Qué son y dónde se utilizan las cerchas de techo. Granjas: tipos de granjas, descripción, clasificación y principio de funcionamiento ¿Cuáles son los nombres de los elementos de la granja?

La tarea principal al erigir un techo de cualquier configuración y tipo es maximizar la protección del edificio contra los efectos negativos de factores externos. Esto se puede lograr mediante el uso de armaduras de techo de madera o metal.

Requisitos básicos de diseño

• Independientemente del tipo específico de materiales de construcción (madera, techos soldados, tejas metálicas, tejas comunes) antes de comenzar trabajos de acabado Se debe erigir una estructura de edificio sólida, cuya tarea principal debe ser garantizar la estabilidad y confiabilidad del techo que se está colocando.
• La ejecución de alta calidad de la estructura, cuyas partes principales son las vigas y las vigas debajo de la viga, es una garantía de que resistirá todas las cargas constantes y temporales que se ejercen sobre ella.

Características de diseño de las armaduras de techo.

En definición "Armadura de techo" Incluye una serie de elementos estructurales: tirantes, racks, listones. Tal estructura rígida, como resultado del ensamblaje, proporcionará el esqueleto del techo.

Esta definición se refiere a las estructuras rígidas utilizadas en la construcción de techos inclinados.

La tarea de las cerchas es transferir la carga total, que se aplica al techo, a las paredes del edificio. El material para la fabricación de cerchas es principalmente madera, pero también son posibles opciones alternativas.

La base para crear estructuras de madera son tablas, madera en rollo, madera.

Los elementos individuales se conectan mediante el método de corte. En el caso de que las piezas sean de tablones, se utilizan pernos, clavos y llaves anulares dentadas.

Al erigir edificios grandes, cuando el tramo es de más de 16 metros, se utilizan cerchas con bastidores de metal estirados durante la construcción.

En el caso de utilizar bastidores de madera estirados, la fijación segura de los nudos es una tarea bastante difícil, y cuando se utilizan elementos metálicos, esto es fácil de hacer.

Montar cerchas de madera es un proceso bastante laborioso. Cuando se utilizan cerchas de tipo combinado (con madera y partes de metal) esto se puede hacer mucho más rápido.

Al construir edificios residenciales, la opción rara vez se usa. estructura del tejado con granjas abiertas. Básicamente, se cierran con losas de techo. En la construcción de edificios industriales, las cerchas abiertas son una opción de techado bastante popular.

Las vigas también se pueden utilizar como elementos principales. Las vigas de vigas de hormigón armado son estructuras de vigas que cubren los escalones de las columnas de 12, 18 metros de largo. En este caso, dichos elementos son soportes intermedios.

Tipos de armaduras de techo

Al elegir una estructura y material para crear un esqueleto de techo, es necesario tener en cuenta en qué material están construidas las paredes. Los soportes para las estructuras de soporte pueden ser de hormigón armado, columnas metálicas, paredes de ladrillo o vigas de techo.

Las características de las granjas permiten clasificarlas de acuerdo con los siguientes criterios:

• el contorno de los cinturones;
• diseño constructivo;
• circuito estático;
• tipo de celosía.

El criterio más importante para dividir las granjas en tipos separados es el contorno de los cinturones. Está determinada por el diseño del techo, el tamaño del tramo a cubrir y la magnitud de la carga aplicada. Básicamente, la elección del material del techo depende de la pendiente del cinturón superior.

• En el campo de la construcción industrial, las armaduras de techo con correas paralelas se utilizan para la instalación de cubiertas planas.
• En el caso de utilizar asbestocemento o láminas de acero como material de cubierta, se dispone una estructura de soporte de tipo trapezoidal.
• En el campo de la ingeniería civil, los más populares son los esqueletos de forma triangular.
• Para cualquier tipo de forma, se utilizan diferentes sistemas de rejilla. Al construir cerchas con cordones paralelos o forma trapezoidal la mejor opción Es una celosía triangular, reforzada mediante rejillas adicionales.
• Además de este tipo, está muy extendido un esquema de viga dividida o celosías con cerchas.

Sobre la base del diseño constructivo las granjas se dividen en los siguientes tipos:

• ligero o de pared simple: se distinguen por la presencia de un refuerzo en los nodos;
• pesado o de doble pared: su característica es la presencia de dos hojas con forma en los nodos.

Al erigir edificios con una luz significativa (talleres de ensamblaje, hangares), se utilizan estructuras pesadas. En tales edificios industriales, el esqueleto sirve como barras transversales de los sistemas de marcos.

Según el material de fabricación las armaduras de techo son:

• de madera;
• metal;
• mixto (o combinado).

Selección de forma

Para elegir la forma correcta de la estructura, debe prestar atención a los siguientes puntos importantes:

• material utilizado como techado;
• el valor del ángulo de la pendiente del techo;
• la presencia de superposiciones de techo;
• los detalles de un tipo específico de conexión de partes de armaduras de techo.

Por ejemplo, en el caso de un techo de tipo plano, cubierto con materiales bituminosos enrollados, la mejor opción para un truss es una estructura rectangular o trapezoidal.

Con un ángulo de pendiente de más de 12 grados y en el caso de pavimentos pesados, las cerchas triangulares son la mejor opción.

El cálculo de la altura del truss se realiza utilizando la fórmula correspondiente a la forma seleccionada de la estructura:

• Para opción triangular: 1/5 x L. La letra latina indica la longitud del tramo.
• Para construcción rectangular: 1/6 x L.

En la construcción de edificios residenciales privados, el más utilizado es el truss triangular. Para la construcción de techos con una o dos pendientes con diferentes ángulos de pendiente, se utilizan una variedad de combinaciones con vigas inclinadas, se disponen cerchas de madera o metal.

La estabilidad de las armaduras aumenta mediante la disposición de ligamentos adicionales para los cordones superior e inferior. La fabricación de dichos paquetes se lleva a cabo principalmente sobre la base de tableros.

En el caso de erigir un techo con dos pendientes, la elección racional es un tipo de celosía con vigas colgantes.

El punto más importante al elegir una estructura de viga es la selección de un material de construcción que pueda proporcionar el grado requerido de resistencia, rigidez y confiabilidad. La categoría de precio a la que pertenece el material también es importante.

Granjas de madera

Las cerchas de madera son la opción más popular y cumplen con la mayoría de los requisitos de diseño.

Se utilizan en los siguientes casos:

• al instalar techos tipo buhardilla;
• en la construcción de instalaciones comerciales, agrícolas, deportivas, industriales;
• durante la restauración de techos planos de estructuras para diversos fines;

Las principales ventajas vigas de madera nuevas granjas en relación con otras variedades de tales estructuras son:

• simplicidad del proceso de producción y su automatización;
• plazos de entrega cortos para el trabajo de diseño;
• facilidad de instalación (debido a la presencia de elementos estructurales confeccionados);
• una amplia perspectiva para la implementación de los más inusuales soluciones de diseño en términos de forma, configuración, etc.;
• peso relativamente ligero;
• posibilidad de aplicación en caso de grandes luces (la longitud máxima puede ser de 18 m);
• la posibilidad de aislamiento y la facilidad de su implementación;
• excelente desempeño y características tecnológicas;
• perteneciente a la primera categoría de seguridad contra incendios (el material se somete a un procesamiento adecuado en la fábrica);
• Cumplimiento de los requisitos de seguridad ambiental.

En el caso de elegir estructuras a base de madera, es necesario prestar atención al procesamiento de alta calidad del material con compuestos antisépticos y antipiréticos que protegen la estructura de los efectos destructivos de la podredumbre, hongos, insectos y fuego.

Especificidad de las armaduras de techo de metal.

Para garantizar una mayor rigidez, se utilizan sistemas de vigas a base de metal. Esta opción es la más adecuada para construir armaduras de techo de una longitud considerable (más de 10 m). En tales casos, no solo las vigas están hechas de acero, sino también las vigas y soportes de cumbreras de Mauerlat. La colocación no se realiza con una pieza de conexión de madera, sino con un canal. Las esquinas soldadas se utilizan para sujetar las patas de la viga.

Las principales ventajas de las armaduras de celosía de acero. están:

• mayor nivel de fuerza;
• firmeza;
• no susceptibilidad a la destrucción y la descomposición;
• vida útil significativa;
• facilidad de uso cuando es necesario superponer estructuras de gran superficie y altura.

También debe indicar desventajas de las cerchas metálicas:

• peso significativo de la estructura que se está creando;
• el uso de equipos especiales para elevar la estructura a la altura requerida;
• inestabilidad del material y una alta probabilidad de su deformación en condiciones de fondo de alta temperatura;
• Alto costo.

Las armaduras de techo de acero son de tres tipos:

• cinturones paralelos;
• triangular;
• poligonal.

Al planificar un techo blando, las cerchas con correas paralelas o poligonales son óptimas. En el caso de materiales laminados, es mejor elegir estructuras triangulares.

La industria produce cerchas de techo de dimensiones unificadas, que están diseñadas para vanos, cuya longitud es de 18, 24, 30 y 36 metros.

Para la fabricación de cinturones y celosías de armaduras, en la mayoría de los casos, se utilizan esquinas y la fijación de elementos individuales se realiza mediante soldadura. Se consideran las estructuras más racionales para la fabricación de cinturones de los cuales se utilizaron vigas en T de ala ancha. El proceso de fabricación de tales estructuras es bastante simple, además, consumen menos material, pero la confiabilidad y la resistencia de la estructura no se ven afectadas.

Una característica distintiva de una armadura de armadura de acero de una armadura es la presencia de un cinturón paralelo. Se producen en tamaños estandarizados similares.

Durante la construcción de casas privadas, en muchos casos, se utilizan armaduras de acero, cuyo material es una tubería de perfil. En comparación con las cerchas basadas en ángulos, canales o barras en T, estas estructuras tienen menos peso.

Tales estructuras se pueden ensamblar directamente en el sitio de construcción. En este caso, se utiliza una máquina de soldar.

Las armaduras se fabrican sobre la base de tubos con forma doblada o laminada en caliente. En este caso, se utiliza acero con un espesor de un milímetro y medio a cinco milímetros. La sección del perfil de la tubería puede ser cuadrada o rectangular.

Actualmente, las armaduras de techo de hormigón armado también se utilizan a menudo en la construcción. Son estructuras de celosía muy robustas para cubrir grandes vanos.

Es aconsejable montar tales armaduras en los techos de edificios de un piso, cuyo revestimiento está sometido a cargas muy pesadas.

Cálculo de cargas

Durante la construcción del sistema de vigas, un punto importante no es solo Buena elección la forma de la estructura y el material de fabricación, pero también el cálculo correcto de las posibles cargas.

Son de tres tipos:

• permanente: peso total de la torta de techo;
• temporal: el peso de la capa de nieve sobre el techo de las personas, la fuerza de las ráfagas de viento;
• especial- esta categoría incluye carga sísmica.

El sistema de celosía de celosía y vigas es una estructura portante que incluye muchos elementos. Independientemente del diseño y la forma específicos, este es un proceso tecnológicamente complejo, cuya etapa principal es la etapa de diseño. Es en este momento que se realizan los cálculos, de cuya exactitud depende la seguridad de toda la estructura durante todo el período operativo. Este cálculo consta de cálculos complejos, cuya implementación requiere conocimientos profesionales.

Montaje

El proceso de instalación más simple se describe a continuación como ejemplo. estructuras de techo al erigir un techo inclinado.

• Primero, de acuerdo con la fórmula anterior, se calcula el valor de la caída de la pared:
  W x tgL

La letra Ш denota la distancia entre los dos muros de contención y tgL es la tangente del ángulo de inclinación del techo.

• Después de eso, se cosecha la cantidad requerida de vigas de madera, pretratadas con compuestos antisépticos.
• El siguiente paso es instalar el Mauerlat. El grosor de la viga debe corresponder al grosor de las paredes. Es necesario sujetarlo de la manera más rígida posible y realizar una impermeabilización de alta calidad. Durante la instalación de la viga de soporte, es necesario asegurarse de que se observe una disposición estrictamente horizontal.
• Una vez completada la instalación del Mauerlat, se deben marcar los puntos de instalación de las patas de la viga y se deben cortar los huecos para ellos.
• Las armaduras preparadas previamente se colocan de tal manera que sobresalen 30 cm de la superficie de la viga de soporte. La fijación se realiza mediante pernos y soportes.
• El proceso finaliza con la instalación de puntales y la instalación del torneado. En los casos en que las patas de las vigas tengan más de 4,5 m de largo, los soportes son imprescindibles. En la parte superior de las vigas montadas, se colocan tiras de torneado.

CONCLUSIONES:

• El uso de cerchas a base de madera o metal protege el edificio de influencias externas.
• Los principales requisitos para el material seleccionado y la estructura de la armadura de celosía son resistencia, estabilidad y confiabilidad.
• La tarea de las cerchas es transferir la carga total, que se aplica al techo, a las paredes del edificio.
• Las cerchas se clasifican según la forma de las correas, el diseño estructural, el esquema estático y el tipo de celosía.
• Hay cerchas con cinturones paralelos, trapezoidales, triangulares.
• Las armaduras de techo están hechas de madera o metal. También son posibles opciones combinadas.
• La estabilidad de las armaduras aumenta mediante la disposición de paquetes adicionales para los cordones superior e inferior sobre la base de las tablas.
• Al montar un sistema de vigas, un punto importante es el cálculo correcto de las posibles cargas.

Más sobre el sistema de vigas techo a cuatro aguas mira el video.

BARANDILLA DE METAL

FINCAS EN REVESTIMIENTOS DE EDIFICIOS

Cerchas de techo. Provisiones generales.

Los revestimientos consisten básicamente en estructuras de vigas y vigas, correas, farolas (si es necesario), amarres y estructuras de cerramiento de techo. El más extendido en los revestimientos de naves industriales, hangares, almacenes, complejos deportivos, los centros comerciales, donde se requiere superponer grandes vanos, recibieron armaduras de acero. Las cerchas son económicas en términos de costos de metal y son fáciles de fabricar; se les puede dar fácilmente cualquier forma de acuerdo con las condiciones arquitectónicas dadas, la tecnología de producción y los requisitos del trabajo de diseño bajo carga.

Una armadura de techo es una estructura de celosía que absorbe las cargas de la cubierta del techo, superponiendo el tramo transversal del edificio y descansando sobre los elementos de soporte de este edificio (columnas, muros). Con una rejilla dispersa de columnas, donde la distancia en la dirección longitudinal es de 12 metros o más, se instalan cerchas adicionales entre las columnas a lo largo del edificio, que sirven como soporte para las cerchas intermedias. Tales armaduras adicionales se denominan armaduras de viga. Las armaduras del techo y la estructura inferior difieren en la forma de las correas, los tipos de rejillas y la marca del perfil enrollado. La elección final del tipo de celosía depende del propósito del edificio, el perfil del techo, el sistema de drenaje, la región climática, el material de revestimiento y los factores económicos.

Tipos de armaduras de techo

Las armaduras de techo se distinguen por la forma de las correas, el tipo de celosía y el tipo de sección de las barras de armadura.

— Contornos de la granja dependen del propósito del edificio y se toman de acuerdo con el diseño de diseño de la interfaz con elementos contiguos, el diagrama estadístico y el tipo de cargas, las condiciones de operación y el tipo de cubierta del techo. Dependiendo de la forma de las correas, las cerchas se subdividen en segmentarias, poligonales, trapezoidales, con correas paralelas y triangulares.

— Granjas contorno triangular- se utilizan en sistemas en voladizo y vigas con una carga concentrada en el medio del tramo, así como, dependiendo de las condiciones de operación, si es necesario, establecer una pendiente significativa del techo. Las cerchas triangulares tienen una serie de inconvenientes importantes, a saber, la complejidad del diseño estructural de la unidad de soporte, que solo permite un acoplamiento con bisagras de la cercha con la columna, lo que reduce la rigidez lateral del edificio. Las varillas de celosía en la parte media del truss son demasiado largas, su sección transversal se selecciona de acuerdo con la máxima flexibilidad, lo que finalmente conduce a un gasto excesivo del metal.

— Armazones de acordes paralelos- Tienen longitudes iguales de elementos de celosía, los mismos diseños de nodos, repetibilidad de elementos y partes, lo que permite unificar dicho esquema de diseño y contribuye a la industrialización de su fabricación. Por el momento, debido a sus ventajas, las cerchas de cuerdas paralelas son las más extendidas y son el tipo principal en los revestimientos de edificios. Sin embargo, vale la pena señalar que en términos de su esquema están lejos del diagrama de momentos y no son económicos en términos de consumo.

— Granjas de segmento- el contorno curvilíneo de la correa repite completamente el diagrama de momentos, lo que en teoría permite fabricar una armadura de este tipo con ahorros significativos en el consumo de acero, pero la complejidad de la fabricación de dicha estructura aumenta la intensidad del trabajo de producción y, por lo tanto, prácticamente no se utiliza.

— Armazones de contorno poligonal- corresponden bastante estrechamente al contorno parabólico del diagrama de momentos, con una fractura de cinturón en cada nodo, pero sin el uso de secciones curvas. Se utilizan principalmente solo para la construcción de armaduras pesadas con grandes luces y estructuras de puentes.

— Cerchas trapezoidales- en comparación con los triangulares, tienen ventajas en un diseño de unidades más simple y también le permiten colocar una unidad de marco rígido, lo que aumenta la rigidez de todo el marco del edificio. Las celosías de tales armaduras no tienen varillas largas en el medio del tramo y su forma está más cerca del contorno del diagrama de momentos.

Tipos de rejilla de celosía - se seleccionan según el esquema de aplicación de la carga, la forma de los cordones y los requisitos de diseño. El peso de la celosía, la complejidad de su fabricación y su apariencia dependen del tipo de celosía seleccionada.

— Sistema de celosía triangular- se utiliza en cerchas con cordones paralelos o forma trapezoidal, da la menor longitud total de la celosía y el menor número de nudos con la trayectoria de fuerza más corta desde el lugar de aplicación de la carga hasta el soporte. Se hace una distinción entre cerchas con tirantes de soporte ascendentes y descendentes. La desventaja de este sistema es la presencia de tirantes comprimidos largos, lo que requiere un consumo adicional de acero para lograr la estabilidad del diseño.

— Sistema de riostra de celosía- su uso más conveniente a baja altura de las cerchas, así como bajo la condición en que se transmiten grandes fuerzas a lo largo de las estanterías. La fabricación de la celosía diagonal es laboriosa y requiere un gran consumo de metal. El camino de la fuerza desde el nodo con la carga aplicada al soporte es largo, atraviesa todos los nodos y varillas de la celosía, por lo tanto, al diseñar, se coloca al máximo para que los elementos más largos, los tirantes, se estiren. , y los puntales están comprimidos.

— Rejilla Sprengel- se utiliza en el caso de concentración de cargas al cordón superior cuando están fuera de la aplicación nodal, así como si es necesario reducir la longitud del cordón de diseño. El dispositivo de celosía de celosía permite obtener la distancia óptima entre los elementos de las estructuras transversales con la observación racional del ángulo de inclinación de los tirantes, con la posibilidad de reducir la longitud calculada de las varillas comprimidas. En las armaduras de techo, la rejilla de armadura le permite mantener una distancia normal entre las vigas, lo que es conveniente para soportar los elementos del techo, o le permite colocar un nodo intermedio necesario para soportar el techo de paneles grandes. El dispositivo de la rejilla de celosía es laborioso y, en algunos casos, requiere un consumo adicional de metal. Si la carga en el truss actúa en ambas direcciones, entonces es aconsejable utilizar celosía cruzada. En cerchas con cinturones de Tavrs, es posible utilizar celosía cruzada, donde los tirantes se unen directamente a la pared de la barra en T.

— Rejilla rómbica y semibiselada- Tienen gran rigidez debido a la interacción de dos sistemas de tirantes, son óptimos para el funcionamiento de estructuras para elevadas fuerzas laterales. Se utilizan principalmente en puentes, mástiles, torres, comunicaciones y donde se requieran grandes alturas de celosía.

Sección transversal de varillas de armadura- la elección está determinada principalmente por el propósito y el diseño del truss. Las armaduras de techo están diseñadas a partir de esquinas emparejadas laminadas en caliente, de perfiles rectangulares soldados eléctricamente, canales, tuberías redondas, con cinturones de vigas en T y vigas en I de ala ancha; en algunos casos, es posible el uso de armaduras de esquinas simples .

El tipo de sección más común de elementos de celosía, esquinas emparejadas, se utiliza en todas las regiones climáticas en combinación con estructuras de cerramiento ligeras y pesadas, con edificios que abarcan entre 18 y 42 m. Dicha solución, conveniente para el diseño de nodos en refuerzos y juntas de correas, revestimientos y amarres, tiene amplias oportunidades en el diseño para la selección del tipo de armadura, así como una variedad de opciones de áreas de sección transversal de elementos. . Sin embargo, una gran cantidad de elementos adicionales (cartelas, cartelas, revestimientos) aumentan el consumo de acero y los costos laborales para la fabricación.

Una solución de diseño más racional que permite reducir el peso, la intensidad laboral de la fabricación e instalación de estructuras metálicas es el uso de tubos redondos o perfiles rectangulares doblados-cerrados en la construcción de cerchas. Los ahorros se logran debido a la forma racional del perfil y las conexiones sin escudete de los elementos de celosía con el cordón de la cercha. La gran ventaja de las varillas tubulares es su estabilidad uniforme en dos planos, buena aerodinámica, facilidad de pintado en funcionamiento y resistencia a la corrosión.

La solución de diseño óptima para el truss son las correas en T con una rejilla de esquinas laminadas en caliente. El área de aplicación es la misma que para las armaduras de esquinas emparejadas, pero al unir las esquinas a la pared de las barras en T, permite prescindir de los refuerzos, respectivamente, el volumen de acero se reduce y la fabricación el proceso se simplifica.

Características del cálculo y esquema de armaduras de techo.

Los esquemas de truss son bastante diversos y dependen de las condiciones tecnológicas del edificio, la estructura del techo, consideraciones técnicas, económicas y arquitectónicas. Con base en estos datos, se determinan la longitud del tramo, la altura de la cercha, el contorno de la correa, el valor de la pendiente, etc. Para techos de baja pendiente, las cerchas trapezoidales se utilizan para techos con una pendiente de 5-10% y con correas paralelas para techos que no están llenos de agua en una pendiente de 2.5%, la celosía es de elemento bajo, de forma simple. Los techos con una pendiente pronunciada están diseñados a partir de armaduras triangulares o a dos aguas con cinturones paralelos. Las cerchas de un solo paso se utilizan principalmente en edificios de varios tramos con drenaje externo de agua.

Al calcular en armaduras de vigas, las fuerzas en los nodos y varillas de las armaduras se determinan según las cargas. Varias cargas actúan sobre las armaduras para cada una de las cuales es necesario determinar los esfuerzos:

- que incluye el peso propio de la cercha, el peso de las vigas, techado y aislamiento, linternas, amarres en el revestimiento;

- desde equipos de elevación y transporte, comunicaciones y equipos aéreos, instalaciones de iluminación, ventilación, etc., con grandes emisiones de polvo, se tiene en cuenta la carga de polvo;

cargas atmosféricas- nieve, viento. Las cargas de nieve en el diseño de elementos de pavimento son las principales que determinan las dimensiones de la sección, especialmente con un techo ligero. En algunos casos, comparte carga de nieve en los esfuerzos de diseño alcanza el 60-70%.

Dimensiones generales de las cerchas.- largo y alto. La longitud del tramo de las cerchas está estipulada en los términos de referencia y está determinada por los requisitos operativos y la distribución del edificio. La altura óptima se toma de la condición del peso más pequeño del truss, teniendo en cuenta la provisión de la rigidez necesaria y la posibilidad de transportar elementos agrandados, la altura del truss también se puede asignar en función de la condición de la necesidad de colocar las comunicaciones técnicas en el espacio entre granjas.

"ESTRUCTURAS INDUSTRIALES DE ACERO"

"Prommetkon"

asociación de la industria de la construcción de acero

Hoy en día, las armaduras de una tubería de perfil se consideran legítimamente una solución ideal para la construcción de un garaje, un edificio residencial y dependencias. Resistentes y duraderos, estos diseños son económicos, rápidos de construir y pueden ser manejados por cualquier persona con un poco de conocimiento en matemáticas y habilidades de corte y soldadura.

Y cómo elegir el perfil correcto, calcular el truss, hacer puentes en él e instalarlo, ahora le contaremos en detalle. Para esto te hemos preparado clases magistrales detalladas haciendo tales granjas, videos tutoriales y valiosos consejos de nuestros expertos.

Entonces, ¿qué es una granja? Es una estructura que une los soportes en una sola unidad. Es decir, la celosía pertenece a estructuras arquitectónicas simples, entre las valiosas ventajas de las que destacamos las siguientes: alta resistencia, excelente desempeño, bajo costo y buena resistencia a deformaciones y cargas externas.

Debido al hecho de que tales armaduras tienen una alta capacidad de carga, se colocan debajo de cualquier material para techos, independientemente de su peso.

El uso en la construcción de cerchas metálicas a partir de perfiles cerrados nuevos o rectangulares se considera uno de los más racionales y soluciones constructivas... Y por una buena razón:

1. El principal secreto es la economía gracias a la forma racional del perfil y la conexión de todos los elementos de la rejilla.
2. Otra valiosa ventaja de los tubos de perfil para su uso en la fabricación de truss es la misma estabilidad en dos planos, notable aerodinámica y facilidad de uso.
3. ¡A pesar de su reducido peso, estas cerchas pueden soportar cargas importantes!

Las armaduras de celosía difieren en la forma de las correas, el tipo de sección transversal de las varillas y los tipos de celosía. ¡Y con el enfoque correcto, puede soldar e instalar de forma independiente una armadura desde una tubería de perfil de cualquier complejidad! Incluso este:

Estadio II. Adquirimos un perfil de alta calidad

Entonces, antes de elaborar un proyecto para futuras granjas, primero debe decidir sobre puntos tan importantes:

• contornos, tamaño y forma del futuro techo;
• material para la fabricación de la cuerda superior e inferior de la armadura, así como su celosía;

Recuerde una cosa simple: un marco hecho de una tubería con forma tiene los llamados puntos de equilibrio, que son importantes para determinar la estabilidad de toda la armadura. Y es muy importante elegir material de alta calidad para esta carga:

Las granjas se construyen a partir de una tubería de perfil de este tipo de secciones: rectangular o cuadrada. Estos se emiten diferentes tamaños secciones y diámetros, con diferentes espesores de pared:

• Recomendamos los que se venden especialmente para edificios de pequeño tamaño: estos tienen una longitud de hasta 4,5 metros y una sección de 40x20x2 mm.
• Si va a hacer trusses de más de 5 metros, elija un perfil con parámetros de 40x40x2 mm.
• Para la construcción a gran escala del techo de un edificio residencial, necesitará tuberías de perfil con los siguientes parámetros: 40x60x3 mm.

La estabilidad de toda la estructura es directamente proporcional al grosor del perfil, por lo tanto, para la fabricación de armaduras, no use tuberías para las cuales están destinadas solo para soldar bastidores y marcos; aquí hay otras características. También preste atención al método de fabricación del producto: electrosoldado, deformado en caliente o deformado en frío.

Si se compromete a hacer tales armaduras usted mismo, tome espacios en blanco de sección cuadrada: la forma más fácil de trabajar con ellos es. Obtenga un perfil cuadrado de 3-5 mm que sea lo suficientemente fuerte y similar en rendimiento a las barras de metal. Pero si va a hacer que la granja sea solo algo para la visera, entonces puede dar preferencia a una opción más presupuestaria.

Asegúrese de considerar las cargas de nieve y viento en su área al diseñar. Después de todo, el ángulo de inclinación de las cerchas es de gran importancia al elegir un perfil (en términos de carga):

Puede diseñar con mayor precisión una armadura a partir de una tubería de perfil utilizando calculadoras en línea.

Solo notamos que la mayoría construcción simple una armadura hecha de un tubo de perfil consta de varios estantes verticales y niveles horizontales en los que puede colocar vigas del techo. Puede comprar un marco de este tipo ya hecho por su cuenta, incluso por pedido en cualquier ciudad de Rusia.

Estadio III. Calculamos la tensión interna de las cerchas.

La tarea más importante y responsable es calcular correctamente la armadura de la tubería de perfil y seleccionar el formato deseado para la celosía interior. Para hacer esto, necesitamos una calculadora o algo similar. software, así como algunos datos tabulares de SNiPs, que para ello:

• SNiP 2.01.07-85 (impacto, carga).
• SNiP p-23-81 (datos sobre estructuras de acero).

Revise estos documentos si es posible.

Forma del techo y ángulo de inclinación.

¿Qué tipo de techo se necesita para una granja? ¿Mono-tono, hastial, abovedado, arqueado o inclinado? La opción más fácil, por supuesto, es hacer un toldo inclinado estándar. Pero incluso en granjas bastante complejas, también puede calcular y fabricar usted mismo:

Un truss estándar consta de elementos tan importantes como los cordones superior e inferior, puntales, tirantes y puntales auxiliares, que también se denominan sprengels. Hay un sistema de rejilla dentro de las cerchas; se utilizan costuras soldadas, remaches, materiales especiales emparejados y pañuelos para conectar las tuberías.

Y, si va a hacer un techo con una forma compleja, entonces tales armaduras serán para él. opción ideal... Es muy conveniente hacerlos de acuerdo con una plantilla en el suelo, y solo luego levantarlos.

Muy a menudo, en la construcción de una pequeña casa de campo, un garaje o una casa de cambio, se utilizan las llamadas granjas polonso: un diseño especial de armaduras triangulares conectadas por bocanadas, y el cinturón inferior sale elevado aquí.

De hecho, en este caso, para aumentar la altura de la estructura, se rompe el cinturón inferior, y luego es 0.23 de la longitud del vuelo. Para espacio interior El local es muy comodo.

Entonces, en total, hay tres opciones principales para hacer un truss, dependiendo de la pendiente del techo:

• de 6 a 15 °;
• de 15 a 20 °;
• de 22 a 35 °.

¿Cuál es la diferencia que preguntas? Por ejemplo, si el ángulo de la estructura es pequeño, solo hasta 15 °, entonces es racional hacer que las cerchas tengan una forma trapezoidal. Y al mismo tiempo, es muy posible reducir el peso de la estructura en sí, tomando una altura de 1/7 a 1/9 de la longitud total del vuelo.

Aquellos. guíese por esta regla: cuanto menos peso, mayor debe ser la altura del truss. Pero si ya tenemos una forma geométrica compleja, entonces debe elegir un tipo diferente de celosía y celosía.

Tipos de cerchas y formas de techo.

A continuación, se muestra un ejemplo de cerchas específicas para cada tipo de techo (inclinado, a dos aguas, complejo):

Echemos un vistazo a los tipos de granjas:

• Triangular Las cerchas son un clásico para hacer una base para techos con pendientes pronunciadas o toldos. La sección transversal de las tuberías para tales armaduras debe seleccionarse teniendo en cuenta el peso de los materiales del techo, así como el funcionamiento del edificio en sí. Las granjas triangulares son buenas porque tienen formas simples, son fáciles de calcular y ejecutar. Son apreciados por proporcionar luz natural bajo el techo. Pero también notamos las desventajas: se trata de perfiles adicionales y varillas largas en los segmentos centrales de la celosía. Y también aquí tendrá que enfrentar algunas dificultades al soldar esquinas de asiento afiladas.
• La siguiente vista es poligonal armaduras de una tubería de perfil. Son indispensables para la construcción de grandes superficies. Su soldadura ya tiene una forma más compleja y, por lo tanto, no están diseñados para estructuras ligeras. Pero tales armaduras se distinguen por un mayor ahorro de metal y resistencia, lo que es especialmente bueno para los hangares con grandes luces.
• Fuerte también se considera armadura de cuerda paralela... Tal truss se diferencia de los demás en que tiene todos los detalles, repitiendo, con la misma longitud de varillas, cinturones y celosías. Es decir, hay un mínimo de juntas y, por lo tanto, es más fácil calcularlas y cocinarlas desde una tubería de perfil.
• Una vista separada es trapezoidal de pendiente única un truss sostenido por columnas. Tal truss es ideal cuando se requiere una fijación rígida de la estructura. Tiene pendientes (tirantes) en los lados y no hay barras largas del torneado superior. Adecuado para tejados donde la fiabilidad es especialmente importante.

Aquí hay un ejemplo de cómo hacer armaduras a partir de una tubería de perfil como una opción universal que es adecuada para cualquier edificio de jardín. Estas son cerchas triangulares, y probablemente las hayas visto muchas veces antes:

Una armadura triangular con una barra transversal también es bastante simple y es bastante adecuada para la construcción de glorietas y casas de cambio:

Y aquí arqueado Las granjas en la fabricación ya son mucho más complicadas, aunque tienen varias de sus valiosas ventajas:

Su tarea principal es centrar los elementos de la armadura metálica desde el centro de gravedad en todas las direcciones, en términos simples, para minimizar la carga y distribuirla correctamente.

Por lo tanto, elija el tipo de fincas que sean más adecuadas para este propósito. Además de los enumerados anteriormente, el truss de tijera, el truss asimétrico, en forma de U, de doble bisagra, de cuerda paralela y el truss del ático con y sin soportes también son populares. Y también la vista del ático de la finca:

Tipos de celosía y carga puntual

Te resultará interesante saber que un determinado diseño de las rejillas de celosías internas se elige no en absoluto por razones estéticas, sino por razones bastante prácticas: por la forma del techo, la geometría del techo y el cálculo de cargas.

Debe diseñar su granja de tal manera que todas las fuerzas se concentren específicamente en los nodos. Entonces no habrá momentos de flexión en los acordes, tirantes y sprengels; solo funcionarán en compresión y tensión. Y luego, la sección transversal de dichos elementos se reduce al mínimo requerido, al tiempo que se ahorra significativamente en material. Y la granja en sí para todo, puede hacer fácilmente una con bisagras.

De lo contrario, una fuerza distribuida sobre las barras actuará constantemente sobre la cercha y aparecerá un momento de flexión, además de la tensión total. Y aquí es importante calcular correctamente el valor máximo de flexión para cada barra individual.

Entonces, la sección transversal de tales varillas debería ser mayor que si la propia armadura estuviera cargada con fuerzas puntuales. En resumen: las cerchas, sobre las que la carga distribuida actúa de manera uniforme, están hechas de elementos cortos con nodos articulados.

Veamos cuál es la ventaja de este o aquel tipo de red en términos de distribución de carga:

• Triangular el sistema de celosía se utiliza siempre en cerchas de cuerda paralelas y cerchas trapezoidales. Su principal ventaja es que proporciona la menor longitud total de celosía.
• Diagonal el sistema es bueno para alturas de truss bajas. Pero el consumo de material para ello es considerable, porque aquí todo el camino del esfuerzo pasa por los nodos y varillas de la celosía. Y por lo tanto, al diseñar, es importante colocar tantas varillas como sea posible para que los elementos largos se estiren y los puntales se compriman.
• Otra vista - braguero enrejado. Se realiza en caso de cargas de la cuerda superior, así como cuando es necesario reducir la longitud de la propia celosía. Aquí está la ventaja de observar distancia óptima entre los elementos de todas las estructuras transversales, lo que, a su vez, permite mantener la distancia normal entre las correas, lo que será un momento práctico para la instalación de elementos de cubierta. Pero crear tal celosía con sus propias manos es una tarea bastante laboriosa con costos adicionales de metal.
• En forma de cruz la celosía le permite distribuir la carga en la armadura en ambas direcciones a la vez.
• Otro tipo de celosía - Cruz donde las riostras se unen directamente a la pared de celosía.
• Y finalmente medio bisel y rómbico celosía, la más rígida de las enumeradas. Aquí, dos sistemas de frenillos interactúan a la vez.

Hemos preparado para ti una ilustración donde hemos recogido todo tipo de cerchas y sus espalderas juntas:

A continuación, se muestra un ejemplo de cómo se fabrica una armadura triangular:

Hacer un truss con una celosía diagonal se ve así:

Esto no quiere decir que uno de los tipos de trusses sea definitivamente mejor o peor que el otro; cada uno de ellos es valioso por un menor consumo de material, menor peso, capacidad de carga y método de fijación. El dibujo es responsable de qué esquema de carga actuará sobre él. Y el tipo de celosía seleccionado dependerá directamente del peso de la finca, el aspecto y la laboriosidad de su fabricación.

También notamos esto opción inusual Hacer un truss, cuando él mismo se convierte en parte o soporte de otro, de madera:

Estadio IV. Hacemos e instalamos granjas

Le daremos algunos consejos valiosos sobre cómo soldar de forma independiente dichas granjas sin dificultades especiales directamente en su sitio:

• Opción uno: puedes contactar con la planta, y ellos te realizarán bajo pedido según tu dibujo todos los elementos individuales necesarios que solo tienes que soldar en el lugar.
• Segunda opción: compre un perfil ya hecho. Luego, solo tendrá que enfundar el interior de las cerchas con tablas o madera contrachapada, y en el medio, colocar aislamiento si es necesario. Pero este método costará, por supuesto, más.

Por ejemplo, aquí hay un buen video tutorial sobre cómo alargar una tubería soldando y lograr una geometría perfecta:

Aquí también hay un video muy útil sobre cómo cortar una tubería en un ángulo de 45 °:

Entonces, ahora llegamos directamente al montaje de las propias fincas. Las siguientes instrucciones paso a paso lo ayudarán a hacer frente a esto:

• Paso 1. Primero prepare las granjas. Es mejor soldarlos de antemano directamente en el suelo.
• Paso 2. Instale soportes verticales para armaduras futuras. Es imperativo que sean verdaderamente verticales, así que pruébelos con una plomada.
• Paso 3. Ahora tome los tubos longitudinales y suéldelos a las patas de soporte.
• Paso 4. Levantar las cerchas y soldarlas a los tubos longitudinales. Después de eso, es importante limpiar todas las juntas.
• Paso 5. Pinte el marco terminado con una pintura especial, después de limpiarlo y desengrasarlo. Preste especial atención a las juntas de los tubos perfilados.

¿A qué más se enfrentan los que hacen esas granjas en casa? Primero, planifique con anticipación las mesas de soporte en las que colocará la armadura. Está lejos de ser la mejor opción para tirarlo al suelo, será muy incómodo trabajar.

Por lo tanto, es mejor colocar pequeños puentes de soporte, que serán un poco más anchos que el cordón de la armadura inferior y superior. Después de todo, medirá e insertará manualmente puentes entre las correas, y es importante que no se caigan al suelo.

próximo punto importante: las cerchas hechas de un tubo de perfil pesan mucho y, por lo tanto, necesitará la ayuda de al menos una persona más. Además, la ayuda no te hará daño en un trabajo tan tedioso y minucioso como lijar el metal antes de cocinarlo. También ten en cuenta que tendrás que cortar mucho las cerchas, para todos los elementos, por lo que te aconsejamos que compres o construyas maquina casera por el tipo de lo que hay en nuestra clase magistral. Así es como funciona:

De esta forma, paso a paso, realizarás un dibujo, calcularás la celosía de la cercha, harás espacios en blanco y soldarás la estructura ya colocada. Además, también tendrá los restos de las tuberías con forma a su cargo, por lo tanto, no será necesario tirar nada, ¡todo esto será necesario para las partes secundarias de la marquesina o el hangar!

Etapa V. Limpiamos y pintamos las cerchas terminadas.

Después de instalar las armaduras en su lugar permanente, asegúrese de tratarlas con compuestos anticorrosión y pintarlas con pinturas poliméricas. Una pintura duradera y resistente a los rayos UV es ideal para este propósito:

Eso es todo, ¡la armadura de tubería de perfil está lista! Solo queda el trabajo de acabado en el revestimiento de las cerchas desde el interior y el exterior. material para techos:

Créame, hacer una armadura de metal a partir de una tubería de perfil no es realmente difícil para usted. Un dibujo elaborado de manera competente, la soldadura de alta calidad de una armadura a partir de una tubería con forma y el deseo de hacer todo correctamente y con precisión juegan un papel muy importante.

Un truss es un sistema de varillas interconectadas en nodos y que forman una estructura geométricamente inmutable. Las cerchas son planas (todas las varillas están en el mismo plano) y espaciales.

Plano Las cerchas (Fig. a) pueden percibir la carga aplicada solo en su plano, y necesitan ser fijadas desde su plano con amarres u otros elementos. Las cerchas espaciales (Fig. B, c) forman una viga espacial rígida, capaz de percibir una carga que actúa en cualquier dirección. Cada borde de dicha barra es una armadura plana. Un ejemplo de una viga espacial es una estructura de torre (Fig. D).

Arroz. Cerchas planas (a) y espaciales (b, c, d)

Los elementos principales de las cerchas son cinturones que forman el contorno de la cercha y una celosía que consta de tirantes y bastidores (Fig.).

1 - cinturón superior; 2 - cinturón inferior; 3 - tirantes; 4 - estante

Arroz. Elementos de la granja

La distancia entre los nodos del cinturón se llama panel ( D ), la distancia entre los soportes - el tramo ( l ), la distancia entre los ejes (o bordes exteriores) de los cordones es la altura de la cercha ( h f).

Las correas de celosía funcionan principalmente sobre fuerzas y momentos longitudinales (similar a las correas de vigas macizas); la celosía de celosía percibe principalmente la fuerza de corte.

Las uniones de elementos en nodos se realizan mediante el apoyo directo de unos elementos a otros (fig. A) o utilizando refuerzos nodales (fig.b) . Para que las vigas de la armadura trabajen principalmente sobre fuerzas axiales y se pueda despreciar la influencia de los momentos, los elementos de la armadura se centran a lo largo de los ejes que pasan por los centros de gravedad.

a - con el apoyo directo de los elementos de celosía al cinturón;

b - al conectar elementos usando un refuerzo

Arroz. Nodos de granja

Las cerchas se clasifican de acuerdo con el esquema estático, el contorno de las correas, el sistema de celosía, el método de conexión de los elementos en los nodos, la cantidad de esfuerzo en los elementos. Por esquema estático Las cerchas son (Fig.): viga (partida, continua, voladizo), arqueada, marco y atirantada.

División de haz Los sistemas (fig. a) se utilizan en revestimientos de edificios, puentes. Son fáciles de fabricar e instalar, no requieren unidades de soporte complejas, pero consumen mucho metal. Con luces grandes (más de 40 m), las cerchas partidas son sobredimensionadas y deben ensamblarse a partir de elementos individuales durante el ensamblaje. Con el número de vanos superpuestos, se utilizan dos o más sin cortar granjas (fig. b). Son más económicos en cuanto al consumo de metal y tienen mayor rigidez, lo que les permite reducir su altura. Pero durante el asentamiento de los soportes, en cerchas continuas, surgen esfuerzos adicionales, por lo que no se recomienda su uso con cimientos de hundimiento débiles. Además, la instalación de tales estructuras es complicada.

a - haz dividido; 6 - haz continuo; c, f - consola;

g - marco; d - arqueado; g - atirantado; h - combinado :

Arroz. Sistemas de truss

Consola las granjas (Fig. c, e) se utilizan para cobertizos, torres, soportes de líneas eléctricas aéreas. Enmarcado Los sistemas (Fig. e) son económicos en términos de consumo de acero, tienen dimensiones más pequeñas, pero son más complicados durante la instalación, su uso es racional para edificios de grandes luces. Solicitud arqueado (Fig. e), aunque ahorra acero, conlleva un aumento del volumen de la habitación y de la superficie de las estructuras de cerramiento, su uso se debe principalmente a exigencias arquitectónicas. V atirantado armaduras (Fig. g), todas las varillas funcionan solo en tensión y pueden estar hechas de elementos flexibles, como cables de acero. El estiramiento de todos los elementos de tales armaduras se logra eligiendo la forma de los cordones y la celosía, así como creando un pretensado. Trabajar solo en tensión permite el uso completo de las propiedades de alta resistencia del acero, ya que se eliminan los problemas de estabilidad. Las cerchas atirantadas son ideales para losas de grandes luces y en puentes. También se utilizan sistemas combinados, que consisten en una viga apoyada desde abajo por un truss o tirantes, o desde arriba por un arco (Fig. H). Estos sistemas son fáciles de fabricar (debido a la menor cantidad de elementos) y son racionales tanto en estructuras pesadas como en estructuras con cargas en movimiento. El uso de sistemas combinados es muy eficaz cuando se refuerzan estructuras, por ejemplo, el refuerzo de una viga, con capacidad portante insuficiente, con truss o puntales.

Dependiendo de contornos de cinturones Las cerchas se dividen en segmentarias, poligonales, trapezoidales, con cinturones paralelos y triangulares (Fig.).

El más económico en términos de consumo de acero es el truss delineado por el diagrama de momentos. Para un sistema de vigas de un solo tramo con una carga distribuida uniformemente, esto es segmentario un truss con un cinturón parabólico (Fig. a ). Sin embargo, la forma curvilínea de la correa aumenta la complejidad de la fabricación, por lo que estas armaduras prácticamente no se utilizan en la actualidad.

Más aceptable es poligonal contorno (Fig. b) con una fractura de cinturón en cada nodo. Corresponde suficientemente al contorno parabólico del diagrama de momentos, no requiere la fabricación de elementos curvos. Estas cerchas se utilizan a veces para cubrir grandes luces y en puentes.

un segmento; b - poligonal; in - trapezoidal; d - con correas paralelas; e, f, g y - triangular

Arroz. Contornos de la correa del braguero:

Granjas trapezoidal los contornos (Fig. c) tienen ventajas de diseño principalmente debido a la simplificación de los nodos. Además, el uso de tales armaduras en el techo permite colocar una unidad de marco rígido, lo que aumenta la rigidez del marco.

Fincas con cinturones paralelos (Fig. D) tienen iguales longitudes de elementos de celosía, la misma disposición de nodos, la mayor repetibilidad de elementos y partes y la posibilidad de su unificación, lo que contribuye a la industrialización de su fabricación.

Granjas triangular los contornos (Fig. e, f, g, i) son racionales para sistemas en voladizo, así como para sistemas de vigas con una carga concentrada en el medio del tramo (cerchas). Con una carga distribuida, las cerchas triangulares tienen un mayor consumo de metal. Además, tienen varios inconvenientes de diseño. El conjunto de soporte afilado es complejo y solo permite el acoplamiento articulado con las columnas. Los tirantes intermedios resultan ser extremadamente largos y su sección transversal debe seleccionarse de acuerdo con la máxima flexibilidad, lo que provoca un gasto excesivo del metal.

Por el método de conectar elementos. en los nodos, las cerchas se dividen en soldadas y atornilladas. Las juntas remachadas también se utilizaron en estructuras fabricadas antes de los años 50. Los principales tipos de cerchas están soldados. Las conexiones atornilladas, por regla general, en pernos de alta resistencia se utilizan en ensamblajes.

Esfuerzo máximo más alto distinguir convencionalmente entre cerchas ligeras con secciones de elementos de perfiles simples enrollados o doblados (con esfuerzos en las varillas norte< 3000 kN) y cerchas de sección transversal pesada (NORTE> 3000 kN).

La eficacia de las cerchas se puede aumentar pretensándolas.

Sistemas de celosía de celosía

Los sistemas de celosía utilizados en las cerchas se muestran en la fig.

a - triangular; b - triangular con rejillas; c, d - diagonal; d - truss; e - cruz; g - cruz; y - rómbico; k - medio bisel

Arroz. Sistemas de celosía de celosía

La elección del tipo de celosía depende del esquema de aplicación de la carga, la forma de los cordones y los requisitos de diseño. Para asegurar la compacidad de los nodos, el ángulo entre los tirantes y la cuerda debe estar preferiblemente dentro de 30 ... 50 0.

Sistema triangular la celosía (Fig. a) tiene la menor longitud total de elementos y el menor número de nodos. Distinguir entre granjas con ascendente y hacia abajo soportes de apoyo.

En lugares donde se aplican cargas concentradas (por ejemplo, en lugares donde se apoyan las vigas del techo), se pueden instalar puntales o colgadores adicionales (Fig. B). Estos puntales también sirven para reducir la longitud calculada de la correa. Los puntales y suspensiones funcionan solo para cargas locales.

La desventaja de una celosía triangular es la presencia de tirantes comprimidos largos, lo que requiere un consumo adicional de acero para garantizar su estabilidad.

V diagonal celosía (Fig. c, d) todos los tirantes tienen esfuerzos de un signo y los puntales - otro. La celosía diagonal consume más metal y requiere más mano de obra en comparación con la triangular, ya que la longitud total de los elementos de celosía es mayor y hay más nodos en ella. Se recomienda el uso de celosías diagonales para alturas de celosía bajas y cargas nodales elevadas.

Sprengel la celosía (Fig. e) se utiliza para la aplicación fuera del nodo de cargas concentradas a la cuerda superior, así como cuando es necesario reducir la longitud calculada de la cuerda. Es más laborioso, pero puede proporcionar una reducción en el consumo de acero.

Cruz la celosía (Fig. e) se usa cuando la carga sobre la armadura se aplica tanto en una dirección como en la otra (por ejemplo, carga de viento). En granjas con correas en T, puede utilizar Cruz celosía (fig. g) de esquinas individuales con tirantes que se fijan directamente a la pared de la barra en T.

Rómbicoy medio bisel las celosías (Fig. i, j), debido a dos sistemas de tirantes, tienen gran rigidez; estos sistemas se utilizan en puentes, torres, mástiles, amarres para reducir la longitud calculada de las varillas.

Tipos de sección de barra de celosía

En términos de consumo de acero para vigas de celosía comprimidas, la más eficaz es una sección tubular de pared delgada (Fig. A). Una tubería redonda tiene la distribución de material más favorable para los elementos comprimidos en relación con el centro de gravedad y, si el área de la sección transversal es igual a otros perfiles, tiene el mayor radio de giro (i ≈ 0.355d), el mismo en todos. direcciones, lo que permite obtener una varilla de la menor flexibilidad. El uso de tuberías en armaduras permite ahorrar en acero hasta un 20 ... 25%.

Arroz. Tipos de secciones de elementos de formas ligeras.

La gran ventaja de los tubos redondos es su buena racionalización. Debido a esto, la presión del viento sobre ellos es menor, lo que es especialmente importante para estructuras altas y abiertas (torres, mástiles, grúas). La escarcha y la humedad retienen poco en las tuberías, por lo que son más resistentes a la corrosión, son fáciles de limpiar y pintar. Todo esto aumenta la durabilidad de las estructuras tubulares. Para evitar la corrosión, las cavidades internas de la tubería deben sellarse.

Secciones rectangulares dobladas-cerradas (Fig. B), permiten simplificar los nodos de conjugación de elementos. Sin embargo, las cerchas de perfiles doblados y cerrados con ensamblajes sin cartela requieren una alta precisión de fabricación y solo se pueden realizar en fábricas especializadas.

Hasta hace poco, las cerchas ligeras se diseñaron principalmente desde dos esquinas (Fig. C, d, e, f). Dichas secciones tienen una amplia gama de áreas, son convenientes para diseñar nodos en cartelas y unir estructuras adyacentes a armaduras (correas, paneles de techo, amarres). Una desventaja significativa de una forma tan constructiva son; una gran cantidad de elementos con varios tamaños estándar, un consumo significativo de metal para biseles y juntas, una alta intensidad de mano de obra de fabricación y la presencia de un espacio entre las esquinas, lo que contribuye a la corrosión. Las barras con una sección de dos esquinas formada por una barra en T no son efectivas en la compresión.

Con una fuerza relativamente pequeña, las varillas de la armadura se pueden hacer a partir de esquinas simples (Fig. G). Una sección de este tipo es más fácil de fabricar, especialmente con conjuntos sin fuelle, ya que tiene menos piezas de montaje, no tiene ranuras cerradas para limpieza y pintura.

El uso de armaduras Taurus para cinturones (Fig. I) permite simplificar significativamente los nodos. En una granja de este tipo, las esquinas de los tirantes y los bastidores se pueden soldar directamente a la pared de la marca sin refuerzos. Esto reduce a la mitad el número de piezas de montaje y reduce la complejidad de la fabricación:

Si la correa de celosía funciona, además de la fuerza axial, y para doblarse (con transferencia de carga fuera del nodo), es racional tener una sección transversal hecha de una viga en I o dos canales (Fig. K, l ).

Muy a menudo, las secciones de elementos de celosía se toman de diferentes tipos de perfiles: correas de vigas en I, una celosía de perfiles doblados y cerrados o correas de barras en T, una celosía de esquinas emparejadas o simples. Esta solución combinada resulta ser más racional.

Los elementos de truss comprimidos deben diseñarse para que sean igualmente estables en dos direcciones perpendiculares entre sí. Con las mismas longitudes calculadas l x = l y esta condición se cumple con tramos de tubos redondos y perfiles cuadrados curvados-cerrados /.

En las granjas de esquinas emparejadas, los radios de giro cerrados (i x ≈ i y) tienen esquinas desiguales unidas por estantes grandes (Fig. D). Si la longitud calculada en el plano del truss es dos veces menor que la del plano (por ejemplo, en presencia de un truss), es racional realizar una sección transversal desde ángulos desiguales formados juntos por pequeños estantes (Fig. E), ya que en este caso iy ≈ 2i x.

Las varillas de las cerchas pesadas se diferencian de las ligeras en secciones más potentes y desarrolladas, compuestas por varios elementos (Fig.).

Arroz. Tipos de sección de elementos de armaduras pesadas.

Determinación de la longitud calculada de las varillas de armadura.

La capacidad de carga de los miembros comprimidos depende de su longitud calculada:

l ef = μ × l, (1)

dónde C - coeficiente de reducción de longitud, según el método de fijación de los extremos de la varilla;

l- la longitud geométrica de la barra (la distancia entre los centros de los nodos o puntos de anclaje desde el desplazamiento).

No sabemos de antemano en qué dirección se producirá el pandeo de la varilla cuando se pierda la estabilidad: en el plano de la cercha o en la dirección perpendicular. Por tanto, para elementos comprimidos, es necesario conocer las longitudes calculadas y comprobar la estabilidad en ambas direcciones. Las varillas estiradas flexibles pueden combarse por su propio peso, pueden dañarse fácilmente durante el transporte y la instalación, y bajo cargas dinámicas pueden vibrar, por lo que su flexibilidad es limitada. Para comprobar la flexibilidad, también es necesario conocer la longitud calculada de las barras estiradas.

Usando el ejemplo de una granja de vigas de un edificio industrial con una linterna (Fig.), Consideraremos los métodos para determinar las longitudes estimadas. Entre los nudos puede producirse una posible flexión de las correas de celosía con pérdida de estabilidad en su plano (Fig. A).

Por lo tanto, la longitud calculada de la cuerda en el plano de la cercha es igual a la distancia entre los centros de los nodos (μ = 1). La forma de pandeo desde el plano de la cercha depende de los puntos en los que la correa se fija contra el desplazamiento. Si se colocan paneles rígidos de metal u hormigón armado a lo largo del cordón superior, soldados o atornillados al cordón, entonces el ancho de estos paneles (generalmente igual a la distancia entre los nodos) determina la longitud calculada del cordón. Si se utiliza un piso perfilado como cubierta de techo, unido directamente a la correa, entonces la correa se asegura contra pandeo en toda su longitud. Al techar a lo largo de vigas, la longitud calculada de la cuerda desde el plano de la cercha es igual a la distancia entre las vigas fijadas contra el desplazamiento en el plano horizontal. Si las correas no están aseguradas con ataduras, entonces no pueden evitar que la cuerda desplace la armadura y la longitud calculada de la cuerda será igual a todo el tramo de la armadura. Para que las vigas aseguren el cinturón, es necesario colocar bridas horizontales (Fig. B) y conectar las vigas a ellas. Los espaciadores deben colocarse en el área de cobertura debajo de la linterna.

a - deformación del cordón superior con pérdida de estabilidad en el plano de la cercha; antes de Cristo - lo mismo, desde el plano de la cercha; d - deformación de la celosía

Arroz. Para determinar las longitudes calculadas de elementos de celosía

Por lo tanto, la longitud calculada de la cuerda desde el plano de la cercha es generalmente igual a la distancia entre los puntos fijos contra el desplazamiento. Los paneles del techo, las correas, los tirantes y los espaciadores pueden servir como elementos que aseguran el cinturón. Durante el proceso de instalación, cuando los elementos del techo aún no se han instalado para asegurar el truss, se pueden usar amarres temporales o puntales desde su plano.

Al determinar la longitud calculada de los elementos de celosía, se puede tener en cuenta la rigidez de los nodos. Cuando se pierde la estabilidad, el elemento comprimido tiende a rotar el nodo (Fig. D). Las varillas adyacentes a este nodo resisten la flexión. La mayor resistencia a la rotación del nodo la proporcionan las varillas estiradas, ya que su deformación por flexión conduce a una reducción en la distancia entre los nodos, mientras que esta distancia debería aumentar desde la fuerza principal. Las varillas comprimidas son débilmente resistentes a la flexión, ya que las deformaciones debidas a la rotación y la fuerza axial se dirigen en una dirección y, además, ellas mismas pueden perder estabilidad. Por lo tanto, las varillas más estiradas están adyacentes al nodo y más poderosas son, es decir, cuanto mayor sea su rigidez lineal, mayor será el grado de pellizco de la barra en cuestión y menor su longitud calculada. El efecto de las barras comprimidas sobre el pellizco es insignificante.

La correa comprimida se pellizca débilmente en los nodos, ya que la rigidez lineal de los elementos de celosía estirados adyacentes al nodo es baja. Por lo tanto, al determinar la longitud calculada de los acordes, no tomamos en cuenta la rigidez de los nodos. Lo mismo ocurre con los tirantes y montantes de soporte. Para ellos, las longitudes calculadas, así como para las correas, son iguales a la geométrica, es decir la distancia entre los centros de los nodos.

Para otros elementos de la celosía, se adopta el siguiente esquema. En los nodos del acorde superior, la mayoría de los elementos están comprimidos y la medida del pellizco es pequeña. Estos nodos pueden considerarse articulados. En los nodos del cinturón inferior, la mayoría de los elementos que convergen en el nodo se estiran. Estos nodos están restringidos elásticamente.

El grado de pellizco depende no solo del signo de las fuerzas de las varillas adyacentes al elemento comprimido, sino también del diseño del conjunto. En presencia de un refuerzo que aprieta el nudo, el pellizco es mayor, por lo tanto, de acuerdo con las normas, en armaduras con refuerzos nodales (por ejemplo, desde esquinas emparejadas), la longitud calculada en el plano de la armadura es 0.8 × l, y en cerchas con elementos de apoyo de extremo a extremo, sin cartelas de nudo - 0,9 × l .

En caso de pérdida de estabilidad desde el plano de la cercha, el grado de pellizco depende de la rigidez torsional de los cordones. Las cartelas desde su plano son flexibles y pueden considerarse como bisagras de chapa. Por lo tanto, en cerchas con nudos en cartelas, la longitud calculada de los elementos de celosía es igual a la distancia entre los nudos. l 1. En cerchas con cordones de perfiles cerrados (tubos redondos o rectangulares) con alta rigidez a la torsión, el coeficiente de reducción de la longitud calculada se puede tomar igual a 0,9.

La tabla muestra las longitudes calculadas de los elementos para los casos más comunes de cerchas planas.

Tabla - Longitudes estimadas de elementos de truss

Nota. l- la longitud geométrica del elemento (la distancia entre los centros de los nodos); l 1 - la distancia entre los centros de los nodos, fijada por el desplazamiento del plano de la armadura (correas de armadura, ataduras, placas de cubierta, etc.).

Selección de sección transversal de elementos comprimidos y estirados

Selección de la sección de elementos comprimidos.

La selección de secciones de elementos de celosía comprimidos comienza con la determinación del área requerida a partir de la condición de estabilidad.

, (2)

.

1) Se puede tomar preliminarmente para cinturones de cerchas ligeras l = 60 - 90 y para celosía l = 100 - 120. Se aceptan valores de mayor flexibilidad con menos esfuerzo.

2) De acuerdo con el área requerida, se selecciona un perfil adecuado del surtido, se determinan sus características geométricas reales A, i x, i y.

3) Encuentre l x = l x / i x y l y = l a / i a , para mayor flexibilidad, especifique el coeficiente j.

4) Realice el control de estabilidad según la fórmula (2).

Si la flexibilidad de la varilla se configuró previamente incorrectamente y la verificación mostró una sobretensión o un subtensión significativa (más del 5-10%), entonces se corrige la sección, tomando un valor intermedio entre el valor predeterminado y el valor real de la flexibilidad. Por lo general, la segunda aproximación alcanza el objetivo.

Nota. La estabilidad local de los elementos comprimidos hechos de perfiles laminados puede considerarse asegurada, ya que a partir de las condiciones de rodadura el espesor de las alas y paredes de los perfiles es mayor que el requerido por las condiciones de estabilidad.

Al elegir el tipo de perfiles, debe recordar que una sección racional es aquella que tiene la misma flexibilidad tanto en el plano como desde el plano de la armadura (el principio de estabilidad igual), por lo tanto, al asignar perfiles, debe preste atención a la relación de las longitudes calculadas. Por ejemplo, si diseñamos un truss desde esquinas y las longitudes calculadas de un elemento en el plano y fuera del plano son las mismas, entonces es racional elegir esquinas desiguales y juntarlas con estantes grandes, ya que en este caso ix ≈ iy, y en l x = l y λ x ≈ λ y. Si la longitud calculada desde el plano l y es el doble de la longitud calculada en el plano l x (por ejemplo, el cinturón superior en el área debajo de la linterna), entonces una sección de dos esquinas desiguales colocadas juntas por estantes pequeños será más racional, ya que en este caso i x ≈ 0.5 × i y y en l x = 0,5 × l y λ x ≈ λ y . Para elementos de celosía en l x = 0,8 × l y la más racional será una sección de ángulos iguales. Para los cordones de cerchas, es mejor diseñar una sección desde ángulos desiguales, colocados junto con estantes más pequeños, para proporcionar una mayor rigidez desde el plano al levantar la cercha.

Selección de sección de elementos estirados

El área de la sección transversal requerida de la barra de celosía estirada está determinada por la fórmula

. (3)

Luego, de acuerdo con el surtido, se selecciona un perfil que tenga el valor de área mayor más cercano. En este caso, no se requiere la verificación de la sección aceptada.

Selección de la sección transversal de las varillas según su esbeltez final

Los elementos de celosía deben diseñarse, por regla general, a partir de elementos rígidos. Especialmente esencial la rigidez es para elementos comprimidos, cuyo estado límite está determinado por la pérdida de estabilidad. Por lo tanto, para elementos comprimidos de trusses en SNiP, los requisitos para la máxima flexibilidad son más estrictos que en los documentos normativos extranjeros. La máxima flexibilidad para elementos de celosía comprimidos y amarres depende del propósito de la barra y del grado de carga:, donde N - fuerza de diseño, j × R y × g c - capacidad de carga.

Las varillas estiradas tampoco deben ser demasiado flexibles, especialmente cuando se someten a cargas dinámicas. Bajo cargas estáticas, la flexibilidad de los miembros estirados está limitada solo en el plano vertical. Si los miembros estirados están pretensados, su flexibilidad no está limitada.

Varias varillas en armaduras ligeras tienen tensiones bajas y, por lo tanto, tensiones bajas. Las secciones de estas varillas se seleccionan de acuerdo con su máxima flexibilidad. Tales varillas generalmente incluyen postes adicionales en una celosía triangular, tirantes en los paneles intermedios de las cerchas, elementos de amarre, etc.

Conociendo la longitud calculada de la barra l ef y el valor de la flexibilidad límite l pr, determinamos el radio de giro requerido i tr = l ef / l tr. Utilizándolo en el surtido, seleccione la sección con el área más pequeña.

Armadura de techo

Que es una granja

Intentaré explicarlo de la manera más sencilla posible.

La aplicación de una fuerza vertical a una viga de sección transversal rectangular ordinaria conduce a su deflexión (Fig. 118). En este caso, en la parte superior de la sección surgen tensiones de compresión internas δсzh, y en la parte inferior, tensión δras. Se pueden representar en forma de diagrama según el cual se puede ver que sus valores máximos de tensión alcanzan los límites superior e inferior de la sección de la viga, y en el centro es igual a cero, es decir, la La sección rectangular de la viga funciona de manera desigual. Si eliminamos las áreas que no funcionan, obtenemos una sección en I. La viga en I es el perfil principal del edificio. A partir de la división del perfil en I, se obtienen canales, tes y esquinas que, en el montaje inverso, pueden formar la viga en I original, caja o cruz.

Seguiremos retirando el material "sobrante" de la viga, para reducir su peso sin perder su capacidad portante. Cortar en una partición vertical Yo emito agujeros del mayor tamaño posible. La viga "con fugas" resultante es un prototipo de truss, en el que las partes superior e inferior se denominan cinturones, y las varillas que las conectan, bastidores o suspensiones (dependiendo de si la viga está apoyada o suspendida). Está claro que un prototipo de celosía de este tipo se puede fabricar no eliminando el material "sobrante" del cuerpo de la viga, sino mediante una forma más sencilla de martillar barras y tablas o soldar perfiles metálicos.

Al fabricar nuestro truss a partir de barras, obtenemos una estructura que es adecuada e igual en capacidad portante a la viga rectangular original, pero inestable a las cargas laterales. Después de todo, de hecho, tenemos una escalera de mano, que se puede destruir fácilmente si se le aplica una fuerza horizontal. Eliminemos este inconveniente introduciendo lazos diagonales en la construcción. Aquí se llaman tirantes, y los puntales (suspensiones) se llaman mejor en una palabra sprengel (puntales). Las distancias entre los nodos de un truss se denominan paneles.

La principal desventaja de una viga convencional es una gran desviación de la carga. En las estructuras de construcción, la sección transversal de la viga a menudo no se toma de acuerdo con la capacidad de carga, sino de acuerdo con la deflexión. En otras palabras, para las estructuras, se usa una sección transversal de la viga que no permite una gran deflexión, pero la viga en sí es capaz de soportar una carga mucho mayor de la que se le impone. Tenemos un uso irracional del material de la viga. La reducción de la deflexión de la viga se logra aumentando su altura. Por ejemplo, si toma una regla de estudiante común, puede asegurarse fácilmente de que se doble bien cuando se coloca plana y mal si se coloca en el borde. Sin embargo, a medida que aumenta la altura de la viga, aumenta su peso y la viga comienza a doblarse incluso bajo su propio peso sin carga externa. Aquí es donde viene al rescate una viga liviana con "fugas", una armadura que se puede hacer de gran altura sin un aumento significativo de peso.

¿Por qué se tomó una viga como fuente para describir una armadura y no un sistema de vigas colgantes o alguna otra estructura de techo? Porque no quiero atar cerchas solo a estructuras de techo, ya que se usan ampliamente en la construcción y la ingeniería mecánica, pero quiero consolidar el entendimiento de que la cercha en su conjunto funciona de la misma manera que una viga. Por ejemplo, al apoyarse sobre dos soportes y cargar desde arriba, surgen tensiones de compresión internas en su cuerda superior y tensiones de tracción en la cuerda inferior, no transfiere el empuje a las paredes.

Las cerchas se cargan con una carga distribuida o fuerzas concentradas (Fig. 119).

Si la estructura del edificio está diseñada de tal manera que las fuerzas concentradas se aplican exclusivamente en los nodos de las cerchas, entonces no se producirán momentos de flexión en los elementos de la cercha (cuerdas, sprengels y tirantes).

Truss (construcción)

Trabajarán solo en compresión y tensión, lo que permite reducir la sección transversal de estos elementos al mínimo requerido. En este caso, las armaduras en sí mismas se pueden hacer a partir de elementos cortos de un nodo a otro, y los nodos se pueden hacer de acuerdo con el esquema de bisagra. Un truss es un sistema de varillas geométricamente fijo con nodos articulados. Estas armaduras se encuentran a menudo en diseños metálicos. Para las cerchas de madera, los esquemas se utilizan generalmente con la fabricación de cinturones superiores e inferiores no con tablas cortas (de nudo a nudo), sino con tablas largas, en todas las longitudes disponibles. En este caso, los cordones de las cerchas no están conectados por bisagras en cada nodo, sino que descansan sobre ellos y están suspendidos de ellos. Aunque una armadura de madera también se puede ensamblar a partir de tablas cortas. Lo principal que hay que entender es que la carga, aplicada en los nodos en forma de fuerzas concentradas, no doblará los elementos de la armadura.

• Si una carga distribuida uniformemente actúa sobre la armadura, entonces aparecerá un momento flector en las barras de la cuerda superior además de los esfuerzos de compresión y tracción. El momento flector alcanza su valor máximo en el medio de cada barra del cordón del panel de celosía con las bisagras cortadas en los nodos, o en los soportes, con las bisagras ubicadas debajo / encima del cordón de la celosía. En consecuencia, la sección transversal de las varillas de la armadura será mayor que si la armadura estuviera cargada con fuerzas puntuales en los nodos.

La principal ventaja de las armaduras radica en el uso del esquema de carga. Con la misma cantidad de carga externa, su correcta distribución en el truss da una ventaja en el ahorro de material.

Las cerchas de la longitud requerida (tramo) a las que se aplicará la carga puntual en los nodos pueden estar formadas por elementos cortos de longitud de nodo a nodo.

Las cerchas, sobre las que actuará una carga uniformemente distribuida, también se pueden fabricar a partir de elementos cortos si los nudos de las cerchas son bisagras; y de los largos si las bisagras están debajo / encima de las correas.

Por lo general, para los techos se utilizan vigas de madera, hechas de tablas largas. Dado que los tramos superpuestos son más largos de lo que permite la longitud de las tablas, las cerchas están hechas de dos partes. Uniéndolos a una distancia de aproximadamente 1/5 de la longitud de los paneles, es decir, donde el momento flector tiende a cero.

Armazones de madera y metal-madera

Estas granjas se utilizan en edificios de industrias de aserradero y carpintería, así como en edificios auxiliares y en la industria química. Los tramos de tales edificios, por regla general, no superan los 18-24 m. Más comunes son las armaduras de metal y madera, en las que los elementos comprimidos están hechos de madera y los elementos estirados están hechos de acero. Según el esquema, las cerchas se dividen en segmentarias, trapezoidales y triangulares.
Las cerchas segmentadas con luces de 12 a 24 m se distinguen por su ligereza, una pequeña cantidad de elementos de montaje y la simplicidad de resolver los nodos (Fig. 68, a). El cinturón superior de estas cerchas está construido con bloques pegados de forma curva, el inferior, de hebras o esquinas de acero. La celosía se fija a las correas con clavos o pernos mediante placas de acero.

En la Fig. 68, b muestra una celosía poligonal de vigas con una longitud de dos paneles, que se puede utilizar para vanos de 12 a 36 m. Debido a la forma de la correa superior cercana a la curva de presión, las fuerzas en la celosía de estas las cerchas son relativamente pequeñas, lo que simplifica el diseño de los nodos.

De las cerchas trapezoidales, una cercha con una cadena de resorte tiene los mejores indicadores técnicos y económicos. La longitud de las cerchas es de 12, 18 y 24 m.

Finca en construcción

El cinturón superior está hecho de vigas sobre pasadores lamelares o pegado. Los paneles más externos del cinturón inferior están hechos de madera, conectados mediante bisagras con una brida de metal. Como resultado, la armadura es strutrengelny con una cadena de resorte, que consiste en soportar tirantes de acero y apretar el panel central (Fig. 68, c).

Arroz. 68. Cerchas de madera y metal: a - segmentarias; b - poligonal; c - trapezoidal; d, e - triangular

Se recomienda el uso de cerchas triangulares con luces de 9 a 18 m (Fig. 68, d). La banda superior puede estar pegada o hecha de vigas, o vigas en tacos de placa.
Más racionales son las armaduras triangulares con un cinturón superior hecho de vigas o vigas compuestas sobre pegamento o sobre tacos lamelares con un apriete de acero redondo (Fig. 68, e). Tales armaduras son fáciles de fabricar y permiten la carga desde techo falso transferencia al nudo de la cresta, que excluye la aparición de momentos flectores en la cuerda superior.

Los marcos y arcos de hormigón armado, metal y madera se utilizan a veces como estructuras portantes de edificios. El paso de los pórticos se toma igual a 6 y 12 m El pórtico consta de estanterías y vigas de trazo recto, quebrado o curvo unido rígidamente a ellos. Los bastidores descansan sobre fundaciones independientes... Los marcos pueden ser con o sin farolas.

Los marcos y arcos en la mayoría de los casos tienen buenos indicadores técnicos y económicos, pero debido a la dificultad de unificación y poca versatilidad, rara vez se utilizan. Los arcos y marcos más aceptables para edificios construidos en proyectos individuales.

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¿Qué es una granja? Construcción de edificio

El significado más común de la palabra "granja" es una empresa agrícola dedicada a la cría de ganado. Pero ahora no estamos hablando del lugar de la agricultura subsidiaria. Aquí puede encontrar toda la información sobre probablemente la estructura de edificio más antigua, que aún es relevante en la vida moderna. Tiene un amplio abanico de aplicaciones en la construcción, especialmente en la construcción de puentes e instalaciones deportivas.

Un truss es un sistema formado por varillas, que permanece geométricamente inalterado al sustituir sus nodos rígidos por otros articulados. También incluye vigas de celosía, que están representadas por una combinación de vigas sin cortar de dos o tres vanos y una varilla de resorte.

¿Dónde se usa?

Como ya se mencionó, una finca en construcción es un elemento indispensable. Con su ayuda, los constructores facilitan la estructura de la estructura y reducen el consumo. materiales necesarios... La construcción de puentes, estadios, hangares, así como estructuras decorativas como pabellones, escenarios, podios, etc. no está completa sin el uso de una finca.

Al diseñar el casco de un barco, avión, locomotora diesel, la resistencia se calcula de la misma manera que el cálculo de la carga en la armadura.

Clasificación

Un truss es una estructura que consta de varillas que están interconectadas en los nodos y forman un sistema inmutable estáticamente. La clasificación de las cerchas se puede realizar de acuerdo con una variedad de propiedades.

Por la capacidad de carga de la estructura.

• Pulmones... Usan una sección de una sola pared. Las cerchas ligeras se utilizan con mayor frecuencia en la construcción industrial.
• Pesado... Las armaduras pesadas se utilizan en la construcción de grúas torre, estadios deportivos, etc. Utilizan varillas de una sección transversal más compleja que en los pulmones. Por regla general, constan de dos o tres partes debido a su gran longitud calculada y a la carga que se les impone. Muy a menudo, se utiliza una sección de dos paredes con una interfaz nodal de dos planos.

Generalmente

• Con cita. Por diseño, las cerchas son de torre, puente, grúa, cerchas de techo, estructuras de soporte, etc.
• Por tipo de material. Madera, acero, aluminio, hormigón armado, etc. - a partir de todo esto, se puede hacer una armadura de construcción. Esta es una ventaja esencial de este sistema. También puedes combinar varios tipos de material.
• Por características de diseño. Hay una variedad de tipos de secciones, tipos de celosía, tipos de estructuras de soporte y tipos de cuerdas para la estructura de celosía.

Espacialmente

• Plano... Las cerchas asumen la carga vertical, porque x, las barras están en el mismo plano.
• Espacial... Distribuya la carga por toda su área. La celosía espacial se forma a partir de muchas celosías planas, conectadas entre sí de formas especiales.

Escribe

• Haz de Virendel.
• Granja de Warren.
• La granja de Pratt.
• La granja de Bolman.
• Finca de Finca.
• Truss triangular.
• Puesto rey.
• Truss de puntales cruzados.
• Estructura de la ciudad de celosía.
• Granja bajo la luz del techo.

Caracteristicas de diseño

La clasificación de la armadura de acuerdo con la característica de diseño es bastante extensa. Cada una de las características se discutirá con más detalle a continuación.

Tipos de sección

La sección transversal de la armadura de construcción está hecha de secciones laminadas. Puede tener la forma:

• Esquina (simple o doble).
• Tubos (redondos o cuadrados).
• Canal.
• Marca o viga en I

Tipos de cinturones

Los contornos del cinturón se pueden representar como:

• Trapecio... Su ventaja radica en el hecho de que este tipo de cinturón aprieta el conjunto del marco, respectivamente, y la rigidez del edificio aumenta con él.
• Triángulo... Este tipo de cinturón se utiliza para sistemas de vigas y voladizos. Tiene muchas desventajas, como el consumo irracional de metal durante la distribución de la carga, la complejidad de la unidad de soporte, etc.
• Parábolas... Este cinturón es el más laborioso. Por lo tanto, las cerchas segmentadas rara vez se utilizan.
• Polígono... Las armaduras poligonales se utilizan con más frecuencia que las armaduras segmentadas. Porque en ellos, la fractura en los nodos de la estructura no es tan notable.
• Correas paralelas. Se utiliza con mayor frecuencia para cubrir edificios industriales. Tienen una disposición idéntica de nodos, elementos de celosía de igual tamaño y también tienen repetibilidad de elementos y detalles.

Tipos de celosía

Hay seis opciones típicas de rejilla:

• Triangular.
• Rómbico.
• Shprengelnaya.
• Cruz.
• Inclinación.
• Semi-inclinado.

Tipos de soporte

Hay 5 tipos de estructuras de soporte. Para elegir un nodo de referencia, necesita conocer el esquema de cálculo. Depende de si la unidad de soporte será abisagrada o rígida. Tipos de soporte:

• Viga o voladizo.
• Arqueado.
• Atirantado.
• Enmarcado.
• Conjunto.

Principio de operación

La singularidad de este diseño radica en su "inmutabilidad" bajo la influencia de factores externos. La carga en este sistema puede ser bastante grande. Un truss es un conjunto de triángulos combinados en una estructura. La carga en ellos se concentra en la unión de los nodos, porque las varillas muestran mejor sus propiedades en el proceso de compresión-tensión y no en la fractura. V construccion moderna la mayoría de las veces utilizan una conexión rígida de las varillas en lugar de una con bisagras. De esto se deduce que cuando uno de ellos se separa de la estructura integral, permanecerán en la misma posición entre sí.

El principio de calcular trusses cortando esquinas.

Este método de cálculo de trusses es el más simple. Este método se enseña en muchas escuelas técnicas.

Un truss es una estructura, cuya carga se concentra en sus nodos. Por lo tanto, es necesario calcular todos los factores externos que serán la carga en los nodos. Luego, calcule la reacción del soporte y encuentre un nodo en el que hay 2 varillas a las que se les aplica una fuerza. Es condicionalmente necesario separar el resto de la granja y obtener un nodo en el que habrá varios valores conocidos y 2 desconocidos. Luego, debe trazar la igualdad a lo largo de dos ejes y calcular los valores desconocidos. El siguiente nodo se selecciona de la misma forma y así sucesivamente hasta que se calcula la granja.

Los principales tipos de granjas.

• Haz de Virendel Es un sistema donde todas sus partes forman huecos rectangulares y así se conectan a un marco rígido. Por su diseño, no se ajusta al término estricto "trusses", ya que no hay par de fuerzas en esta viga. Fue desarrollado por el ingeniero belga Arthur Virendel. Pero desde esta estructura es bastante masiva, rara vez se encuentra en la arquitectura moderna.

• Granja de Warren. Esta es una versión simplificada de la construcción Pratt-Hove. Funciona según el principio de compresión-estiramiento. La mayoría de las veces está hecho de acero laminado.
• La granja de Pratt. La patente de esta estructura pertenece a un padre y un hijo de Boston. Caleb Pratt y Thomas Wilson eran dos ingenieros. Utilizaron piezas comprimidas verticalmente y piezas estiradas horizontalmente. Por lo tanto, la carga está igualmente bien distribuida tanto arriba como abajo.
• Granja de Bolman tiene un diseño bastante complicado e inconveniente. Este edificio ganó popularidad en Estados Unidos por los méritos políticos de su creador. El inventor habló elocuentemente sobre la granja, aunque no todo era cierto. Bolman pudo promover su invento con la ayuda del gobierno estadounidense, que a veces obligó a los urbanistas a utilizar esta estructura al diseñar puentes. Hay muchos de nuestros compatriotas entre los propietarios de patentes para la construcción de granjas, pero ni una sola granja "rusa" ha sido promovida a las masas de una manera tan original.
• Finca de la finca es una versión simplificada de la granja de Bolman. Simplemente acortó todos sus elementos y, por lo tanto, lo hizo más eficiente. También tiene una similitud con el diseño del truss Pratt. Se diferencia de él solo en ausencia de una viga inferior.
• Truss triangular. También se le llama "belga". eso diseño moderno, que se presenta en forma de triángulos con trusses.
• Puesto rey- la versión más simple de la granja. Es un par de soportes apoyados sobre una viga vertical.
• Estructura de la ciudad de celosía fue creado para reemplazar enormes puentes de madera. Es de diseño bastante simple. Para ello, se utilizan tablas de madera ordinarias, unidas entre sí en ángulo, que, a su vez, forman una celosía.

Armadura de metal. Construcciones de metal

La armadura de metal está hecha de perfiles de acero, la esquina se usa con mayor frecuencia para esto. Si es necesario equipar una estructura más pesada, entonces el perfil debe tener una sección en T o en I. Para estructuras hidráulicas utilizadas sección circular, así como una tubería de perfil. Una armadura de armadura de metal se usa ampliamente en estructuras para edificios superpuestos, la mayoría de las veces el ancho del tramo excede los 24 metros.

Características de diseño de una armadura de armadura de metal.

Principales elementos estructurales

Variedades de cerchas en celosías y cinturones.

Los detalles se repiten con la mayor frecuencia, lo que se asocia con longitudes uniformes de varillas para la celosía y cuerdas, los mismos esquemas de nodos, así como el menor número de juntas, lo que permite unificar las estructuras. Esto permite industrializar su producción. Se utilizan con mayor frecuencia al organizar techos blandos.

Las armaduras metálicas, cuyos dibujos se elaboran antes de la instalación, pueden ser iguales, es decir, trapezoidales. El acoplamiento con las columnas le permite organizar nodos de marco bastante rígidos, lo que aumenta la rigidez de todo el edificio. No hay varillas largas en la parte central del tramo en la celosía de estas cerchas. No implican la necesidad de pendientes importantes. En cuanto a los poligonales, son adecuados para edificios macizos en los que se utilizan grandes vanos. Al mismo tiempo, estos diseños ahorran material. Tal forma para opciones de luz es irracional, ya que la obtención de ahorros insignificantes no puede ser acorde con tales complejidades de diseño.

También puede distinguir los triangulares, que se utilizan para techos redondos de cierto tipo. Son simples de realizar, pero tienen ciertos inconvenientes de diseño, que se expresan en la complejidad de la unidad de soporte. Entre otras cosas, existe un sobreconsumo de materiales a la hora de realizar varillas largas en la zona central de la celosía. El uso de sistemas triangulares es en muchos casos obligatorio, por ejemplo, cuando es necesario proporcionar una entrada uniforme y significativa de luz natural en un lado.

Sistemas de celosía

Características de los cálculos

Trabajar en la fabricación y conexión de elementos.

La instalación de armaduras metálicas se lleva a cabo en etapas a partir de elementos en tachuelas. Los cinturones se atan usando una esquina, que se usa en la cantidad de una o dos piezas. Las correas superiores están hechas de esquinas que tienen lados desiguales y también tienen una sección en T. El emparejamiento se realiza en los lados más pequeños. Para los cinturones inferiores se utilizan isósceles. Las armaduras de techo metálicas pueden tener una longitud considerable, mientras que se utilizan placas de conexión y de techo. Para cargas formadas dentro de los límites de los paneles, se utilizan canales emparejados.

Los tirantes se instalan en un ángulo de 45 grados, en cuanto a los bastidores, luego se instalan en un ángulo recto. Para su implementación, se utiliza una esquina isósceles y las piezas se sujetan mediante placas.

Si el sistema está completamente soldado, entonces se realiza con marcas. Después de que la instalación en las tachuelas se complete mediante semiautomático o manualmente, puede comenzar a soldar, luego se debe limpiar cada costura. La pintura se lleva a cabo en la etapa final; se deben usar compuestos anticorrosivos.

Reglas del dispositivo

Para equipar un ático, las paredes desnudas deben tener una altura adecuada; en algunos casos, para esto, el techo se suministra con fracturas en los soportes. Las dimensiones de los paneles de cuerda superior e inferior deben ser equivalentes. Para facilitar el proceso, se utiliza una celosía. Si el ángulo de inclinación debe ser igual a 15-22 grados, entonces la altura de la estructura debe ser igual a 1/7 de la longitud, los nodos de las armaduras metálicas en el cordón inferior deben romperse, esto garantiza una reducción de peso. en comparación con el triangular habitual en un 30 por ciento. Con todo esto, un tramo no debe tener más de 20 metros de longitud. Si se requiere una pendiente dentro de los 22-30 grados, entonces el sistema debe tener una forma triangular, construcciones de metal las cerchas tendrán una altura igual a 1/3 de la longitud.

Debido al hecho de que el peso resultará ser relativamente pequeño, las paredes externas, erigidas a una altura insignificante, se pueden usar como soporte. Si la longitud del tramo es de 14 a 20 metros, se debe hacer un número par de paneles en cada mitad, cuya longitud es de 1,5 a 2,5 metros. El número de paneles limitado a ocho se considera el más adecuado para esta longitud.

Si la longitud del tramo excede los 35 metros, entonces se deben usar cerchas que impliquen el uso de dos elementos triangulares conectados por amarres. En este caso, se pueden eliminar los tirantes largos de los paneles centrales, reduciendo así el peso. En este caso, un truss metálico triangular tendrá un cinturón superior dividido en 16 paneles, cada uno de los cuales mide 2-2,75 metros de largo.

Tubos de perfil de acero

Una vez que comprenda cómo se realiza el cálculo de una armadura de metal, puede pensar en sus componentes. Por lo tanto, una estructura hecha de tubos con forma tiene un peso menos impresionante en comparación con un canal o ángulo. Estas piezas se ensamblan fácilmente mediante soldadura. Los tubos perfilados se pueden cubrir con materiales ligeros como ondulina, pizarra transparente y tejas bituminosas. Tubos de acero Están fabricados en acero y aluminio. Dichos materiales tienen sus propias ventajas, son convenientes para almacenar, transportar y cargar. El material podrá soportar un estrés térmico y mecánico significativo, es fácil de procesar.

En el corazón de las armaduras metálicas, las tuberías de perfil galvanizado se utilizan porque no se corroen, tienen un rendimiento excelente y también se ven atractivas. Todos estos factores se tienen necesariamente en cuenta al elegir un material para colocar armaduras de acero. Entre otras cosas, es bastante sencillo montar dichos sistemas, que cualquier maestro puede manejar.

Finalmente

También se utilizan tubos de perfil de paredes gruesas, que tienen una capacidad de carga más impresionante. Dichos diseños también se utilizan en la construcción de cercas, parques infantiles y particiones.

Ahora sabe cómo instalar cerchas metálicas de diferentes formas.

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caja de la barra de la sección transversal del braguero

Clasificación y alcance de las cerchas.

El origen del término "granja" proviene del latín firmus, es decir, "fuerte, fuerte".

Un truss es un sistema de varillas conectadas entre sí en nodos y que forman una estructura geométricamente inmutable. Bajo la carga nodal, la rigidez de los nodos afecta de manera insignificante el funcionamiento de la estructura y, en la mayoría de los casos, pueden considerarse articulados. En este caso, todos los vástagos experimentan solo fuerzas axiales de tracción o compresión.

Las cerchas son más económicas que las vigas en términos de consumo de acero, pero más laboriosas de fabricar. Cuanto mayor sea el tramo y menor la carga, mayor será la eficiencia de las cerchas en comparación con las vigas macizas.

Las cerchas son planas (todas las varillas están en el mismo plano) y espaciales.

Las cerchas planas perciben la carga aplicada solo en su plano y necesitan ser fijadas con sus ataduras. Las cerchas espaciales forman una viga espacial rígida que percibe la carga en cualquier dirección (Figura 9.1).

Arroz. 9.1. Cerchas planas (a) y espaciales (b)

Los elementos principales de las cerchas son las correas que forman el contorno de la cercha y una celosía que consta de tirantes y bastidores (Fig. 9.2). La conexión de los elementos en los nodos se realiza mediante la unión directa de unos elementos a otros (Figura 9.3, a) o mediante uch u Refuerzos nodales (Figura 9.3, b). Los elementos de la armadura están centrados en los ejes del centro de gravedad para reducir los momentos nodales y garantizar que las varillas trabajen sobre las fuerzas axiales.

Arroz. 9.2. Elementos de la granja

1 - cinturón superior; 2 - cinturón inferior; 3 - tirantes; 4 - rejillas

Arroz. 9.3. Nodos de la granja: a - con elementos contiguos directos ; B - en refuerzos

La distancia entre los nodos adyacentes de los cordones se llama panel (d in - el panel del cordón superior, d n - del inferior), y la distancia entre los soportes se llama tramo (/).

Las correas de celosía funcionan con fuerzas y momentos longitudinales (similar a las correas de vigas macizas); la celosía de las cerchas percibe principalmente la fuerza de corte, realizando las funciones de la pared de la viga.

El signo de la fuerza (menos - compresión, más - tensión) en los elementos de la celosía de celosía con cuerdas paralelas se puede determinar utilizando la “analogía de la viga”.

Las armaduras de acero se utilizan ampliamente en muchas áreas de la construcción; en los revestimientos y techos de edificios industriales y civiles, puentes, soportes de líneas eléctricas, instalaciones de comunicación, radiodifusión y televisión (torres, mástiles), racks de transporte, portones hidráulicos, grúas, etc.

Las cerchas tienen un diseño diferente según el propósito, las cargas y se clasifican según varios criterios:

de acuerdo con el esquema estático: viga (dividida, continua, en voladizo);

a lo largo del contorno de los cinturones, con cinturones paralelos, trapezoidales, triangulares, poligonales, segmentarios (Fig. 9.5);

Figura 9.4. Sistemas de truss: a — haz dividido B - continuo; c, e — consola; GRAMO — arqueado D — cuadro;

según el sistema de celosía: triangular, diagonal, cruzada, rómbica, etc. (Figura 9.6);

por el método de conectar elementos en nodos: soldados, remachados, atornillados;

Arroz. 9.5. Contornos de las correas de celosía: a - segmentarias; b - poligonal; in - trapezoidal; d - con correas paralelas; d-i - triangular

en términos de fuerza máxima - ligero - monopared con perfiles de perfiles laminados (fuerza N 300 kN).

Intermedio entre la cercha y la viga hay sistemas combinados que consisten en una viga reforzada desde abajo con una cercha o tirantes o un arco (desde arriba). Los elementos de refuerzo reducen el momento flector en la viga y aumentan la rigidez del sistema (Figura 9.4, ^). Los sistemas combinados son fáciles de fabricar (tienen menos elementos) y son racionales en estructuras pesadas, así como en estructuras con cargas en movimiento.

La eficiencia de las cerchas de los sistemas combinados se puede aumentar pretensándolas.

Las aleaciones de aluminio se utilizan en granjas de estructuras móviles de grúas y revestimientos de grandes luces, donde la reducción del peso de la estructura da un gran efecto económico.

Arroz. 9.6. Sistemas de celosía de celosía

a - triangular; b - triangular con bastidores adicionales; â - diagonal con tirantes ascendentes; g - diagonal con tirantes descendentes; d - truss; e - cruz; g - cruz; y - rómbico; k - semi diagonal

Truss (construcción)

Granja(fr. ferme, de lat. firmus durable) es un sistema central en mecánica estructural que permanece geométricamente sin cambios después de reemplazar sus nodos rígidos por otros con bisagras. En los elementos de la armadura, en ausencia de desalineación de las varillas y cargas fuera del nodo, solo surgen fuerzas de tracción-compresión. Las armaduras se forman a partir de varillas rectilíneas conectadas en los nodos.

El truss consta de los elementos: cinturón, perchero, tirante, sprengel (tirante de soporte).

Historia [editar]

Esta sección del artículo no se ha escrito.

Clasificación [editar]

Las fincas se clasifican de acuerdo con los siguientes criterios:

• La naturaleza del contorno del contorno exterior.
  • Correas paralelas
  • Cinturones rotos
  • Cinturones poligonales
  • Cinturones triangulares
• Tipo de celosía
  • Triangular
  • Diagonal
  • Semi-bisel
  • Rómbico
• Tipo de soporte
  • Haz
  • Arqueado
  • Voladizo
  • Consola de haz
• Cita
  • Viga
  1. Truss Pratt (con puntales comprimidos y tirantes estirados)
  2. Granja de Warrenn (con una cuadrícula de triángulos)
  3. Granja belga (triangular)
  4. braguero de refuerzo cruzado
  5. truss bajo la luz del techo
  • Viga
  • Pavimento
  • Grua
  • Torre
• Material de ejecución
  • De madera
  • Metal (acero y aluminio)
  • Concreto reforzado
  • Materiales poliméricos

Alcance [editar]

Las cerchas se utilizan ampliamente en la construcción moderna, principalmente para superponer grandes vanos con el fin de reducir el consumo de materiales utilizados y aligerar estructuras, por ejemplo, en estructuras de edificios de grandes vanos, como puentes, sistemas de vigas de edificios industriales, instalaciones deportivas, así como en la construcción de pequeñas construcciones ligeras y estructuras decorativas: pabellones, estructuras escénicas, toldos y podios;

El fuselaje de un avión, el casco de un barco, que sostiene la carrocería de un automóvil (a excepción de los cuerpos abiertos que operan como una viga simple), un autobús o una locomotora diesel, un bastidor de carro con una armadura, desde el punto de vista de La resistencia al material son cerchas (incluso si no tienen un marco como tal, una estructura de celosía en este caso forma perforaciones y refuerzos que refuerzan la piel), respectivamente, en sus cálculos de resistencia, se utilizan métodos apropiados.

Cómo funciona [editar]

Esta sección está incompleta.

Si sujeta al azar varias varillas en las bisagras, entonces girarán aleatoriamente entre sí, y tal estructura, como dicen en mecánica estructural, "cambiante", es decir, si presiona sobre ella, entonces se doblará, como las paredes se pliegan cajita de cerillas... Si hace un triángulo ordinario a partir de las varillas, entonces la estructura se doblará solo si una de las varillas está rota, o si la arranca de las otras, dicha estructura ya es "inmutable".

La estructura de celosía contiene estos triángulos. Tanto el brazo de la grúa torre como los apoyos complejos, todos ellos constan de pequeños y grandes triángulos. Dado que cualquier barra funciona mejor para compresión-tensión que para fractura, la carga se aplica a la armadura en los puntos de conexión de las barras.

De hecho, las varillas de la armadura generalmente están conectadas entre sí, no a través de bisagras, sino de manera rígida. Es decir, si dos varillas cualesquiera se cortan del resto de la estructura, no girarán entre sí, sin embargo, en los cálculos más simples esto se ignora y se supone que hay una bisagra.

Métodos de cálculo [editar]

Esta sección está incompleta.

Hay una gran cantidad de formas de calcular granjas, tanto simples como complejas. Uno de los más simples es el cálculo cortando los nodos (bisagras que conectan las varillas). Este método es universal y adecuado para cualquier finca definida estáticamente. Para calcular la armadura, todas las fuerzas que actúan sobre la armadura se reducen a sus nodos. Además, hay dos opciones de cálculo.

Primero, primero, las reacciones de los apoyos se determinan por métodos estáticos convencionales (trazando ecuaciones de equilibrio), luego se considera cualquier nodo donde solo convergen dos varillas. El nodo se separa mentalmente del truss, reemplazando la acción de las varillas cortadas con sus reacciones dirigidas desde el nodo. En este caso, se aplica la regla de los signos: la barra estirada tiene una fuerza positiva. A partir de la condición de equilibrio del sistema convergente de fuerzas (dos ecuaciones en proyecciones), se determinan las fuerzas en las varillas, luego se considera el siguiente nodo, en el que nuevamente hay solo dos fuerzas desconocidas, y así sucesivamente hasta que las fuerzas en total se encuentran las varillas.

Otra forma es no definir las reacciones de los soportes, sino reemplazar los soportes con varillas de soporte y luego cortar todos los nodos (por el número norte) y para cada uno componga dos ecuaciones de equilibrio. Entonces el sistema está resuelto 2n ecuaciones y encontrar todo 2n fuerzas, incluidas las fuerzas en las varillas de soporte (reacciones de soporte). En granjas definibles estáticamente, el sistema debe estar cerrado.

El método de cortar nodos tiene un inconveniente importante: la acumulación de errores en el proceso de consideración secuencial del equilibrio de nodos o maldición de tamaño matrices de un sistema de ecuaciones lineales, si se elabora un sistema global de ecuaciones para toda la finca. El método Ritter carece de este inconveniente. También hay un método gráfico arcaico, el diagrama de Maxwell-Cremona, que es útil, sin embargo, en el proceso de aprendizaje. En la práctica moderna, se utilizan programas de computadora, la mayoría de los cuales se basan en el método de cortar nodos. A veces, en los cálculos se utiliza el método de Henneberg para reemplazar las varillas.