – полы животноводческих комплексов требуется убирать по несколько раз в день с применением специальных составов, и это должно занимать минимум времени.

Примеры работ

Наиболее полно всем вышеперечисленным требованиям отвечают наливные полимерные полы на основе полиуретановых и эпоксидных смол.

Преимущества наливных полов для ферм

Полимерный наливной пол представляет ровную бесшовную поверхность, которая не требует сложной подготовки основания, отличается простотой обслуживания и высокой скоростью высыхания. Помимо выше перечисленных качеств, наливные полы характеризуются:

• нескользящей поверхностью, не имеющей стыков – таким образом, минимизируется риск травмирования животных и персонала фермы;
• высокой прочностью поверхности, выдерживающей постоянные механические нагрузки;
• экологичностью и гигиеничностью – полимерный пол не выделяет опасных соединений, не поддерживает размножение микроорганизмов, благодаря чему сокращаются риски распространения опасной для животных инфекции;
• пожаробезопасностью – полимерная поверхность не плавится и препятствует распространению пламени;
• простотой ремонта – качественно выполненное покрытие служит долго (10-15 лет), при этом механически поврежденные участки быстро и легко ремонтируются, без привлечения спецтехники и необходимости останавливать работу сельхозкомплекса.

Укладка пола для ферм включает несколько этапов:

• Бетонное основание предварительно очищается, выравнивается, обеспыливается.
• На поверхность наносится слой грунта, при необходимости – гидроизоляция (наиболее распространенный вариант – полимочевина).
• Далее заливается полимерный состав в 1-2 слоя, разравнивается и затирается. В течение 5-10 дней покрытие набирает окончательную прочность, но приступать к эксплуатации можно уже через 2-3 дня.

Чаще всего в помещениях фермы оборудуют бетонные полы с топпингом, нанесение которого позволяет существенно повысить эксплуатационные характеристики основания. Данный вид наливных полов приобрел широкую популярность благодаря оптимальному сочетанию качества и стоимости. Устройство эпоксидного наливного пола обойдется чуть дороже, однако такое покрытие превосходит бетонный пол по техническим характеристикам, имея долговечную, бесшовную и абсолютно безопасную для животных (экологичную и нескользкую) поверхность.

В случае очень высокой нагрузки возможно устройство высоконаполненных покрытий – толщиной от 5 мм с дополнительным армированием.

Стоимость устройства пола

Вы можете примерно оценить стоимость работы с помощью калькулятора

Специалисты Polimer-S-Group изготовят наливное напольное покрытие оптимального типа для ферм и животноводческих комплексов в кратчайшие сроки, с использованием современного оборудования и материалов.

(PDF) Ферма-ферма из предварительно напряженного железобетона для крыш

Журнал конструкций

(16 дюймов × 22 дюйма) []. Вертикальные стержни были подвергнуты последующему натяжению до

, чтобы противостоять силам растяжения.

Фермы из сборного железобетона / предварительно напряженного железобетона были представлены в

 в статье журнала ACI под названием «Предварительно напряженный бетон

Фермы» []. В статье обсуждались два прототипа: прототип —

Ithathadaclearspanof.m (.) иadepthof.m

( ), для отношения пролета к глубине  и прототип II. который имел

чистый промежуток в.М (. ) и глубиной . м (. )

по отношению к глубине .erstprototypehadonly

диагональных элемента без вертикалей; однако второй прототип

имел диагональные элементы и две вертикали около центра

ферм. Все верхние, нижние и диагональные элементы

были предварительно напряжены. Однако предварительное напряжение в диагоналях

составляло только% напряжений сдавливания из-за большого трения

потерь, возникающих в прижимных устройствах.Авторы

заявили, что элементы треснули на раннем этапе загрузки из-за того, что диагонали

не были должным образом предварительно напряжены.

Авторы также заявили, что использование бетонных ферм

снизило бы цену почти вдвое, если бы использовалась альтернатива стали

. В  была разработана новая система бетонных ферм

для многоуровневого здания кондоминиума, построенного

в Миннеаполисе, Миннесота, с использованием так называемой «ER-Post.”ER-

Post — это система, изобретенная М. ДеСаттером из компании Erickson Roed &

Associates для обеспечения свободного от колонн пространства для кондоминиумов

[]. DeSutter смогла предварительно натянуть фермы Vierendeel на глубину

. м (. ) и пролет . м (. ) для

с отношением пролета к глубине равным  [].

In  была спроектирована ферма-балка из сборного железобетона

для поддержки крыши угольного хранилища в Шардже,

Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ).Спроектированная e.Construct USA,

LLC, ферма глубиной . м ( ) имела пролет м ( )

без промежуточных опор, в результате чего пролет от

до

до — коэффициент глубины . Ферма состояла из двух сборных

сегментов фермы; каждый сегмент имеет длину  m (. ). Два сегмента

были соединены с помощью арматуры с последующим натяжением и монолитного бетонного соединения

. Несколько ферм были возведены на расстоянии

м ( ), чтобы создать венцовую крышу.На рисунке  показаны

построенные фермы и временная опора, использованные во время монтажа

в середине пролета для поддержки двух сегментов фермы до тех пор, пока не будет применено последующее натяжение

и затвердевание монолитного бетона

.

Согласно e.Construct USA, LLC, использование сборной железобетонной стропильной системы

вместе со стальными прогонами Z-образной формы и металлическим настилом крыши

привело к примерно % экономии затрат на строительство

по сравнению с оригинальный дизайн из конструкционной стали

.Это значительная экономия, которая побудила авторов

продолжить исследование систем ферменных конструкций из сборного железобетона, чтобы оптимизировать

их конструкции, улучшить их конструктивность и приспособить

к практике производства в Соединенных Штатах. Несколько усовершенствований

, которые будут обсуждаться в разделе , имеют

, которые привели к снижению стоимости и веса, и, следовательно, потенциал

при использовании сборных железобетонных конструкций с удлиненной крышей

.

2. Разработка предлагаемой системы

Ферменная система из сборного железобетона, предложенная в данном исследовании, представляет собой эволюцию

ферменной системы Шарджи, представленной ранее.

Основные усовершенствования, которые были предложены для решения

F: временные опоры, используемые перед последующим натяжением

(любезно предоставлено e.Construct, LLC).

Вопросы проектирования, изготовления и строительства включают: () изменение ориентации диагоналей на сжимающие элементы

, изготовленные из традиционно армированного бетона; () использование стальных резьбовых стержней высокой прочности

для натяжных элементов (вертикалей)

для исключения растрескивания; () использование готовых форм

типичных двутавровых балок мостов из сборного / предварительно напряженного железобетона, таких как

AASHTO и тройник, с модульными блокировками для упрощения производства

; () использование высокоэффективного самоуплотняющегося бетона

(SCC) для обеспечения качества, эффективности и экономии

при изготовлении ферм; и () размещение каналов для последующего натяжения в нижнем фланце

, чтобы исключить необходимость в более толстых перемычках

на концах балок.Чтобы представить эти улучшения, было выбрано здание

для проектирования предлагаемой ферменно-балочной системы

. На рисунке  показаны вид сверху и вид сверху примерной компоновки здания

, соответственно. Пролет фермы

балок составляет  м ( ) с уклоном% (венчанная ферма). e

длина здания составляет  м () и состоит из  ферм-балок

, которые имеют шаг m ( ).

2.1. Системный анализ и дизайн.Предлагаемая система

спроектирована в соответствии с ASCE – Стандарт

Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций

[]. Вертикальные нагрузки, которые применяются к крыше, перегрузка

(𝐷), (крыша) и временная нагрузка (). Боковые нагрузки,

, такие как ветровые и землетрясения, рассматриваются как

, которым противодействуют сдвиговые стены или системы крепления колонн, аналогичные

, которые используются в типовой конструкции складского помещения, поэтому

не будут представлены в этой статье.Расчетная снеговая нагрузка

. кН / м2 ( psf) в дополнение к . кН / м2 ( psf) для

механических, электрических и шлейфовых (MEP) нагрузок и металла.

настил крыши, используется для расчета нагрузки. Для анализа предлагаемой стропильно-балочной системы

был выбран тройник AASHTO-PCI

(BT-) для ферменно-балочной секции в качестве примера

легкодоступной секции для большинства сборных мостов

производители. Программа расчета конструкций SAP

используется для моделирования предложенной фермы-фермы с использованием элементов рамы

с точечными нагрузками, приложенными к местоположениям прогонов.Вертикальные элементы

имеют расцепители момента на обоих концах, чтобы воспринимать только осевую нагрузку.

Результаты анализа при факторизованных нагрузках показывают, что максимальные осевые силы

в верхнем, нижнем и вертикальном

и диагональных элементах составляют,  кН (, сжатие kip),

Соответственно. Для этапов отгрузки,

погрузочно-разгрузочных работ и возведения результаты анализа показывают, что

Графическая бетонная ферма для вечеринок и выставок

$ 0.06- $ 0,80 / метр

30000 метров (минимальный заказ)

Ad

Продукт Легкая стальная ферма и балка Размер 38×12 & amp; 45×15 & amp; 50×15 Материал Оцинкованный лист Обработка поверхности Антикоррозийная обработка горячеоцинкованной стали Характеристика 1.The изделие имеет хорошую форму и хорошую форму, четкие края и углы; 2. Высокое содержание цинкового покрытия; 3. отличная коррозионная стойкость, защита от ударов, влаги, защиты окружающей среды, шума, температуры и других эффектов; 4.Высокие стандарты размеров сечения, структурной устойчивости. Применение Здания, фабрики, офисные здания, гостиницы и другие сооружения, строительство и преобразование Опыт работы 11 лет Цвет Металлический цвет MOQ Не менее 10 т Упаковка PP (упаковочная лента) / картон Место происхождения HE BEI ​​Связанные продукты Процесс производства 1. Если вы напишите нам, мы свяжемся с вами в течение 12 часов, обычно намного раньше 2. Убедитесь, что размер и толщина, вы получите более точную цену 3.Мы предоставляем все виды спецификаций на ваш выбор 4. Расчетная доставка может зависеть от праздников, таких как весенний фестиваль, национальный день 5. Бесплатный образец — acceptalbe, только вы должны оплатить стоимость доставки 6. Бесплатный документ: коммерческий счет-фактура, упаковочный лист и сертификация оригинала 7. Цена моделей подлежит окончательному подтверждению. 8. Поперечное сечение продукта может быть изменено (прозрачное, с отверстием или точкой) 9. Порт FOB: Xingang TJ Application Packaging & amp; Доставка 1.Что является сырьем для продукта9. Сырье с высоким содержанием цинка 2. Толщина ассортимента продукта составляет 9 0,15–3,0 мм 3. На поверхности продукта содержание цинка составляет 9 Т е содержание цинка от От 50 грамм до 275 грамм 5. Размер продукта9 В зависимости от ваших потребностей и регионального масштаба можно определить размер 6. Степень вертикальной ориентации ваших продуктов9 Перпендикулярность продукта очень хорошая. 7. Какие клиенты из страны покупают вашу продукцию9 Применимо к Австралии, Юго-Восточной Азии, Южной Америке, Северной Америке, Африке, Ближнему Востоку, Европе 8.Сколько дней — это дата доставки продукта9 5-20 дней 9. Когда вы можете заказать доставку9 Мы можем заказать доставку за 7 дней до окончания производства 10. C и продукция разного размера9 Да, может быть от 0,5 метра — 15 метров 11. Сколько тонн в месяц9 Достичь 3000 тонн 12. Продукция имеет сертификат материала 9 Да, у нас есть 13. C и отправьте изображение продукта или отправьте образец9 Да, мы можем 14. C использовать сертификат происхождения9 Да, мы можем 15. Сделать торговое обеспечение 9 Да, мы можем 16. Продукция Соответствует австралийским или американским или европейским стандартам9 Да, мы можем, наша продукция экспортируется в Австралию 11 лет.

Поведение изогнутых стальных трубчатых ферм, заполненных бетоном

https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2013.10.015Получить права и содержание

Основные моменты

•

Мы предоставили набор новых данных испытаний на криволинейные фермы CFST, подверженные изгибу.

•

Мы исследовали режимы разрушения и развитие деформации криволинейных ферм CFST.

•

Мы обсудили упругую жесткость и несущую способность изогнутых ферм CFST.

Реферат

Серия испытаний была проведена на изогнутых бетонных стальных трубчатых фермах (CCFST) с изогнутыми поясами CFST и полыми раскосами, подвергнутыми изгибу. В общей сложности 8 образцов, в том числе 4 фермы CCFST, 2 прямые фермы CFST (называемые фермами CFST) и 2 изогнутые полые трубчатые фермы, были испытаны для изучения влияния отношения подъема к пролету и заполняющего бетона на характеристики изгиба Фермы CCFST. Наблюдались различные виды отказов: отказ при изгибе для ферм CFST, отказ при изгибе и сдвиге для ферм CCFST и отказ от местного продольного изгиба для полых трубчатых ферм.Экспериментальный результат показал, что жесткость и несущая способность ферм CCFST были больше, чем у ферм CFST, но фермы CCFST испытали совместное разрушение с относительно низкой пластичностью. Между тем, заполняющий бетон поддерживал стальные трубчатые пояса и увеличивал жесткость, несущую способность и пластичность. Модель конечно-элементного анализа (FEA) ферм CCFST была разработана и подтверждена результатами испытаний. Затем модель была использована для исследования механического поведения фермы с помощью анализа полного диапазона.Была предложена упрощенная модель для прогнозирования упругой жесткости с учетом как деформации изгиба, так и деформации сдвига. Также обсуждалась несущая способность конструкции CCFST.

Ключевые слова

Изогнутая стальная труба, заполненная бетоном (CCFST)

Ферма

Жесткость

Модель FEA

Грузоподъемность

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2013 Elsevier Ltd. Все права зарезервированный.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Оптимизация предварительно напряженных сборных железобетонных кровельных ферм путем изменения ее геометрических параметров — IJERT

ech Отделение структурного проектирования гражданского строительства

Инженерно-технологический колледж Юнуса Коллам, Керала, Индия

Smt. Kaikeyee A K

Доцент кафедры гражданского строительства Инженерно-технологический колледж Юнус Коллам, Индия

Резюме В этой статье предварительно напряженная сборная железобетонная ферма крыши предлагается в качестве альтернативы обычным фермам крыши.Поскольку бетон плохо сопротивляется растягивающим напряжениям, проектирование стропильных ферм с использованием железобетона очень сложно. Чтобы противостоять высокому осевому растяжению в нижнем поясе, бетонная ферма должна быть предварительно напряжена. Здесь моделирование различных конфигураций ферм крыши из предварительно напряженного железобетона выполняется с помощью программного обеспечения ETABS 2018 путем изменения его геометрических параметров, таких как формы, уклон, пролёт и расстояние между фермами, а также проводится анализ и оптимизация, чтобы найти наиболее эффективный и лучший вариант. Конфигурации стропильных ферм из предварительно напряженного сборного железобетона, подходящие для различных условий.

Ключевые слова ETABS 2018, Оптимизация, Сборный бетон, Предварительное напряжение, Фермы крыши, Анализ ветра

1. ВВЕДЕНИЕ

   В книге «Проектирование конструкций» название фермы изображает треугольную форму. Ферма крыши — это в основном структурный каркас, спроектированный с одним или несколькими треугольными элементами через равные промежутки времени, который состоит из прямых тонких элементов с их закрывающими элементами, соединенными через узлы. Внешние нагрузки, передаваемые кровельным покрытием, воспринимаются либо как реакция на стены, либо на опорные стойки.В основном эти нагрузки прилагаются к стыкам фермы. В некоторых случаях становится жизненно важным прикладывать нагрузки в промежуточных точках. Соответственно, помимо прямых сил, элементы подвергаются изгибающему действию.

   Рис.1: Типичные компоненты стропильной фермы

   Стальные кровельные фермы являются наиболее широко используемым типом кровельных ферм, но они могут плавиться при высоких температурах и вызывать образование шейки в стали, а также сталь может вызывать коррозию при контакте с морскими районами. В этом случае в качестве эффективной альтернативы будут использованы фермы из предварительно напряженного железобетона.Американская компания e.Construct предложила государству

   — это современная бетонная ферменная балка, которая была построена и спроектирована для хранилища цемента в Шардже, ОАЭ.

   1. Цели

      Цели следующие,

      -Для определения эффективности стропильных ферм из предварительно напряженного железобетона, а также подбора оптимальных конфигураций ферм для различных условий

      -Для расчета конструкции с учетом статической, временной и ветровой нагрузки.

      -Для получения оптимальной конфигурации стропильных ферм предварительно напряженных сборных железобетонных ферм кровли.

      -Проверить и проверить возможности реализации общей компьютерной программы ETABS для анализа и проектирования стропильных ферм.

2. МЕТОДОЛОГИЯ

   В этом исследовании для выполнения анализа конструкции стропильных ферм на основе обзора и обзора литературы были собраны такие данные, как формы, размеры, свойства материалов и программное обеспечение, которое обычно используется для анализа.Затем проектируются модели предварительно напряженных железобетонных ферм, назначаются и анализируются нагрузки, и выполняется оптимизация. В этом исследовании программное обеспечение ETABS 2018 было адаптировано для моделирования, оптимизации и анализа предварительно напряженных железобетонных кровельных ферм. ETABS — это расширенный трехмерный анализ строительной системы, программа, ориентированная на проектирование, специально созданная для анализа строительных конструкций. Были оценены результаты и сделаны выводы.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ

   Ферма крыши размером 12 x 24 м выбрана для моделирования с высотой колонны 5 м в пяти выбранных формах (тип A, ферма вентилятора, ферма Fink, ферма Pratt и ферма Howe).Для покрытия кровли предусмотрен лист асбеста марки М20 толщиной 6 мм. Позже моделирование проводилось с изменением наклона (1 из 3, 1 из 4 и 1 из 5), расстояния (4 м, 6 м и 8 м) и пролета (6 м, 12 м и 18 м).

   Здесь предварительно напряженные арматуры помещаются в нижний пояс фермы. Свойства материала и детали:

   Таблица I. Конструкционные элементы и их размер

   	УЧАСТНИК	РАЗМЕР
   	Колонны	250 x 250 мм
   	Стержни фермы	90 x 90 мм
   	Purlins	65 x 65 мм

   Рис.2: Ферма типа A

   Рис.3: Ферма вентилятора

   Рис.4: Ферма Fink

   Рис.5: Ферма Howe

   Рис.6: Ферма Pratt

   НАЗНАЧЕННЫЕ НАГРУЗКИ И ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ

   Следующие нагрузки назначаются для анализа смоделированных стропильных ферм

   1. Собственная нагрузка

      Это постоянная нагрузка, которая действует на конструкцию из-за собственного веса элементов, поддерживаемой конструкции, а также прочных приспособлений или других аксессуаров. Исследование с постоянными нагрузками учитывается при проектировании здания и одновременно в удельном весе материалов.Эти нагрузки рассчитываются, как указано в IS 875-1987 (часть I).

   2. Переменная нагрузка

      В случае стропильной фермы временная нагрузка может представлять собой нагрузку от пыли, распределенную, ударную нагрузку и вибрацию, другие факторы, такие как ветер, сейсмические воздействия, снег, а также колебания температуры, дифференциальную осадку, ползучесть, усадку и т. Д. Исследование предлагает принимать временные нагрузки при проектировании зданий с целью обеспечения структурной безопасности зданий. Динамические нагрузки рассчитываются согласно IS 875-1987 (часть II).

   3. Ветровая нагрузка

      Ветер движется относительно поверхности земли. Основным источником ветра в общих чертах является вращение Земли и изменение земной радиации. Это дополнительно вызывает конвекцию вверх или вниз. За счет всасывающего эффекта ветра

      дует над крышей, ветровые нагрузки обычно поднимаются перпендикулярно. Ветровая нагрузка является очень важным фактором при проектировании стропильных ферм. В данном исследовании параметры ветра рассчитываются согласно IS 875- (часть III) 2015.

      ТАБЛИЦА II. Параметры ветра

      Базовая скорость ветра (Vb)	39 м / с (Тривандрам)
      Фактор вероятности или коэффициент риска (k1)	1.0 (на 50 лет)
      Фактор рельефа, высоты и размеров конструкции (k2)	0,98 (для 2 категории местности)
      Фактор топографии (к3)	1.0 (для равнинной земли)
      Коэффициент ветрового давления	0,8 (наветренный) и 0,5 (подветренный)

      1. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

         В этот раздел включены рисунки, на которых показано изменение каждого параметра в каждой из моделей.

   4. Сочетания нагрузок

      Соответствующие комбинации нагрузок между статической, временной и ветровой нагрузками автоматически генерируются в программном обеспечении ETABS.Согласно выбранным проектным нормам IS 875-1987 (часть v), сочетания нагрузок:

      1. 1,5 (DL + LL)

      2. 1,2 (DL + LL + WLÂ ± X)

      3. 1,2 (DL + LL + WLÂ ± Y)

      4. 1,5 (DL + WLÂ ± X)

      5. 1,5 (DL + WLÂ ± Y) f) 0,9 DL + 1,5WLÂ ± X

   Нижняя часть колонны является фиксированной, а все остальные соединения в ферме крыши назначаются фиксированными.

   V. АНАЛИЗ

   Структурный анализ используется для определения воздействия нагрузок на физические конструкции и их компоненты.Настоящее исследование включает два разных анализа, а именно анализ ветра и анализ продольного изгиба.

   Рис. 7: График, показывающий максимальные значения смещения для всех моделей фермы

   Рис. 8: График, показывающий максимальные значения изгибающего момента для всех моделей фермы

   Рис. 9: График максимального кручения для всех моделей фермы

   Рис. 10: График, показывающий максимальную нагрузку на колонну для всех моделей фермы

   Рис. 11: График, показывающий коэффициент нагрузки при продольном изгибе для всех моделей фермы

   Международный журнал инженерных исследований и технологий

   ISSN: 2278-0181

   Т.10 Выпуск 06, июнь-2021

   Рис. 12: График, показывающий значения базового сдвига для всех моделей фермы

   Результаты анализа показывают, что зависимость смещения от наклона, шага и пролета прямо пропорциональна. При изменении наклона от 1 к 3 до 1 к 5 смещение уменьшается на 56%, при увеличении шага смещение также увеличивается на 78%, а при увеличении пролета максимальное смещение также увеличивается на 45%. По всем типам ферм максимальное смещение наблюдается для моделей с уклоном 1 к 3, шагом 6 м и пролетом 18 м.В соответствующей спецификации максимального смещения, уклона и расстояния использовались значения от минимального до умеренного диапазона значений, упомянутых в исследовании. С помощью этого вывода четко выясняется, что пролет является наиболее важным параметром, поскольку максимальное значение пролета, принятое в исследовании, вызвало экстремальное состояние смещения для всех типов ферм. Параметрическая спецификация уклона 1 из 3, шага 4 м и пролета 12 м казалась более экономичной из-за меньшего смещения, и фермы Fan & Pratt считаются разумными.

   Изменения наклона не влияют на изгибающий момент. Максимальный изгибающий момент ощущается для уклона 1 из 3, шага 6 м и пролета 6 м, тогда как минимальный изгибающий момент испытывает модель, имеющая уклон 1 из 3, шаг 4 м и пролет 12 м. При изменении расстояния от 4 до 8 м изгибающий момент увеличивается до 72%, раскрывая идеологию: чем больше расстояние, тем больше будет изгиб. Умеренная длина пролета служила экономичным для минимального изгибающего момента (при соотношении сторон в плане 1: 2).Ферма Fink обладает сравнительно меньшим изгибающим моментом Ферма подвергается скручиванию независимо от длины пролета, скорее, скажем, очень незначительный уровень отклонения возникает при кручении при изменении длины пролета. Даже максимальное и минимальное скручивание испытывается на одном и том же склоне, то есть 1 из 3, изменение уклона связано с заметными изменениями скручивания, а небольшой уклон всегда способствует экономии с точки зрения скручивания. Кручение претерпевает уменьшение при уменьшении зазора, раскрывая зазор как наиболее интерпретируемый параметр для кручения.В целом почти все типы ферм показали удовлетворительный результат по минимальному кручению, кроме

   .

   для фермы Fink

   Параметрическая спецификация, соответствующая граничным значениям коэффициента продольной нагрузки (BLF), показывает изменение только одного параметра, а именно длины пролета, тем самым указывая на его доминирующее влияние на BLF. Максимальное значение —

   .

   достигается для длины пролета 6 м, а минимальная — 18 м, что свидетельствует об обратной пропорциональности BLF по отношению к длине пролета (чем больше длина пролета, тем меньше будет BLF).Увеличение BLF на 26% наблюдалось при уменьшении длины пролета. В то время как два других параметра остались такими же для граничных значений, но Spacing в целом установил весьма заметное снижение BLF при его улучшении. Ферма типа Финк снова считается экономичной среди типов фермы.

   Параметрическая спецификация еще раз раскрыла значение модификации длины пролета, вызывающее наибольшее изменение сдвига основания. Это параметр бетонной фермы, где наблюдались необычайные отклонения по величине.Модификации уклона привели к некоторому значительному изменению сдвига основания, и незначительное изменение было выполнено с изменениями расстояния. Еще одна особенность этого параметра заключается в том, что это единственный параметр, в котором все типы ферм показали одинаковые значения максимального значения. Максимальный изгибающий момент ощущается при параметрической спецификации уклона 1 из 3, шага 6 мм и пролета 6 м, а минимальный изгибающий момент испытывается для моделей, имеющих уклон 1 из 3, шаг 6 м и пролет 18 м.

   При рассмотрении общей нагрузки на колонну повторилась та же картина наблюдений и выводов, что и для базового сдвига параметра.

   1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

   Фермы вместо твердых полотен — BridgeTech

   Каким бы ни был метод конструкции моста, ограничение собственного веса является основным требованием. Собственный вес — это самая важная нагрузка на конструкцию, и ее уменьшение создает резерв для временных нагрузок. Собственный вес также определяет конструкцию строительного оборудования, амортизация которого является основным компонентом стоимости строительства моста.

   Собственный вес коробчатой ​​балки из предварительно напряженного бетона представляет собой сумму веса верхней плиты, нижней плиты и стенок, и эти три компонента можно рассматривать отдельно для облегчения поперечного сечения. Толщина верхней плиты зависит от динамической нагрузки и необходимости обеспечения соответствующей прочности на продавливание, и поэтому не может быть уменьшена чрезмерно. Толщина нижней плиты часто зависит от необходимости содержать внутренние арматуры, но ее конструкция, как правило, менее строгая.

   Когда используется внутреннее последующее натяжение, толщина стенки часто определяется необходимостью удерживать и отклонять арматуру, а в узких коробчатых балках площадь стенки может достигать 30% площади поперечного сечения. Перемычки снижают эффективность изгиба поперечного сечения из-за их расположения близко к оси силы тяжести и увеличивают затраты на рабочую силу и материалы, поскольку они являются наиболее сложным для отливки элементом всего поперечного сечения. Однако полотна необходимы для передачи сдвига, и их эффективность сдвига в основном зависит от механических свойств материала.

   Эффективность материала можно оценить по отношению его прочности к плотности. Бетон с давлением 45 МПа имеет КПД сжатия около 1800 м и низкий КПД при растяжении; следовательно, эффективность сдвига также низкая. Эффективность растяжения стального листа Fe 510 EN-10025 намного выше, около 4600 м при текучести, хотя нестабильность снижает эффективность сжатия.

   Сталь для предварительного напряжения определенно более эффективна. Нить T15S EN-10138 достигает 21.500 м при нагрузке 0,1%, и трос, как правило, является наиболее эффективным способом использования натяжной стали. Если связать эффективность конструкционных материалов в их оптимальных рабочих условиях с эффективностью предварительно напряженной стали, бетон 45 МПа достигает 8,4%, а листы из высококачественной стали — 21,4%.

   Балочные перемычки в основном рассчитаны на изгибные напряжения, а для создания эксцентрического сжатия, контролирующего краевые напряжения, используется предварительно напряженная сталь. Это требует наличия двух широких фланцев для сжатия без нестабильности, а использование железобетона обеспечивает разумную эффективность сжатия при невысокой стоимости.Как только требование изгиба удовлетворено, отклонение сухожилия может уменьшить продольную силу сдвига в полотнах, что положительно скажется на толщине полотна и, следовательно, на эффективности изгиба поперечного сечения.

   Внешнее последующее натяжение увеличивает эффективность поперечного сечения, снижает затраты на рабочую силу и материалы, а также ускоряет и упрощает строительство. Кроме того, эффективность сжатия железобетона может быть улучшена за счет увеличения прочности при той же плотности ( i.e ., с использованием высокопрочного бетона), или за счет уменьшения плотности при той же прочности ( т. е. ., с использованием конструкционного легкого бетона).

   Следующим шагом к повышению эффективности конструкции является отказ от концепции коробчатых балок из предварительно напряженного бетона в пользу использования стальных балок без предварительного напряжения, дополненных железобетонной плитой. Стальная пластина толщиной в несколько миллиметров выдерживает ту же силу сдвига, что и бетонное полотно в несколько дециметров, имея менее 10% веса.Однако нестабильность отрицательно сказывается на использовании стали при сжатии, а использование бетонной нижней плиты для двойного комбинированного действия в областях отрицательного изгиба обычно ограничивается самыми длинными пролетами. Поэтому в большинстве случаев скручивающим напряжениям противодействуют поперечные рамы и боковые распорки, толстые стальные нижние фланцы имеют отрицательный изгиб, а поперечная устойчивость сжатых фланцев становится главной проблемой.

   Аналогичная эффективность может быть достигнута с предварительно напряженными коробчатыми балками из композитных материалов , которые сочетают в себе использование внешнего дополнительного напряжения, железобетонных плит и стальных гофрированных пластин или легких ферм и пространственных рам.Эти решения предлагают эффективные поперечные сечения (составленные из масс, удаленных от оси тяжести и эффективно предварительно напряженные), которые максимально используют предварительное напряжение стали, легки и просты в сборке. Опубликованная на ACI Concrete International в мае 2001 г. «Фермы вместо твердых полотен » представляет собой подробное описание этих инновационных структурных решений.

   По сравнению с традиционной коробчатой ​​балкой из предварительно напряженного бетона собственный вес уменьшается без ущерба для момента инерции и прочности на изгиб, а конструктивная эффективность сразу же возрастает.На пролет 40 м коробчатая балка из предварительно напряженного бетона с внутренним дополнительным натяжением требует около 0,55 кубических метров бетона на квадратный метр поверхности настила, которые уменьшаются до 0,45 м при использовании внешнего предварительного напряжения. Коробчатая балка из предварительно напряженного бетона со стропильными стенками или стальными гофрированными листами требует всего 0,35 м бетона, а облегчение составляет от 25 до 35%.

   Поскольку бетон сконцентрирован на краях поперечного сечения, радиус инерции увеличивается, эффективность изгиба поперечного сечения увеличивается с квадратичным соотношением, а потребность в последующем растяжении значительно снижается.Эффективность изгиба даже выше, чем у обычных композитных профилей без предварительного напряжения.

   Особенность использования материалов: бетонные плиты сопротивляются изгибу благодаря предварительному напряжению, отклонение которого снижает силу сдвига до значений, которым можно противостоять с помощью легких стальных или бетонных ферм или стальных гофрированных пластин. Каждый материал работает с однородным, а не с треугольным рисунком напряжения, с повышенной индивидуальной эффективностью.

   По сравнению с композитными мостами без предварительного напряжения, вес стальных конструкций составляет от 15 до 20%, а их удельная стоимость аналогична, поскольку фермы могут изготавливаться промышленных форм, а стенки из стальных гофрированных листов не требуют сварных ребер жесткости.

   Полевые работы самые простые. По сравнению с мостами из предварительно напряженного бетона, бетонные перемычки не закладываются. По сравнению со стальными композитными мостами сращивание в полевых условиях проще, а допуски на размеры менее жесткие. Сокращается продолжительность строительства, монтажное оборудование легче и дешевле.

   Предварительно напряженные композитные мосты можно разделить на две категории, основное различие между которыми состоит в продольной передаче поперечного усилия.Мосты с пространственной рамой исключают материал, не работающий в решетчатой ​​схеме Moersch, в то время как коробчатые балки со стальными гофрированными пластинами имеют более высокую эффективность сдвига стальных пластин по сравнению с железобетонными стенками.

   Преимущества по сравнению с традиционными коробчатыми балками из предварительно напряженного бетона могут быть значительными, и интересные аспекты этих конструктивных решений не ограничиваются экономией труда и материалов, поскольку также учитываются многие качественные аспекты.

   Большинство коробчатых балок из предварительно напряженного бетона имеют только две стенки из-за веса и сложности многоклеточных секций, а продольные осевые напряжения в плитах отличаются от средних значений двумерного продольного анализа из-за задержки сдвига.В надстройке пространственно-каркасной конструкции используется несколько плоскостей фермы для достижения трехмерного распределения нагрузки, увеличения избыточности и пластичности, а также для уменьшения продольных поперечных сил, передаваемых через узлы между диагоналями и плитами, и результаты анализа более надежны. Равномерные поперечные прогибы космического каркаса также делают результаты двумерного продольного анализа более реалистичными.

   В обычной коробчатой ​​балке дифференциальная усадка из-за разной толщины стенок и плит вызывает градиенты напряжений в узлах поперечного сечения.В пространственно-рамном мосту с бетонными диагоналями эти эффекты уменьшаются за счет одинаковой толщины конструктивных элементов. Наконец, распределение нагрузки происходит по нескольким направлениям, и в случае отказа элемента напряжения перераспределяются из-за более высокого уровня резервирования.

   Что касается метода строительства, миграция опорных реакций не предполагает поэтапного запуска мостов из ферменто-балочной конструкции и пространственно-каркасных мостов. Когда продольное расстояние между узлами нижней плиты меньше ширины крышки сваи, под нижними узлами можно использовать подвижные пусковые опоры, хотя для этого требуется прерывистая последовательность запуска и частые операции подъема.

   На сегодняшний день наиболее важные области применения этих структурных систем были получены путем сегментного сборного железобетона с самоустанавливающимися порталами, литья на месте на опалубке и сбалансированного консольного литья с направляющими опалубки.

   Во втором издании проекта «Запуск мостов из предварительно напряженного композитного материала и со стальными гофрированными пластинами» сравнивается эффективность предварительно напряженных композитных мостов (стальные стенки из гофрированных пластин и пространственные рамы) с эффективностью обычных коробчатых балок из предварительно напряженного бетона с статистический анализ 76 автомобильных мостов с однокамерным поперечным сечением постоянной глубины и внутренним дополнительным натяжением.Среднее улучшение эффективности при изгибе составляет около 22%, в то время как улучшение структурной эффективности колеблется от 15% для 30-метровых пролетов до 27% для 70-метровых пролетов.

   Конкретный бетон с октетными фермами (OTEC) для легких конструкций

   Аннотация

   Последние достижения в разработке сверхвысокопроизводительного фибробетона (UHP-FRC) с очень высокой прочностью на сжатие вдохновили инженеров на разработку легкой конструкции пустоты в материале, что позволяет использовать теплоизоляционные свойства пористого бетона при сохранении прочности и жесткости.В данной статье этот инженерный материал именуется как бетон, изготовленный с использованием октетно-ферменных конструкций (OTEC). Для изготовления ОТЭК-структур были разработаны смеси UHP-FRC и «зеленые» UHP-FRC (G-UHP-FRC). Образцы элементарных ячеек ОТЕС со стороной 50,8 мм с различными диаметрами элементов, а также образцы ОТЕС на изгиб 5 × 1 × 1 с элементами диаметром 8 мм были отлиты и испытаны при одноосном сжатии и четырехточечном изгибе, соответственно. Прочность на сжатие образцов элементарной ячейки OTEC с различным диаметром элементов в основном обусловлена ​​растяжением и, следовательно, значительно превосходит прочность на сжатие образцов из контрольной пены Green Ultra-High Performance Concrete со случайной ориентацией пор.Эти результаты указывают на многообещающее применение ОТЕС UHP-FRC и G-UHP-FRC для легких конструкций.

   Основное содержание

   Загрузить PDF для просмотраПросмотреть больше

   Больше информации

   Меньше информации

   Закрывать

   Введите пароль, чтобы открыть этот PDF-файл:

   Отмена
   Ok

   Подготовка документа к печати…

   Отмена

   исследователей из Беркли используют 3D-принтер для изготовления более прочного и экологичного бетона

   Home> Новости> Исследователи из Беркли используют 3D-принтер для изготовления более прочного и экологичного бетона Исследователи из Беркли использовали 3D-принтер для создания балок, армированных полимерной решеткой.Специальная камера показывает, что при испытании на изгиб балки очень гибкие и большая часть трещин затупляется решеткой.

   13 октября 2020 г., Джеймс Стейнбауэр

   Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали новый способ армирования бетона с помощью полимерной решетки, шаг вперед, который может соперничать с другими усовершенствованиями на основе полимеров и улучшить пластичность бетона при одновременном снижении выбросов углерода из материала.

   Команда Беркли использовала 3D-принтер для создания решеток из октетов из полимера, а затем заполнила их бетоном со сверхвысокими характеристиками (UHPC), который в четыре раза прочнее обычного бетона на сжатие.Армированный материал хорошо показал себя при испытаниях на сжатие и четырехточечный изгиб

   .

   Этот метод, описанный в ноябрьском номере журнала Materials and Design, может повысить привлекательность бетона, одного из наиболее широко используемых искусственных строительных материалов и одного из самых потребляемых веществ в мире, уступающего только воде. Он дешевый, обильный и прочный на сжатие, способный выдерживать очень большие нагрузки.

   Но бетон, как известно, непрочен при растяжении или изгибе.Он хрупкий и при разрыве начинает трескаться. Без армирования бетонная конструкция может внезапно разрушиться и разрушиться.

   С середины 19 века инженеры делают железобетон стальной арматурой. Но прочность стали имеет некоторые недостатки: она тяжелая, дорогая в производстве, трудоемка в установке и со временем ухудшается. Сегодня растет число инженеров, изучающих возможность армирования бетона полимерами, которые привлекают исследователей, поскольку они легкие, не подвержены коррозии и из-за большого количества перерабатываемых материалов могут быть дешевыми в производстве.

   «Когда материал хрупкий, он может выдерживать определенную пиковую нагрузку, а затем выходит из строя», — сказала соавтор исследования Клаудиа Остертаг, профессор гражданской и экологической инженерии. «В данном случае мы не наблюдали сбоя. Он становился все сильнее и сильнее. Для нас, интересующихся бетоном, это удивительно. Вы превращаете что-то очень хрупкое в очень пластичное ».

   С 60-х годов прошлого века инженеры армировали бетон полимерными волокнами. Концепция не нова. Волокна использовались для усиления раствора с древних времен — вспомните о соломе, добавляемой в сырцовые кирпичи.Но это не идеальное решение. Волокна смешиваются с бетоном перед заливкой и редко распределяются равномерно. Это означает, что в одной части конструкции может быть высокая концентрация волокон, а в другой их почти нет, что оставляет путь для образования трещин.

   Преимущество решетчатой ​​арматуры заключается в том, что ряд ферм останавливает трещины до того, как они станут слишком большими.

   «Трещины — это очень умно, — сказал Остертаг. «Они выберут путь наименьшего сопротивления. Однако в этом случае трещины больше не могут избежать армирования из-за его однородного трехмерного расположения.”

   Предыдущие эксперименты с полимерными решетками были вдохновлены природой, включая внутреннюю часть раковин морских ушек и сотовую форму ульев. Но это армирование было двумерным, что ограничивало их способность выдерживать сложные бетонные конструкции.

   Исследователи напечатали на 3D-принтере набор решеток октетов в Институте инноваций дизайна Джейкобса.

   Для создания трехмерной конструкции, которая могла бы выдерживать большие нагрузки со всех сторон — что инженеры называют изотропными — исследователи из Беркли использовали октетную ферму для решетчатой ​​структуры.Популяризованная архитектором Бакминстером Фуллером в 1950-х годах, ферма из октетов известна своей прочностью и невероятной легкостью. В начале 1900-х годов Александр Грэм Белл использовал его для изготовления воздушных змеев.

   Этот проект основан на предыдущих исследованиях компании Ostertag, чья лаборатория впервые предложила идею использования структуры октетно-решетчатой ​​структуры в бетоне со сверхвысокими характеристиками. Хайден Тейлор, доцент кафедры машиностроения, является автором-корреспондентом нового исследования, а Брайан Салазар, доктор наук.Доктор наук, инженер-механик, ведущий автор.

   Команда протестировала два разных полимера: полимолочную кислоту (PLA), которую легко напечатать на 3D-принтере, но более хрупкую, чем другие полимеры, и акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), который прочнее, чем PLA, и используется во всем, от кирпичей Lego до мотоциклетных шлемов. к байдаркам и автомобильным бамперам. Переход с PLA на ABS не оказал существенного влияния на испытания на сжатие; все образцы железобетона с решетчатой ​​арматурой имели высокие значения плотности деформации, что означает, что они были способны поглощать много энергии.

   Чтобы создать композитные балки, исследователи залили решетки сверхвысококачественным бетоном.

   Инженеры также экспериментировали с количеством решетчатой ​​арматуры, используемой в бетоне. Один образец был тоньше, полимер составлял 19,2% от объема образца. Другой составил 33,7%. Увеличение количества полимера в образцах несколько снизило их прочность на сжатие, но увеличило их пиковые нагрузки. Важно отметить, что количество полимера существенно не изменило общие механические свойства конструкции.Образцы с меньшим количеством полимера были такими же прочными, как и образцы с большим количеством.

   Но есть некоторые случаи, когда большее количество полимера может иметь значительные преимущества.

   Производственный цемент, основной ингредиент бетона, производит 8% мировых выбросов углекислого газа. В большинстве бетонных конструкций арматурный материал составляет менее 5%. Таким образом, увеличение количества полимера — и уменьшение количества бетона — может сократить общие выбросы углерода в конструкции.

   «Реакция, при которой образуется цемент, по своей природе производит CO ₂ », — сказал Тейлор.«Напротив, существует возможный путь к полимерам, которые являются чистыми углеродно-нейтральными или даже потенциально углеродно-отрицательными, за счет использования биополимеров, вторичной переработки и возобновляемых источников энергии».

   Следующим шагом, по словам Салазара, будет определение того, будут ли различные виды бетона лучше обслуживаться различными формами решетки. В будущем инженеры могут определить наилучшую геометрию армирования для конкретного проекта с помощью программного обеспечения для оптимизации топологии.

   «Забегая вперед, мой самый большой вопрос — как выбрать лучшую решетчатую структуру для конкретного приложения», — сказал Салазар.«Могут быть найдены еще более оптимальные геометрические формы».

   Другими соавторами исследования являются Пархам Агдаси и Ян Уильямс из Департамента гражданской и экологической инженерии.

   Это исследование финансировалось за счет гранта Образовательного альянса Беркли по исследованиям в Сингапуре (BEARS) для программы Сингапур-Беркли по эффективности и устойчивости строительства в тропиках.

   .