Численные исследования напряженно - деформированного состояния модульных систем трехгранных ферм

1.

Численные исследования напряженно- деформированного состояния модульных систем
трехгранных ферм с предварительным напряжением для плоских покрытий с неразрезными
поясами пятигранного составного профиля для надстройки реконструируемых домов первой
массовой серии Инженерный Вестник Русской Народной Дружины Научная статья
ВЕСТНИК газеты «Армия Защитников Отечества» № 5 от 08 июля 2023 Информационное агентство
«Русская Народная Дружина» № 5 от 08.07.2023 [email protected] (812) 694-78-10, (921) 962-67-78,
(911) 175-84-65, т/ф (812) 694-78-10
ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб, ул. Политехническая, д 29, организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824, т/ф:(812) (812) 69478-10 https://www.spbstu.ru [email protected] Испытательного центра СПб ГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат № RA.RU.21СТ39, выдан
23.06.2015), ОО "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ
190005, СПб, 2-я Красноармейская д 4 ( СПб ГАСУ) ОГРН: 1022000000824 ИНН 2014000780 )
[email protected] [email protected] [email protected] (981) -886-57-42, (981) 276-4992 УДК 69.059

2.

Организация Сейсмофонд при СПб ГАСУ Улубаев Солт –Ахмад Хаджиевич [email protected] ,
Сайдулаев Казбек Майрбекович [email protected] , Уздина Александр Михайлович
[email protected] , Темнов Владимир Григорьевич
[email protected] , Егорова Ольга Александровна [email protected] , Андреева
Елена Ивановна [email protected] , Богданова Ирина Александровна [email protected] ,
Елисеев Владислав Кириллович [email protected] , Елисеева Яна Кирилловна
[email protected] , Кадашов Александр Ивановича [email protected] : «Фонда поддержки
и развития сейсмостойкого строительства» «Защита и безопасность городов «Сейсмофонд» ОГРН
1022000000824 , ИНН 2014000780 , КПП 201401001 Вестник «Русской Народной Дружины»
ПГУПС – 2023 190005, СПб 2-я Красноармейская дом 4 СПб ГАСУ. т/ф ( 812) 694-78-10, ( 921) 96267-78, (911) 175-84-65
Численные исследования модульных систем трехгранных ферм
предварительно напряженных для плоских покрытий с неразрезными поясами
пятигранного составного профиля, для надстройки реконструируемых
домов первой массовой серии

3.

Кадашов Александр Иванович : заместитель Президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ [email protected]
(911) 175-84-65
Егорова Ольга Александровна заместитель ПГУПС ктн ,доц [email protected] (965) 753 322-22-02
mir2022205630539333@yandex,ru
Уздин Александр Михайлович ПГУПС проф. дтн: [email protected] ( 921) 788-33-64 [email protected] [email protected]
Е.И.Андреева зам Президента ОО «СЕЙСМОФОНД» при СПб ГАСУ (812) 694-7810 (921) 962-67-78 [email protected]
Богданова Ирина Александровна: заместитель Президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ [email protected] (981)276-49-92, (812) -69478-10

4.

Елисеева Яна Кирилловна ученица 9 класса школа 554 Приморский район [email protected] rodinailismert@@list.ru
Елисеев Владислав Кириллович студент второй курс Радитехнического техникум (911) 175-84-65 [email protected]
Тихонов Юрий Михайлович проф дтн СПб ГАСУ
при СПб ГАСУ (981) 886-75-42 [email protected] [email protected]
Алексеева Е Л ктн Политехнический Университет Гидрофак лаборатория строительная ( 812) 694-78-10 [email protected]
Аубакирова И А ктн доц СПб ГАСУ [email protected] ( 921) 962-67-78 [email protected]
[email protected]

5.

Темнов Владимир Григорьевич дтн проф ПГУПС [email protected] [email protected] [email protected] ( 911) 175-84-65
От организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ Улубаев Солт –Ахмад Хаджиевич [email protected]
, Сайдулаев Казбек Майрбекович [email protected] , Уздина Александр Михайлович
[email protected] , Темнов Владимир Григорьевич
[email protected] , Егорова Ольга Александровна [email protected] , Андреева
Елена Ивановна [email protected] , Богданова Ирина Александровна [email protected] ,
Елисеев Владислав Кириллович [email protected] , Елисеева Яна Кирилловна
[email protected] , Кадашов Александр Ивановича [email protected] : «Фонда поддержки
и развития сейсмостойкого строительства» «Защита и безопасность городов «Сейсмофонд» ОГРН
1022000000824 , ИНН 2014000780 , КПП 201401001 Вестник «Русской Народной Дружины»
ПГУПС – 2023 190005, СПб 2-я Красноармейская дом 4 СПб ГАСУ. т/ф ( 812) 694-78-10, ( 921) 96267-78, (911) 175-84-65

6.

7.

АННОТАЦИЯ
Рассмотрена проблема реконструкции и модернизации жилых пятиэтажных зданий, построенных в
период 60-70-х гг. За этот период было построено около 290 млн м2 общей площади по всей стране,
что составляет приблизительно 10 % жилого фонда. Многие из этих домов имеют малоизношенные
несущие конструкции, однако не отвечают требованиям актуальных нормативных документов и
нуждаются в проведении комплексного капитального ремонта. Реконструкция жилых домов является
одним из важнейших направлений в решении жилищной проблемы. Максимального увеличения
жилого фонда можно достичь за счет пристройки и надстройки одного или нескольких этажей. На 2540 % снижаются расходы материальных ресурсов на создание инженерной инфраструктуры.
Особенно эффективны данные способы реконструкции в центральных районах крупных городов, так
как стоимость 1 м2 недвижимости достаточно высока. Реконструкция в таких районах является
наиболее привлекательной и перспективной для инвестора. Приведены способы реконструкции
пятиэтажных домов, с передачей нагрузки от надстраиваемой части здания на новый фундамент.
Рассмотрен пример реконструкции пятиэтажного жилого здания в г. Москве по адресу: Химкинский
бульвар, 4. Пятиэтажное здание серии I-515, построенное в 1965 г. Из этого примера можно сделать
выводы, что с экономической точки зрения реконструкция здания с пристройкой и надстройкой
этажей является целесообразной, так как стоимость квартиры после реконструкции на 40 % выше
стоимости до реконструкции, но меньше стоимости квартиры в новостройке.
О СТАТЬЕ Численные исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно
напряженных для плоских покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля
для надстройки реконструируемых домов первой массовой серии
Получена: 08 июля 2023 Принята: 08 июля 2023 Опубликована: 08 марта 2016
Ключевые слова: численные исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно
напряженных для плоских покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля
для надстройки реконструируемых домов первой массовой серии, реконструкция, модернизация,

8.

дома первых массовых серий, физический износ, надстройка, пристройка, техническое состояние,
экономический эффект, новое жилье
© СПб ГАСУ
В последние годы значительное внимание уделяется улучшению условий проживания жителей в
малоэтажных домах постройки 60-70-х гг., которые в недостаточной степени удовлетворяют
современным требованиям. Проблема приобрела социальное значение, однозначно двух- и
трехэтажные дома нужно сносить и расселять, а с пятиэтажными все сложнее. Их строительство
начиналось в 1959 г. и закончилось примерно в 1968, за этот период было построено около 290 млн м
общей площади по всей стране, что приблизительно составляет 10 % жилого фонда. Если сносить
такие дома по всей России, то это потребует огромных материальных ресурсов. Тогда главной
задачей становится приведение таких зданий в соответствие современным требованиям при
реконструкции.
После войны пятиэтажки с минимальным набором удобств появились и в Европе. Особенно много
таких домов было построено в Германии, где после объединения страны пятиэтажки хотели снести,
но стало понятно, что выгоднее их реконструировать [1].
На сегодняшний день реконструкция здания является одним из важных направлений в
строительстве [2], которое включает в себя организационно-технические мероприятия и комплекс
строительных работ, направленных на изменение основных технико-экономических показателей
(количество квартир, их размер и т.д.) и улучшение функционирования реконструируемого здания [3].
С экономической точки зрения выгоднее сохранить здание при реконструкции, что обусловлено
следующими основными факторами:
- несмотря на то что срок эксплуатации составляет 30-40 лет, основную часть здания составляют
железобетонные перекрытия и малоизношенные несущие конструкции. При сносе здание теряет свою
ценность, которая равна ее остаточной стоимости. Основными элементами здания являются несущие
конструкции, срок службы которых достигает 100 лет и более, их стоимость составляет около 50 % от
общей стоимости пятиэтажного жилого дома [4];

9.

- снос пятиэтажных зданий, транспортировка и утилизация отходов обойдутся в 40 % от стоимости
строительства нового дома такой же площади;
- снос здания потребует большого количества инвестиций в строительство, для того чтобы
переселить жителей [5].
Проведение реконструкции таких домов связано не только с поддержанием эксплуатационного
уровня жилья, но и с повышением качества существующего жилья и возможностью получения
дополнительной жилой площади.
Проблема реконструкции и модернизации пятиэтажек, не подлежащих сносу, особенно остро стоит
в Москве. Ресурс прочности московских пятиэтажек позволяет оставить их до 2030 г., поскольку
износ несущих конструкций таких домов составляет около 10-15 % [6]. Но обследования пятиэтажек
показывают, что балконы, козырьки, которые постоянно подвергаются атмосферным воздействиям, а
также окна, полы, двери, кровля достигли предела физического износа и нуждаются в замене (рис. 1).

10.

Рис. 1. Результаты обследования пятиэтажек (разрушение балконов) и численные исследования
модульных систем трехгранных ферм предварительно напряженных для плоских покрытий с
неразрезными поясами пятигранного составного профиля для надстройки реконструируемых
домов первой массовой серии
Типовые пятиэтажные здания, построенные более полувека назад, возводились с применением
неэффективных теплоизоляционных материалов, свойства которых не отвечают современным
требованиям. Не стоит забывать, что дома того периода строились по типовым проектам и для
социального жилья, так как перед строителями стояла задача обеспечить жильем большее количество
людей с минимальными затратами [7-8]. Квартиры проектировали с минимальными площадями

11.

комнат и кухонь, комнаты устраивали проходными. Также пришлось отказаться от лифтов и
мусоропроводов, устанавливали тонкие межквартирные перегородки, а все инженерные системы
были максимально упрощены. Эти дома морально и физически устарели и требуют модернизации и
реконструкции.
Существует несколько способов реконструкции жилых зданий и использованием численного
исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно напряженных для плоских
покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля для надстройки
реконструируемых домов первой массовой серии
:
1. На конструкции реконструируемого здания передаются нагрузки от надстроенных элементов
нового здания. Здания, построенные в 60-х гг., имеют достаточно высокий запас несущей
способности, что позволяет надстроить дополнительно мансардный этаж [9].
2. Надстройка здания с передачей нагрузки на новый фундамент.
Рассмотрим метод независимой надстройки, позволяющий увеличить этажность и площадь здания
за счет расширения здания с каждой стороны (рис. 2).
Суть реконструкции заключается в следующем. Вокруг пятиэтажного дома, за пределами области
сжимаемой толщи грунта основания пятиэтажки, строится новый фундамент, на который ставится
каркас. И уже на новом каркасе надстраиваются этажи, в том числе мансардный [10].

12.

Рис.2. Численное исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно напряженных
для плоских покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля для надстройки
реконструируемых домов первой массовой серии Несущие конструкции плоского покрытия из
трёхгранных ферм.
Рассмотрим еще один из способов независимой надстройки. Этот метод был предложен
российским академиком, профессором С.Н. Булгаковым в 1998 г. [11]. Метод заключается в том, что
жилой дом расширяется в нижней части и надстраивается верхняя часть, которая располагается над
старой частью реконструируемого дома. Над реконструируемой и пристроечной частями дома
устраивается общее монолитное перекрытие, а с одной стороны по всей длине старой части на всю
высоту монтируются пилоны, между которыми могут разместиться эркеры или лоджии.
Дом состоит из старой части, которая содержит минимум два этажа, лестничные узлы, наружные и
внутренние стены, междуэтажные перекрытия, ленточные фундаменты, покрытия, жилые и
вспомогательные помещения, настроенные пилоны, располагающиеся на самостоятельном
фундаменте глубокого заложения, а также конструкции надстраиваемой части здания (рис. 3).

13.

Бесфасоночные узлы образуются путем размещения элементов раскосной решётки из одиночных
прокатных уголков на полках поясных уголков пятигранных составных стержней с последующей
приваркой по контуру штампа, по выполненному расчету инженерами организации «Сейсмофонд»
при СПб ГАСУ с использованием численных исследования SCAD модульных систем трёхгранных
ферм плоских покрытий реконструируемых домов первой массовой серии (хрущевок) г Ленинграде
Конструкции бесфасоночных узлов определяются геометрическими особенностями
конструктивной системы и штампами, образуемыми профилями элементов раскосной решётки при
размещении на полках поясных стержней по выполненному расчету инженерами организации
«Сейсмофонд» при СПб ГАСУ с использованием численных исследования SCAD модульных систем

14.

трёхгранных ферм плоских покрытий реконструируемых домов первой массовой серии (хрущевок)
г Ленинграде (рис. 4, 5).
Торцевые части уголковых раскосов обрабатываются подрезкой полок профиля для плотного
примыкания к плоскостям поясных уголков (рис. 6). При этом необходимо обеспечить соблюдение
технологических и конструктивных требований по размещению сварных швов прикрепления для
численного исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно напряженных для
плоских покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля для надстройки
реконструируемых домов первой массовой серии
Рис. 5. Численные исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно
напряженных для плоских покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля
для надстройки реконструируемых домов первой массовой серии и компоновка бесфасоночных
узлов нижнего пояса обрезка щековая полка

15.

Рис. 6. Численные исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно
напряженных для плоских покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля

16.

для надстройки реконструируемых домов первой массовой серии и схема независимой настройки
здания (вертикальный разрез) Fig. 3. Scheme the independent setting of the building (vertical crosssection)
Также известен способ реконструкции хрущевок путем пристройки к фасадам объемов и настройки
(патент на изобретение № 2085680) [12]. Новым в этом случае является то, что с целью
перераспределения нагрузок от надстраиваемой части и обеспечения совместной работы
пристраиваемых объемов со старой частью на уровне покрытия существующего здания создается
монолитный балочный железобетонный пояс с напрягаемой арматурой по периметру наружных и
внутренних стен, объединенный с несущими и ограждающими конструкциями пристроек, а на уровне
междуэтажных перекрытий - гибкие связи с предварительным натяжением арматуры.
Все рассмотренные способы реконструкции независимой надстройки позволяют сохранить здание и
продлить его жизненный цикл. В отличие от обычной надстройки этот способ лишен многих
недостатков, позволяет сохранить наружные стены, перекрытия,
несущие конструкции. Здание становится выше и шире, в нем появляются лифты, мусоропроводы,
площадь квартир в доме увеличится до 25 % . После реконструкции дома рыночная стоимость
квартир увеличится на 40 %.
Рассмотрим пример реконструкции пятиэтажного здания в Москве по адресу: Химкинский бульвар,
4. Пятиэтажное здание серии I-515, построенное в 1965 г., до реконструкции имело общую площадь
5400 м1, общую площадь квартир 4460 м2. В здании было запроектировано 100 квартир: 10
однокомнатных (общей площадью 31-32 м2), 75 двухкомнатных (40-45 м2), 15 трехкомнатных (54-58
м2). Площадь кухонь в таких квартирах составляла не более 7 м2. После реконструкции задание стало
девятиэтажным, общая площадь возросла до 13 343 м2, а площадь квартир увеличилась до 9636 м2.
Также в здании увеличилось количество квартир и их площадь: 31 однокомнатная (47-48 м2), 38
двухкомнатных (76-81 м2), 38 трехкомнатных (109-127 м2), 11 четырехкомнатных (95176 м2), 4
пятикомнатные (157-172 м2). Площадь кухонь увеличилась до 10-12 м2 (рис. 4). В здании появились
лифты, мусоропроводы и остекленные лоджии .

17.

18.

19.

20.

Рис. 7. Численные исследования модульных систем трехгранных ферм предварительно
напряженных для плоских покрытий с неразрезными поясами пятигранного составного профиля
для надстройки реконструируемых домов первой массовой серии
Также была произведена установка вентилируемого фасада с утеплителем, что привело к экономии
- оплата за отопление с каждой квартиры уменьшилась на 40 %. После реконструкции дома рыночная
стоимость квартир в доме увеличилась почти на 40 % . Например, цена двухкомнатной квартиры в
этом доме до реконструкции составляла 7 млн руб., после реконструкции ее стоимость составила 10,5
млн руб. (рис. 5).
Выводы
С точки зрения экономики строительства реконструкция здания с надстройкой этажей является
достаточно целесообразной, так как стоимость квартиры после реконструкции на 40 % выше
стоимости до реконструкции, но меньше стоимости квартиры в новостройке. Особенно ощутим будет
этот экономический эффект от надстройки домов в центральных районах крупных городов; для
инвестора это выгодный вариант, поскольку стоимость 1 м2 недвижимости в таких районах
достаточно высокая.
По экспертной оценке, стоимость реконструкции пятиэтажных зданий на 10-15 % ниже стоимости
строительства новых домов с такими же параметрами. Затраты на инженерную инфраструктуру при
реконструкции зданий сокращаются почти в 1,5 раза.
Надстройка здания требует детального обследования состояния конструктивных элементов
существующего здания, а особенно несущих конструкций и их узловых соединений.
Таким образом, не возникает сомнений в целесообразности проведения модернизации и
реконструкции пятиэтажных зданий, так как это позволяет эффективно использовать городские
земельные ресурсы, увеличить площадь жилого фонда на уже застроенной территории, повысить
комфортность проживания, уменьшить затраты на отопление и придать физически и морально
устаревшим жилым домам современный внешний вид.

21.

Великолепная семерка : Авторы разработчики «Способа надстройки пятиэтажного
здания без выселения» для беженцев Херсона, Мариуполя, Бахмута, с использем
сверхпрочных и сверхлегких комбинированных пространственных структурных
трехгранных ферм, с предварительным напряжением, для плоских покрытий, с
неразрезыми поясами пятигранного составного профиля. Изобретатели : Елисев В.К,
Темнов В. Г, Кадашов А. И, Егорова О.А,Уздина А. М, Богданова И.А, Елисеева Я.К
(981) 276-49-92, (981) 886-57-42 [email protected]

22.

Русские люли поддержите , кто может помогите копейкой изобретателям,
для Фронта, для Победы, для беженцев СПЕЦвыпуск : серия №1-447-с43
(Беж) реконструкция пятиэтажного дома на 56 Кв. с надстройкой с
двухэтажной мандсардой . Выполнен прямой расчета SCAD из
сверхпрочных и сверхлегких упругопластических полимерных
материалов, неразрезных стальных ферм-балок (GFRP -МЕТАЛЛ) с
большими перемещениями на предельное равновесие и
приспособляемость ( А.Хейдари, В.В.Галишниква) для реконструируемых ,
разрушенных войной домов, первой массовой серии в г.Бахмуте, Херсоне,
Мариуполе и др городах Донецкой и Луганской областях , без крановой

23.

сборки, при критических ситуациях , в среде SCAD 21. Президент
общественной организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ИНН
2014000780 ОГРН 1022000000824 Х.Н.Мажиев. СБЕР карта 2202 2056
3053 9333. Счет получателя 40817 810 5 5503 1236845 Корреспондентки
счет 30101 810 5 0000 0000635 тел (921) 962-67-78, тел (911) 17584-65
[email protected] Редактор газеты «Армия Защитников Отечества» инж –
механик Е.И.Андреева (812) 694-78-10 [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected]

24.

25.

т/ф (812) 694-78-10, (921)962-67-78, (911) 175-84-65, ( 981) 276-49-92
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected] [email protected] [email protected]
Заключение : На основании прямого упругопластического
расчета стальных ферм-балок с большими перемещениями на
предельное равновесие и приспособляемость (А.Хейдари,
В.В.Галишникова) и анализа результатов расчета проф дтн
ПГУПС А.М.Уздина, можно сделать следующие выводы.
1. Очевидным преимуществом квазистатического расчета пластинчатых
балок с пластинчато -балочной системой с упруго пластинчатыми
сдвиговыми компенсаторами , является его относительная простота и
высокая скорость выполнения, что полезно на ранних этапах вариантного
проектирования с целью выбора наиболее удачного технического решения.
2. Допущения и абстракции, принимаемые при квазистатическом расчете,
рекомендованном , приводят к значительному запасу прочности стальных
ферм и перерасходу материалов в строительных конструкциях.

26.

3. Рассматривалась упругая стадия работы , не допускающая развития
остаточных деформаций. Модальный анализ, являющийся частным случаем
динамического метода, не применим при нелинейном динамическом
анализе. 4. Избыточная нагрузка, действующее при чрезвычайных и
критических ситуациях на трехгранную ферму- балку и изменяющееся по
координате и по времени, в SCAD следует задавать дискретными
загружениями фермы-балки . Каждому загружению соответствует свой
график изменения значений и время запаздывания.
5. SCAD позволяет учесть относительное демпфирование к коэффициентам
Релея, только для первой и второй собственных частот колебаний , что
приводит к завышению демпфирования и занижению отклика для частот
возмущения выше второй собственной. Данное обстоятельство может
привести к ошибочным результатам при расчете сложных механических
систем при высокочастотных возмущениях (например, взрыв).

27.

6. Динамические расчеты пластинчато -балочной системы на воздействие
от снега, выполняемые в модуле «Прямое интегрирование уравнений
движения» SCAD, позволят снизить расход материалов и сметную
стоимость при реконструкции хрущевки.
7. Остается открытым вопрос внедрения рассмотренной инновационной
методики в практику проектирования и ее регламентирования в
строительных нормах и приспособление трехгранной фермы с
неразрезными поясами пятигранного составного профиля с
предварительным напряжением для плоских покрытий, с
применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного
сечения типа "Молодечно" , серия 1.460.3-14
"Ленпроекстальконструкция") для критических и чрезвычайных
ситуация для торговой рыночной компании "РФ-Россия" для
системы несущих элементов и элементов при реконструкции домов
первой массовой серии с упруго пластичными компенсаторами , со
сдвиговой фрикционно-демпфирующей жесткостью по изобр.
№№1143895, 1168755, 1174616

28.

Великолепная семерка : Авторы изобртения и разработчики «Способа
надстройки пятиэтажного здания без выселения» для беженцев
Херсона, Мариуполя, Бахмута, с использем сверхпрочных и сверхлегких
комбинированных пространственных структурных трехгранных ферм,
с предварительным напряжением, для плоских покрытий, с
неразрезыми поясами пятигранного составного профиля. Изобретатели
: Елисев В.К, Темнов В. Г, Кадашов А. И, Егорова О.А,Уздина А. М,
Богданова И.А, Елисеева Я.К (981) 276-49-92, (981) 886-57-42
[email protected]
т/ф (812) 694-78-10, (921)962-67-78, (911) 175-84-65, ( 981) 276-49-92
[email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
Библиографический список
1. Jeffry M. Diefendorf In the Wake of War: The Reconstruction of German Cities after World War II. New York: New York Oxford University Press, 1993 - 424 р.

29.

2. Басин Е.В., Хихлуха Л.В. Реконструкция жилых домов первых массовых серий - актуальное
перспективное направление деятельности строительного комплекса России // Проблемы
реконструкции городов России / РААСН. - М., 1997. - 669 с.
Рис. 5. Жилой дом серии I-515 по адресу: Химкинский бульвар, 4: а - до реконструкции; б - после
реконструкции Fig. 5. Residential building of I-515 at the Khimki Boulevard, 4: a - before reconstruction; b
- after reconstruction
а
б
3. Захаркина Г.И., Суворова Ю.В. Возможности применения современных архитектурностроительных изделий при реконструкции крупнопанельных жилых домов // Вестник Пермского
государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. - 2011. - № 8. - С. 2-6.
4. Зонина С.В., Петров М.Ю. Наиболее вероятные способы реконструкции и модернизации зданий
индустриальной жилой застройки в настоящий период // Социально-экономические и технические
системы. - 2010. - № 2. - С. 20-39.
5. Нехорошков Р.Б., Прасол В.М. Экономическая эффективность реконструкции пятиэтажек //
Коммунальное хозяйство городов. Техника. - 2009. - Вып. 90 - С. 272-280.
6. Кравченко В.В., Чувилова И.В. Применение комплексных методов реконструкции и
модернизации пятиэтажной жилой застройки, возведенной в период 50-70-х годов в городе Москва //
Известия Юго-Западного государственного университета. - 2011. - № 5-2 (38). - С. 185-188.
7. К вопросу реконструкции пятиэтажных зданий / В.М. Кретова, В.Ю. Амелин, О.А. Апаль- кова,
Д.Б. Борисов // Будущее науки - 2013: сб. науч. ст. Междунар. молодеж. науч. конф. - Курск, 2013. - Т.
2. - С. 153-156.
8. Pukhkal V., Murgul V., Garifullin M. Reconstruction of Buildings with a Superstructure Mansard:
Options to Reduce Energy Intensity of Buildings // Procedia Engineering. International Scientific Conference
Urban Civil Engineering and Municipal Facilities. - 2015. - С. 624-627.
9. Афанасьев А.А., Матвеев Е.П. Реконструкция жилых зданий. - М., 2008. - 479 с.

30.

10. Большаков В.И., Кирнос В.М., Сера О.А. Определение рациональной области применения
методов реконструкции домов первых массовых серий // Вестник Приднепровской государственной
академии строительства и архитектуры. - 2010. - № 4-5. - С. 8-14.
11. Булгаков С.Н., Булгакова Т.С., Малкина Н.С. Жилой дом вторичной застройки: патент №
211285; заяв.: Академический институт инвестиционно-строительных технологий акад. С.Н.
Булгакова «АИИСТ-АБ». Опубл. 10.06.1998.
12. Матвеев Е.П., Афанасьев А.А. Способ реконструкции малоэтажных крупнопанельных жилых
зданий: патент № 2085680. Опубл. 27.07.1997.
References
1. Jeffry M. Diefendorf In the Wake of War: The Reconstruction of German Cities after World War II.
New York: New York Oxford University Press, 1993. 424 p.
2. Basin E.V., Khikhlukha L.V. Rekonstruktsiia zhilykh domov pervykh massovykh serii - aktual'noe
perspektivnoe napravlenie deiatel'nosti stroitel'nogo kompleksa Rossii [The reconstruction of houses first
mass series - the current activity of promising Russian construction]. Problemy rekonstruktsii gorodov Russii.
Moscow: RAASN, 1997. 669 p.
3. Zakharkina G.I., Suvorova Iu.V. Vozmozhnosti primeneniia sovremennykh arkhitekturno- stroitel'nykh
izdelii pri rekonstruktsii krupnopanel'nykh zhilykh domov [Possible applications of contemporary
architectural and building products in the reconstruction of large panel apartment buildings]. Vestnik
Permskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriia F. Stroitel'stvo. Prikladnye nauki, 2011, no. 8, pp. 2-6.
4. Zonina S.V., Petrov M.Iu. Naibolee veroiatnye sposoby rekonstruktsii i modernizatsii zdanii
industrial'noi zhiloi zastroiki v nastoiashchii period [The most likely ways of reconstruction and
modernization of the industrial buildings of residential building in the present period]. Sotsial'noekonomicheskie i tekhnicheskie sistemy, 2010, no. 2, pp. 20-39.
5. Nekhoroshkov R.B., Prasol V.M. Ekonomicheskaia effektivnost' rekonstruktsii piatietazhek [Economic
efficiency of the reconstruction of five-story building]. Kommunal'noe khoziaistvo gorodov. Tekhnika, 2009,
iss. 90, pp. 272-280.
6. Kravchenko V.V., Chuvilova I.V. Primenenie kompleksnykh metodov rekonstruktsii i modernizatsii
piatietazhnoi zhiloi zastroiki, vozvedennoi v period 50-70-kh godov v gorode Moskva [The use of complex

31.

methods of reconstruction and modernization of the five-story residential buildings, built during the 50-70-ies
in Moscow]. Isvestiia Iugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta, 2011, no. 5-2 (38), pp. 185-188.
7. Kretova V.M., Amelin V.Iu., Apal'kova O.A., Borisov D.B. K voprosu rekonstruktsii piatietazhnykh
zdanii [On the question of the reconstruction of five-storey buildings]. Sbornik nauchnykh statei
Mezhdunarodnoi molodezhnoi nauchnoi konferentsii "Budushchee nauki - 2013". Kursk, 2013, pp.153-156.
8. Pukhkal V., Murgul V., Garifullin M. Reconstruction of Buildings with a Superstructure Mansard:
Options to Reduce Energy Intensity of Buildings. Procedia Engineering. International Scientific Conference
Urban Civil Engineering and Municipal Facilities, 2015, pp. 624-627.
9. Afanas'ev A.A., Matveev E.P. Rekonstruktsiia zhilykh zdanii [Reconstruction of residential buildings].
Moscow, 2008. 479 p.
10. Bol'shakov V.I., Kirnos V.M., Sera O.A. Opredelenie ratsional'noi oblasti primeneniia metodov
rekonstruktsii domov pervykh massovykh serii [Defining the scope of rational methods for reconstruction of
houses first mass series]. Vestnik Pridneprovskoi gosudarstvennoi akademii stroitel'stva i arkhitektury, 2010,
no. 4-5, pp. 8-14.
11. Bulgakov S.N. Bulgakov T.S., Malkin N.S. Zhiloi dom vtorichnoi zastroiki [Residential building
secondary land]. Patent № 211285.
12. Matveev E.P., Afanas'ev A.A. Sposob rekonstruktsii maloetazhnykh krupnopanel'nykh zhilykh zdanii
[The method of reconstruction of large multi-storey residential buildings]. Patent № 2085680.
1 Pogorelov V., Olkhovoy L. Methods of Reconstruction of Standard Five-storey Built-up Areas //
IABSE Colloquium (Berlin): Savingbuildings in Central and Eastern Europe. 1998, vol. 77, pp. 98-99.
3 Реконструкция пятиэтажного жилого фонда на базе успешного опыта: ТСЖ «Мишина-32»,
ТСЖ «Химкинский буль- вар-4» [Электронный ресурс]. М., 2014. URL:
http://kmvcity.ru/articles/sharticl.php?id=725.
Снос и реконструкция домов в Москве: интернет-справочник. М., 2005-2009. URL: http://www.snosdomov.ru. Grigorenko K.A., Petreneva O.V. / PNRPU Bulletin
Construction and Architecture Vol. 7, No. 1 (2016) 47-55Григоренко К.А., Петренева О.В. /Вестник
ПНИПУ. Строительство и архитектура Т. 7, № 1 (2016) 47-55

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

47.

48.

49.

50.

51.

52.

53.

54.

55.

56.

Численные исследования модульных систем трѐхгранных ферм плоских покрытий зданий
http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n6y2022/7687
Модульные трѐхгранные фермы плоских покрытий
Е. А. Мелёхин
https://doi.org/10.31675/1607-1859-2021-23-2-65-78
ПОЛНЫЙ ТЕКСТ:
PDF (RUS)
Аннотация
Об авторе
Список литературы
Cited By (1)
АННОТАЦИЯ
Рассматриваются модульные трѐхгранные фермы плоских покрытий зданий с
поперечным членением на отправочные модули. Отмечены особенности
конструкций монтажных узлов сопряжения смежных модулей. Применение

57.

модульной системы ориентировано на массовое производство. Доставка модулей
осуществляется различным грузовым транспортом. Приведены основные
положения геометрического расчѐта транспортировки модулей и пример
использования транспорта, оснащенного крановой установкой.
Представлены вариативные расчѐтные модели модулей трехгранной фермы, и
обобщены результаты их статических расчѐтов. Учтены различные
пространственные положения и значения собственного веса элементов.
По результатам оценки деформативности обоснована установка дополнительных
временных и постоянных элементов. Предложены технологические решения по
монтажу конструкций покрытий. Рассмотрены технические решения по
обеспечению конструктивной жѐсткости, сохранности модулей при монтаже,
складировании и безопасной транспортировке.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
трѐхгранная ферма, компоновка модульной системы, статические и геометрические
расчеты, оценка деформативности модулей, монтаж и безопасная транспортировка
Для цитирования:

58.

Мелѐхин Е.А. Модульные трѐхгранные фермы плоских покрытий. Вестник
Томского государственного архитектурно-строительного университета.
2021;23(2):65-78. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2021-23-2-65-78
For citation:
Melekhin E.A. Modular trihedral trusses of flat roofs. Vestnik Tomskogo
gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction
and Architecture. 2021;23(2):65-78. (In Russ.) https://doi.org/10.31675/1607-1859-202123-2-65-78
https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/970
Напряженно-деформированное состояние трехгранной фермы с неразрезными
поясами пятигранного составного профиля
Евгений Анатольевич Мелёхин
https://doi.org/10.22227/2305-5502.2023.1.4
https://nsojout.elpub.ru/jour/article/view/91

59.

Rekonstruktsiya domov pervay massovoy serii ispolzuvaniem modulnix trexgrannix ferm
predvaritelnim naprayzheniem171 стр
https://ppt-online.org/1356928
Анализ напряженно-деформированного состояния пролетной трехгранной
фермы при линейных нагрузках
Мелѐхин Евгений Анатольевич - Национальный исследовательский
Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2023.4.556-571Страницы: 556-571Введение.
Рассматриваются конструкции трехгранных ферм для покрытий и перекрытий
производственных и общественных зданий, различных комбинированных систем, а
также в качестве конструкций эстакад линейных объектов в разных районах
строительства. Представлена запатентованная разработка конструкции
пространственной трехгранной фермы с неразрезными поясами замкнутого
составного сечения из прокатных профилей с бесфасоночными узлами сопряжения.
Пятигранное составное сечение поясных стержней компонуется из прокатных
элементов швеллера и уголка. Цель численных исследований — оценка
напряженно-деформированного состояния (НДС) пролетной трехгранной фермы с
размещением покрытия из профилированного настила непосредственно по ее
верхним неразрезным поясам, систематизация полученной информации для

60.

обоснования элементного состава конструкций, а также формирование
верификационной базы численных экспериментов для дальнейшего развития
комплексных научных исследований. Материалы и методы. В основе численных
исследований используется пространственно-стержневая модель пролетной
трехгранной фермы. Принятой методикой учитывается приложение линейных
статических нагрузок с нулевой изменчивостью значений, которое моделирует
размещение ограждающей конструкции покрытия из профнастила по верхним
поясам. Адаптация метода единичных нагрузок ориентирована на оценку реакции
стержневой системы для анализа и сопоставления данных с результатами
последующих задач в рамках комплексных научных исследований. Результаты.
Получены результаты, характеризующие НДС модели трехгранной фермы в виде
распределения усилий в стержнях и вертикальных перемещений узлов. Проведен
их анализ, установлены зависимости и выявлены закономерности. Выводы. Анализ
полученных результатов свидетельствует о том, что принятая расчетная модель
трехгранной фермы адекватно отражает ее НДС. Практическое применение
результатов численных исследований состоит в возможности их использования для
обоснования элементного состава при проектировании конструкции трехгранной
фермы. Полученные результаты включены в базу верификационных данных для
последующих численных исследований изучения действительной работы
пролетных трехгранных ферм.

61.

трехгранная ферма;
численные исследования;
метод конечных элементов;
расчетная модель;
напряженно-деформированное состояние;
бесфасоночный узел;
Литература
СКАЧАТЬ (RUS)
http://nso-journal-03.mgsu.ru/ru/component/sjarchive/issue/article.display/2023/4/556571

62.

Численные методы расчетов в практической геотехнике. Сборник статей
международной научно-технической конференции
Редактор Р. А. Мангушев
В сборнике научных статей представлены работы, отражающие научные и
практические исследования в области геотехники инженерной геологии, механики
грунтов, оснований и фундаментов и геотехнологий, проводимые в высших
учебных заведениях, научных и производственных учреждениях Российской
Федерации, странах СНГ и дальнего зарубежья. Большая часть материалов
сборника относится к теоретическим и практическим аспектам использования
численных методов в геотехнике.
В 56 статьях рассмотрен опыт проектирования и устройства оснований,
фундаментных конструкций зданий и сооружений, разработки грунтовых моделей
оснований, инженерно-геологических особенностей отдельных территорий.
Представлены материалы по опыту проектирования и строительства реальных
объектов в сложных инженерно-геологических условиях.

63.

Авторы статей являются преподавателями, аспирантами, научными сотрудниками
и инженерами учебных, научных и производственных организаций из 18 городов
России, Белоруссии, Казахстана, Украины. США, Южной Кореи и Японии.
Содержание
Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ В ГЕОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТАХ
Фадеев А.Б. Параметры модели упрочняющегося грунта программы «Plaxis»
Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Соболев Е.С. Научно-техническое
сопровождение строительства высотного жилого комплекса с развитой подземной
частью
Парамонов В.Н. Выбор определяющих соотношений для решения геометрически
нелинейных задач в геомеханике
Шулятьев С.О., Федоровский В.Г., Дубинский С.И. Расчет фундаментной плиты в
составе здания с полным каркасом методом численного моделирования с учетом
последовательности возведения

64.

Мангушев Р.А. Численные, аналитические и полевые методы оценки несущей
способности свай и свай-баррет глубокого заложения в слабых грунтах СанктПетербурга
Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Сидоров В.В. Анализ статического
испытания свай большого диаметра и длины с помощью МКЭ
Пономарев А.Б., Калошина С.В., Безгодов М.А. Сравнение программных
комплексов Plaxis 2D и Plaxis 3D при моделировании влияния разработки
котлована на существующую застройку
Шашкин А.Г. Методология численных расчетов и проектирования подземных
сооружений в условиях городской застройки на слабых грунтах
Мирсаяпов И.Т., Королева И.В., Нуриева Д.М. Моделирование деформирования
грунтового основания трубопровода
Шашкин К.Г. Метод конечных элементов в геомеханике: современный взгляд
Винников Ю.Л., Харченко М.А., Марченко В.И. Численный расчет армированного

65.

основания в вероятностной постановке
Горшков Н.И., Краснов М.А. Особенности оценки устойчивости грунтовых
сооружений на основе расчетов МКЭ
Гиззатуллин Р.Р., Голубев А.И. Расчѐт шпунтовой стенки в программных
комплексах САПР ―Гидротехника‖ и Plaxis 2 D
Ещенко О.Ю., Дерябин А.В. Опыт компьютерного моделирования фундаментов
изотермических резервуаров в геологических условиях Тамани
Малинин П.А., Плотников А.С. Струнин П.В. Применение инженерных методов и
МКЭ при расчете дополнительных осадок при реконструкции зданий
Мангушев Р.А., Конюшков В.В., Ланько С.В. Численное моделирование
шпунтового ограждения котлована с учѐтом влияния грунтоцементных
конструкций
Алексеев С.И., Понедельников Д.Н. Математическое моделирование работы
шпунтового ограждения с использованием электрохимического закрепления в
связных грунтах

66.

Матвеенко Г. А., Лукин В.А., Комаров Е. П. Опыт устройства глубокого котлована
в Санкт-Петербурге
Сахаров И.И. Развитие подхода к численному решению класса задач, связанных с
промерзанием и оттаиванием грунтов основания
Кудрявцев С.А., Петерс А.А., Шестаков И.В. Численное моделирование процесса
промерзания пучинистых оснований малонагруженных зданий
Парамонов М.В., Сахаров И.И. Численная оценка влияния морозного пучения на
НДС укрепленных стен котлованов
Зоценко Н.Л., Винников Ю.Л. Современная практика моделирования
взаимодействия фундаментов с уплотненными основаниями при их возведении и
последующей работе
Усманов Р.А. Применение численных методов для расчета осадки фундаментов на
искусственных основаниях
Нуждин Л.В., Сердакова М.В. Численный анализ горизонтальных колебаний

67.

свайных фундаментов в программном комплексе solid works
Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Мирный А.Ю., Сидоров В.В. НДС
системы «основание-свайный фундамент-здание» с промежуточной подушкой при
сейсмическом воздействии
Тер-Эммануильян Т.Н., Полумордвинов И.О. Методика численного расчета
системы «крупноразмерное сооружение основание» с учетом реологии материалов
и технологии сооружения
Ревенко В.В., Савин А.П. Особенности применения дискретно – континуальной
модели естественного основания
Мнушкин М.Г., Знаменский В.В., Волков-Богородский Д.Б., Власов А.Н.
Численное моделирование задач геомеханики с использованием программы UWay
Знаменский В. В., Морозов Е.Б., Чунюк Д.Ю. Учет технологической составляющей
геотехнического риска при устройстве ограждения котлована с помощью
траншейной «стены в грунте» в стесненных городских условиях
Мамонов А.О. Деформаций формоизменения грунта при осадках зданий и

68.

устройстве котлованов
Бабанов В.В., Шашкин В.А. Численная оценка границ эффективного применения
концепции плитно-свайного фундамента
Шулятьев О.А., Харичкин А.И. Взаимодействие забивных свай с грунтом и между
собой в составе свайного поля
Юдина И.М., Стольников М.А. К вопросу об учете горизонтальных нагрузок при
совместном расчете высотных зданий и комплексов
Яваров А.В., Лалин В.В. Методика численного определения сопротивления грунта
поперечным перемещениям магистрального трубопровода с учетом физической
нелинейности
Деревенец Ф.Н. Анализ взаимодействия оползневого грунта со сваями однорядного
удерживающего сооружения с учетом отпора грунта низового склона
Гладков И.Л., Жемчугов А.А., Салмин И.А. Методика определения бокового
давления грунта на гибкие подпорные стены в зависимости от горизонтальных
перемещений

69.

Алексеев С.И., Хисамов Р.Р. Влияние конструктивного шпунта на несущую
способность основания реконструируемых зданий
Алешин А.С., Малышев Р.В. Использование метода конечных элементов в задачах
инженерной сейсмологии
Yoshinori Iwasaki, Ph.D., Dr.Eng. P.E. Stability of Main Central Tower of Bayon,
Angkor Thom, Cambodia
Tanaka Т., Ariyoshi М., Mohri Y. Displacement, stress and strain of flexible buried pipe
taking into account the construction process
A.Zh. Zhussupbekov, R.E.Lukpanov, A.Tulebekova, I.O.Morev,Y.B.Utepov, D.Chan.
Numerical analysis of long-term performance embankment reinforced by geogrid
В порядке дискуссии
Улицкий В.М., Шашкин А.Г. Научно-техническое обоснование устройства
подземного объема второй сцены Мариинского театра в условиях слабых
глинистых грунтов

70.

Комментарий к статье В.М. Улицкого, А.Г. Шашкина
Раздел 2. ВОПРОСЫ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТОВ В РЕГИОНАЛЬНЫХ
УСЛОВИЯХ
Захаров М. С. Критерии оценки качества инженерно-геологических изысканий
Бабкина А.Е. Проблемы оценки физико-механических свойств слабых грунтов,
слагающих побережье Баренцева моря
Никифорова Н.С., Григорян Т.Г. Опыт применения грунтоцементных свай при
реконструкции с освоением подземного пространства
Готман Н.З., Вагапов Р.Р. Определение мощности закрепленного массива из
условия прочности сцементированного грунта над карстовой полостью
Соломин В.И., Лушников В.В., Оржеховский Ю.Р. Адаптивное управление
параметрами фундаментов и оснований в процессе возведения сооружений
Жусупбеков А.Ж., Сонин А.М., Алибекова Н.Т., Морев И.О. Серхат Кипдемир.

71.

Оценка надежности проектных решений по устройству фундаментов гостиничного
комплекса в г. Боровое республики Казахстан
Саурин А.Н., Корпач А.И. Анализ промежуточных данных наблюдений за
деформациями основания строящегося здания на шпальном распределителе
Михайлов Е.В., Денисов О.Л. Опыт реализации метода инъекции цементного
раствора в городе Уфа
Васенин В.А. Обобщение наблюдений за осадками исторической застройки СанктПетербурга за последние 130 лет для определения параметров реологических
моделей грунтовой среды
Клемяционок П.Л., Колмогоров С.Г., Колмогорова С.С. К вопросу об определение
несущей способности свай по результатам статического зондирования
Ананьев А.А. Моделирование сопротивлений глубоководного глинистого
основания агрегата сбора полезных ископаемых статическими сдвигающими
нагрузками
Нуспеков Е.Л. , Унайбаев Б.Ж., Унайбаев Б.Б., Арсенин В.А., Марденов Ж.А.

72.

Автоколебания вертикального ротора вращающегося на подшипниках скольжения
с жидкостной смазкой, установленных на упругом фундаменте
Eun Chul Shin, Hoo Chul Park, Jeong Jun Park. Analysis on the Behavior of Laboratory
Modeled Asphalt Pavement due to Freezing and Thawing
A.Zh. Zhussupbekov, Hoe Ling, R.E.Lukpanov, S.B.Yenkebayev, A.Tulebekova, G.A.
Sultanov, M.V.Boik. Geotechnical issues of piling foundations on problematical soil
ground of Kazakhstan
#техническая_литература@ecgoroda #статьи@ecgoroda #геотехника@ecgoroda

73.

74.

Численные методы расчетов в практической геотехнике. Сборник статей
международной научно-технической конференции.pdf
23 МБ
202
Нравится
1
161
Показать список поделившихся
11K
https://vk.com/wall-152526876_6370

75.

Покрытие из трехгранных ферм
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности к покрытию здания из
трехгранных ферм. Технический результат заключается в повышении жесткости
покрытия. Покрытие содержит трехгранные фермы, объединенные
профилированным настилом. Каждая ферма включает верхние трубчатые пояса
пятигранного составного сечения, выполненного из швеллеров и уголков, и
нижний пояс четырехгранного составного сечения из неравнополочных уголков.
Все поясные уголки ориентированы обушками наружу и узкими полками вверх.
Раскосная решетка приварена к широким полкам поясных уголков внахлест. 3 ил.
Images (1)
Classifications
E04C3/08 Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels;
Transoms; Braces of metal with apertured web, e.g. with a web consisting of bar-like
components; Honeycomb girders

76.

RU2661945C1
Russia
Download PDF Find Prior Art Similar
Other languages
English
Inventor
Евгений Анатольевич Мелѐхин
Светлана Валерьевна Фирцева
Worldwide applications
2017 RU
Application RU2017134238A events
2017-10-02
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурностроительный университет" (ТГАСУ), Евгений Анатольевич Мелѐхин

77.

2017-10-02
Priority to RU2017134238A
2018-07-23
Application granted
2018-07-23
Publication of RU2661945C1
Info
Patent citations (4)
Legal events
Similar documents
Priority and Related Applications
External links

78.

Espacenet
Global Dossier
Discuss
Description
Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к строительным
металлическим несущим конструкциям покрытий производственных и
общественных зданий, и может быть использовано в качестве конструкций
перекрытий, элементов комбинированных систем с возможностью подвески
технологических устройств, грузоподъемных механизмов.
Из информационных источников известны устройства трехгранных ферм с
трубчатыми поясами составного сечения и наклонной раскосной решеткой из
одиночных равнополочных уголков с узловым стыковым примыканием. По
верхним поясам ферм уложено беспрогонное кровельное покрытие на основе
профилированного настила. В известном покрытии по патенту на изобретение RU
№2188287, МПК Е04С 3/04; опубл. 27.08.2002, все пояса имеют пентагональное
(пятигранное) сечение и выполнены каждый из жестко соединенных между собой
швеллера и уголка. Раскосная решетка выполнена из одиночных уголков,
прикрепленных торцами встык к полкам поясных уголков. Стенки швеллеров
верхних поясов расположены вертикально, а стенка нижнего швеллера

79.

горизонтально. Верхние пояса объединены по полкам швеллеров профнастилом. За
счет вертикальной ориентации стенок швеллеров верхних поясов повышается
значение момента сопротивления и радиуса инерции пентагонального сечения.
Недостатком данной конструкции является использование бесфасоночных узловых
сопряжений со стыковым примыканием раскосов к граням поясов составного
сечения, требующих подгонки и точности торцевой резки элементов раскосной
решетки, что повышает трудоемкость изготовления.
Прототипом заявляемой конструкции покрытия является покрытие с поясами
пятигранного трубчатого сечения, составленными из прокатного швеллера и
прокатного равнополочного уголка, и наклонной раскосной решеткой из
одиночных прокатных уголков с узловым примыканием внахлест по патенту RU
№49859, МПК Е04С 3/04; опубл. 10.12.2005. Каждая пространственная трехгранная
ферма состоит из одного нижнего и двух верхних поясов трубчатого пятигранного
сечения, составленных из жестко соединенных между собой швеллеров и уголков.
Полки раскосной решетки приварены непосредственно к полкам поясных уголков.
Сечения всех трубчатых поясов имеют одинаковую ориентацию в пространстве, а
именно стенки швеллеров расположены горизонтально, а обушки уголков
направлены вниз. Конструкция по патенту RU №49859 технологична и
обеспечивает жесткое сопряжение элементов. Однако использование в нижнем
поясе трубчатого пятигранного составного стержня повышает расход металла.

80.

Техническая проблема, решаемая изобретением, состоит в создании более жесткой
и экономичной конструкции покрытия из трехгранных ферм.
Технический результат заключается в повышении жесткости и несущей
способности конструкции покрытия при низкой металлоемкости и сниженных
габаритах.
В заявляемом покрытии из трехгранных ферм, которые, как и в прототипе,
объединены кровельным профилированным настилом, каждая ферма включает два
верхних и нижний трубчатые пояса. Верхние пояса имеют пятигранное сечение и
выполнены из жестко соединенных между собой швеллеров и уголков. Как и в
прототипе, раскосная решетка в трехгранной ферме заявляемого покрытия
выполнена из одиночных уголков и приварена непосредственно на полках поясных
уголков.
В отличие от прототипа стенки швеллеров верхних поясов каждой трехгранной
фермы расположены вертикально, а нижний пояс выполнен четырехгранным из
жестко соединенных между собой двух уголков. Одна из полок каждого поясного
уголка фермы выполнена шире другой. Узкие полки всех уголков обращены вверх,
а их обушки направлены наружу. Полки раскосной решетки в заявляемой
трехгранной ферме размещены и приварены на широких полках поясных уголков.

81.

Пространственное положение трубчатого составного профиля верхнего пояса с
вертикальной ориентацией стенок швеллеров и ориентацией узких полок всех
неравнополочных уголков вверх обеспечивает максимальное значение момента
инерции сечения, что позволяет наиболее полно использовать материал,
увеличивая несущую способность конструкции. Пространственное положение
верхних поясных неравнополочных уголков с направлением обушков в разные
стороны и узкими полками вверх и аналогичное положение нижних поясных
неравнополочных уголков позволяет произвести компоновку более жесткой
конструктивной системы трехгранной фермы и снизить габариты покрытия,
поскольку раскосная решетка в таком положении лежит и приварена на широких
полках поясных уголков. Уменьшение габарита дополнительно позволяет снизить
материалоемкость конструкции за счет уменьшения длины раскосной решетки. В
конечном итоге конструкция покрытия является более жесткой и экономичной в
сравнении с прототипом.
Заявляемое покрытие явным образом не следует из уровня техники. Среди
известных технических решений покрытий из трехгранных ферм с поясами
составного трубчатого сечения не обнаружено конструкций ферм с поясными
неравнополочными уголками, направленных обушками в разные стороны и узкими
полками вверх, с примыканием раскосных уголков внахлест к широким полкам
поясных прокатных уголков.

82.

Предлагаемая конструкция позволяет осуществить полное заводское изготовление
и сборку трехгранной фермы, удобна при транспортировке и монтаже. Также
возможно изготовление таких конструкций на оборудованной специальными
кондукторами монтажной площадке. Таким образом, при сохранении и
соблюдении всех необходимых рабочих параметров заявляемая конструкция
требует в сравнении с прототипом меньших затрат на изготовление, обеспечивает
простоту сборки, что в итоге приводит к снижению стоимости при увеличении
жесткости конструкции.
На фигуре 1 изображен общий вид покрытия из трехгранных ферм; на фигуре 2
изображен общий вид наклонной плоскости трехгранной фермы; на фигуре 3 поперечный разрез трехгранной фермы.
Трехгранная ферма содержит два верхних пояса 1, нижний пояс 2 и раскосную
решетку 3. Верхний пояс 1 выполнен составным трубчатым сечением из
прокатного швеллера и неравнополочного уголка при вертикальной ориентации
стенки швеллера и узкой полки уголка вверх; нижний пояс 2 состоит из
неравнополочных уголков с ориентацией обушков наружу в разные стороны и
узкими полками вверх; раскосная решетка 3 - из одиночных уголков. Полки
уголков раскосной решетки 3 закреплены непосредственно на полках поясных
неравнополочных уголков (фиг. 3) посредством сварки внахлест. Верхние пояса
трехгранных ферм в горизонтальной плоскости связаны сплошным кровельным

83.

профнастилом 4 (фиг. 1), который завершает формирование покрытия из
трехгранных ферм.
Покрытие из трехгранных ферм может формироваться путем использования как
одной, так и нескольких конструкций пространственных трехгранных ферм.
Изготовление покрытия из трехгранных ферм производят следующим образом:
швеллер и неравнополочный уголок стыкуют между собой продольными сварными
швами и образуют трубчатые верхние пояса 1 пятигранного составного
несимметричного сечения. Два верхних пояса 1 устанавливают с вертикальной
ориентацией стенки швеллера и обушками поясных уголков в разные стороны
наружу и узкими полками вверх (как показано на фиг. 3). Неравнополочные уголки
нижнего пояса 2 ориентируют также обушками в разные стороны и узкими
полками вверх. При этом полки швеллеров верхних поясов 1 служат опорами для
кровельного профнастила, а наклон плоскостей широких полок поясных
неравнополочных уголков составных пятигранных профилей 1 и четырехгранного
профиля 2 вместе соответствуют образованию требуемым плоскостям элементов
раскосной решетки 3 для осуществления примыкания внахлест. Полки уголков
раскосной решетки 3 непосредственно укладывают на полки поясных уголков и
приваривают. Образуется бесфасоночная пространственная трехгранная ферма
заводской готовности. Бесфасоночные узлы сопряжения обеспечивают жесткость,
уменьшают податливость узловых сопряжений и снижают общую

84.

деформативность конструкции. Эта ферма удобна при транспортировке: ее
габариты и устройство позволяют перевозить одновременно несколько ферм за
счет их укладки "елочкой" в транспортное средство. На монтажной площадке к
верхним поясам пространственной фермы крепится профнастил 4, завершая
формирование трехгранной пространственной фермы покрытия. Трехгранные
фермы покрытия устанавливаются так, что между ними образуется свободное
пространство, подлежащее перекрытию кровельным профнастилом 4.
Покрытие из трехгранных ферм работает как пространственная стержневая система
с неразрезными поясами и примыкающими раскосами. Верхний пояс 1 работает
как сжато-изгибаемый стержень. Нижний пояс 2 работает как растянутоизгибаемый стержень. Примыкающие раскосы решетки 3 работают на восприятие
усилий растяжения или сжатия при изгибающих узловых моментах. Профнастил 4
работает на изгиб как однопролетная или многопролетная гофрированная пластина.
Покрытие из трехгранных ферм отличается повышенной пространственной
жесткостью, как на стадии монтажа, так и в условиях эксплуатации и является
индустриальной и технологичной конструктивной формой.

85.

Claims (1)
Hide Dependent
1. Покрытие из трехгранных ферм, объединенных кровельным профилированным
настилом, каждая из которых включает два верхних трубчатых пояса,
выполненных из жестко соединенных между собой швеллеров и уголков,
нижний трубчатый пояс и раскосную решетку из одиночных уголков, полки
которых размещены и приварены непосредственно на полках поясных уголков,
отличающееся тем, что стенки швеллеров верхних поясов расположены
вертикально, а нижний пояс выполнен четырехгранным из жестко соединенных
между собой двух уголков, причем одна из полок каждого поясного уголка
фермы выполнена шире другой, их узкие полки обращены вверх, а обушки всех
уголков направлены наружу, кроме этого полки раскосной решетки размещены
и приварены на широких полках поясных уголков.
Patent Citations (4)
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
US4349996A *1980-04-241982-09-21Armco Inc.Integrated roof system
SU1544931A1 *1988-05-301990-02-23Горьковский Инженерно-Строительный
ИнститутНесъемна опалубка

86.

RU49859U1 *2003-07-032005-12-10Томский Государственный архитектурностроительный университет (ГОУ ВПО "ТГАСУ")Покрытие из трехгранных ферм
RU154158U1 *2014-12-022015-08-20Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего профессионального образования "СевероКавказский федеральный университет"Трехгранная ферма покрытия (перекрытия)
из прямоугольных труб
Family To Family Citations
* Cited by examiner, † Cited by third party
Similar Documents
PublicationPublication DateTitle
RU2651723C22018-04-23Трехмерный легкий стальной каркас, образованный
двусторонними непрерывными двойными балками
KR20140051434A2014-04-30스팬이 넓은 정적 구조물
RU2661945C12018-07-23Покрытие из трехгранных ферм
RU2422597C12011-06-27Стальная решетчатая конструкция покрытия
US4432184A1984-02-21Support for the construction of buildings
JP2020007827A2020-01-16木造ユニット式建築構造体、及びその組立て構法

87.

RU2627794C12017-08-11Покрытие из трехгранных ферм
RU2188287C22002-08-27Покрытие из трехгранных ферм
RU2715787C12020-03-03Узловое соединение стеклопластиковых профилей в
решѐтчатой конструкции
RU2317380C12008-02-20Сборная крыша мансардного типа
RU62622U12007-04-27Сборная железобетонная каркасная конструкция
многоэтажного здания, рамная конструкция каркаса, элемент перекрытия
RU2287644C12006-11-20Бескаркасное двухслойное арочное здание из
тонколистовых холодногнутых профилей
RU2059770C11996-05-10Сводчатое сооружение
RU49859U12005-12-10Покрытие из трехгранных ферм
RU158881U12016-01-20Строительная конструкция из многослойных панелей
RU164515U12016-09-10Покрытие бесскаркасного здания
RU2472904C12013-01-20Сталебетонный каркас здания
SU947342A11982-07-30Пространственный блок покрыти
RU2470123C22012-12-20Конструкция здания

88.

RU75207U12008-07-27Покрытие из трехгранных ферм (варианты)
RU2539480C12015-01-20Покрытие здания
RU213660U12022-09-21Каркас быстровозводимого строения
RU2420634C12011-06-10Здание из деревянных панелей
JP6632946B22020-01-22斜材支持構造
RU2383692C12010-03-10Стыковое соединение монолитного перекрытия с колонн
https://patents.google.com/patent/RU2661945C1/ru
Реконструкция разрушенных при проведении специальной
военной операции скоростным методом домов первой массовой серии с
использованием трехгранных ферм с предварительным напряжением,
для плоских покрытий, с неразрезными поясами пятигранного составного
пояса. для БЫСТРОГО восстановления пятиэтажных (хрущевок) домов,
для беженцев и военной инфраструктуры (госпиталей, учебных корпусов,
казарм)
СБЕР карта 2202 2056 3053 9333. Счет получателя 40817 810 5 5503
1236845 Корреспондентки счет 30101 810 5 0000 0000635 тел привязан (921) 96267-78, тел привязан (911) 17584-65
СПб государственный архитектурно строительный университет

89.

Аннотация Численное моделированием в ПК SCAD трехгранные фермы с
предварительным напряжением для восстановлении и реконструируемых в городе
Бахмуте , Мариуполе, Херсоне, домов первой массовой серии и способ
восстановления пятиэтажного здания из напряженно –деформируемых
трехгранных ферм с неразрезным поясом, из пятигранного составного
профиля СПб государственный архитектурно строительный университет
УДК 624.05/07 DOI: 10.31675/1607-1859-2021-23-2-65-78
Е.А. МЕЛЁХИН,
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Расчет МОДУЛЬНЫЕ ТРЁХГРАННЫЕ ФЕРМЫ ПЛОСКИХ ПОКРЫТИЙ в ПК
SCAD трехгранные фермы с предварительным напряжением для восстановлении и
реконструируемых в городе Бахмуте , Мариуполе, Херсоне, домов первой
массовой серии и способ восстановления пятиэтажного здания из напряженно –
деформируемых трехгранных ферм с неразрезным поясом, из пятигранного
составного профиля СПб государственный архитектурно строительный
университет
Рассматриваются модульные трѐхгранные фермы плоских покрытий зданий с
поперечным членением на отправочные модули. Отмечены особенности

90.

конструкций монтажных узлов сопряжения смежных модулей. Применение
модульной системы ориентировано на массовое производство. Доставка модулей
осуществляется различным грузовым транспортом. Приведены основные
положения геометрического расчѐта транспортировки модулей и пример
использования транспорта, оснащенного крановой установкой.
Представлены вариативные расчѐтные модели модулей трехгранной фермы, и
обобщены результаты их статических расчѐтов. Учтены различные
пространственные положения и значения собственного веса элементов.
По результатам оценки деформативности обоснована установка дополнительных
временных и постоянных элементов. Предложены технологические решения
по монтажу конструкций покрытий. Рассмотрены технические решения по
обеспечению конструктивной жѐсткости, сохранности модулей при монтаже,
складировании и безопасной транспортировке.
Ключевые слова: трѐхгранная ферма; компоновка модульной системы; статические
и геометрические расчѐты; оценка деформативности модулей; монтаж и безопасная
транспортировка.
Заключение организации СПб ГАСУ ПГУПС Политехнического Университета
Перспективное развитие конструкций покрытий из трѐхгранных ферм для
реконструкции домов первой массовой серии и разрушенных во время

91.

проведения специальной военной операции , повышение эффективности их
применения и расширение районов строительства заключается как в научнопрактической основе их изучения, так и в детальной проектной проработке
технологических процессов массового производства, возведения
и эксплуатации.
Модульные системы трѐхгранных ферм позволяют реализовать массовое
производство эффективных конструкций покрытий высокого качества
заводского изготовления, осуществлять доставку практически любым видом
грузового транспорта с возможностью рационального использования его
грузоподъѐмности в отдаленные районы строительства.
Геометрическим расчѐтом подтверждена возможность транспортировки и
складирования модулей трѐхгранных ферм «в ѐлочку».
Наличие временных торцевых затяжек позволяет обеспечить
конструктивную жѐсткость модуля. Помимо этого, практическая значимость
в использовании торцевых затяжек заключается в обеспечении безопасной
транспортировки модулей на значительные расстояния от места заводского
производства, удобном кантовании и высокой сохранности конструкции в
процессе доставки.
Анализ теоретических

92.

8126947810internetru.diar
Rekonstruktsiya domov pervay massovoy serii ispolzuvaniem modulnix trexgrannix ferm predvaritelnim naprayzheniem171 стр.docx
disk.yandex.ru
26 июня
https://dzen.ru/b/ZJmLzf3jwF1PQwgo

93.

http://www.ivdon.ru/en/magazine/archive/n6y2022/7687
https://cyberleninka.ru/article/n/chislennye-issledovaniya-modulnyh-sistem-tryohgrannyh-ferm-ploskihpokrytiy-zdaniy
Stress-strain state of a triangular truss with uncut chords of a five-sided composite profile
Evgeniy A. Melyokhin
https://doi.org/10.22227/2305-5502.2023.1.4
LL TEXT:
PDF
Abstract
About the Author
References
ABSTRACT
Introduction. The author considers designs of triangular trusses that can be used to
design roofs of industrial and public buildings, various combined systems, and also as
overpass structures of linear facilities. The design of a spatial truss as part of a patent
pending development of a triangular truss cover with non-cutting closed-section chords is
presented. The purpose of numerical studies is to estimate the stress-strain state (SSS) of
a spanning triangular truss subjected to static nodal load and different arrangement of
strut elements as well as to create a verification database for further numerical studies of
non-faceted interface nodes.

94.

Materials and methods. The numerical research methodology takes into account
the application of nodal static loads, modelling the placement of the enclosing structure
of the pavement using purlins. The use of the unit load method is aimed at determining
the response of the load-bearing system as part of a comparative evaluation and
comparison with the data obtained from other research tasks.
Results. In the course of numerical studies, data were obtained, characterising
the deflected mode of the triangular truss model in terms of force distribution in the rods
and vertical displacements of the nodes.
Conclusions. Analysis of the obtained results shows that the accepted design model of
a triangular truss adequately reflects its deflected mode. Practical application of
the numerical research technique on the basis of application of unit nodal loads consists
in the possibility of using calculation results in the form of a structured data set required
in calculations by the limit states method. The results obtained can be used as a basis for
verification of data obtained in further numerical studies of non-faceted node
constructions within the framework of the lamellar mathematical model. The presented
numerical studies are part of the complex of scientific research into the actual
performance of spanning triangular trusses.
KEYWORDS
triangular truss, numerical studies, finite element method, stress-strain state, non-faceted
node

95.

For citations:
Melyokhin E.A. Stress-strain state of a triangular truss with uncut chords of a five-sided
composite profile. Construction: Science and Education. 2023;13(1):60-71. (In
Russ.) https://doi.org/10.22227/2305-5502.2023.1.4
Views: 46
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.
ISSN 2305-5502 (Online)
https://nsojout.elpub.ru/jour/article/view/91?locale=en_US

96.

Trexgrannie fermi predvaritelnim napryazhenie dlya nadstroyki pyatietajek naprazhennodeformiruemoe trexgrannix ferm pyatigrannogo sostavnogo 331 str
https://ppt-online.org/1353302
https://sections.arcelormittal.com/repository2/Sections/EN/5_15_SSB05%20Detailed%2
0Design%20of%20Trusses.pdf
https://unistroy.spbstu.ru/userfiles/files/2022/2(100)/10005_1.pdf
ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)
http://vestnikmgsu.ru/en/component/sjarchive/issue/article.display/2023/4/556-571
https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/pdf/2019/23/e3sconf_form2018_04012.pdf
https://mech.fsv.cvut.cz/wiki/images/7/79/Bazant_2017_tyburec.pdf

97.

Метод расчета ПК SCAD и ПРОТОКОЛ лабораторных испытаний в
Испытательном Центре СПб ГАСУ номер 568 от 1 июля 2023 узлов и
сдвиговых фрагментов и узлов трехгранных ферм с предварительным
напряжением для плоских, трехгранных ферм с неразрезными поясами
пятигранного составного профиля для реконструируемых домов
первой массовой серии (хрущевок)

98.

99.

100.

Метод расчета ПК SCAD и ПРОТОКОЛ лабораторных испытаний в Испытательном Центре СПб ГАСУ номер 568 от 1 июля
2023 узлов и сдвиговых фрагментов и узлов трехгранных ферм с предварительным напряжением для плоских, трехгранных
ферм с неразрезными поясами пятигранного составного профиля для реконструируемых домов первой массовой серии
(хрущевок), с пролетныи шпренгельных ферм-балок из упругопластических стальных ферм 6, 9, 12, 18, 24 и 30 метров c большими перемещениями, с
ускоренным способом сборки, с пластическими шарнирами ( по американским чертежам ) , с системой стальных ферм, соединенных на болтовых и соединений,
между диагональными натяжными элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых балок с использованием расчет в 3D -модель (ANSIS) кончных
элементов, блока НАТО (США) скомбинацией нагрузок AASHTO Strength Fatigue 1 Sevice 11 с использованием отечественных изобретений Красноярского ГАСУ , Томского ГАСУ и
ПГУПС №№ 2155259 основная , 2188287 Томск ГАСУ, 2136822 Трехмерный блок, 2208103 Ферма, 2208103, 2188915 Способ монтажа, 2136822, 2172372 патентный отдел,
2228415 Узловое сопряжение 2155259 https://www.youtube.com/watch?v=t3WxHO6i418

101.

Метод расчета ПК SCAD и ПРОТОКОЛ лабораторных испытаний в Испытательном Центре СПб ГАСУ номер 568 от 1 июля 2023
узлов и сдвиговых фрагментов и узлов трехгранных ферм с предварительным напряжением для плоских, трехгранных ферм с
неразрезными поясами пятигранного составного профиля для реконструируемых домов первой массовой серии (хрущевок),
При соедиениях (креплениях) на фланцевых фрикционно-подвижных соединениях проф дтн А.М.Уздина для расчета ПК SCAD и испытаний в
Испытательном Центре СПб ГАСУ номер 568 от 1 июля 2023 узлов и сдвиговых фрагментов и узлов трехгранных ферм с
предварительным напряжением для плоских, трехгранных ферм с неразрезными поясами пятигранного составного профиля для
реконструируемых домов первой массовой серии (хрущевок), демпфирующего компенсатора гасителя динамических
колебаний и сдвиговых напряжений с учетом сдвиговой жесткости в ПК SCAD ( согласно СП 16.1330.2011 SCAD п.7.1.1 сдвиговая
с учетом действий поперечных сил ) антисейсмическое фланцевое фрикционное соединение для сборно-разборного
быстрособираемого железнодорожного моста из стальных конструкций покрытий производственных здании пролетами
18, 24 и 30 м с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодечно» (серия 1.460.3-14
ГПИ «Ленпроект-стальконструкция» ) для системы несущих элементов и элементов проезжей части армейского сборноразборного пролетного надвижного строения железнодорожного моста, с быстросъемными упругопластичными
компенсаторами, со сдвиговой фрикционно-демпфирующей прочностью и предназначенные для сейсмоопасных районов с
сейсмичностью до 9 баллов, серийный выпуск.

102.

Метод расчета ПК SCAD и ПРОТОКОЛ лабораторных испытаний в Испытательном Центре СПб ГАСУ номер 568 от 1 июля 2023
узлов и сдвиговых фрагментов и узлов трехгранных ферм с предварительным напряжением для плоских, трехгранных ферм с
неразрезными поясами пятигранного составного профиля для реконструируемых домов первой массовой серии (хрущевок)
, испытывались и использовались демпфирующие компенсаторов с упругопластическими шарнирами на фрикционноподвижных соединениях, расположенных в длинных овальных отверстиях, с целью обеспечения многокаскадного
демпфирования при импульсных растягивающих и динамических нагрузках согласно изобретениям, патенты: №№
1143895, 1174616, 1168755 (автор: проф. д.т.н. ПГУПС А.М.Уздин) , 2010136746 ,165076 , 2550777, с использованием
сдвигового демпфирующего гасителя сдвиговых напряжений , согласно заявки на изобретение «КОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКА
ПОСТОЯННОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА НЕРАЗРЕЗНОЙ СИСТЕМЫ, ВОССТАНОВЛЕННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ типовых структурных
серии 1.460.3-14 ГПИ "Ленпроектстальконструкция", стальные конструкции покрытий производственных» № 2022111669 от
25.05.2022, «Сборно-разборный железнодорожный мост» № 2022113052 от 27.05.2022, «Сборно-разборный универсальный
мост» № 2022113510 от 21.06.2022, «Антисейсмический сдвиговой компенсатор для гашения колебаний пролетного строения
моста» № 2022115073 от 02.06.2022 ФИПС : "Огнестойкого компенсатора -гасителя температурных напряжений" заявка №
2022104632 от 21.02.2022 , вх 009751, "Фрикционно-демпфирующий компенсатор для трубопроводов" заявка № 2021134630
от 29.12.2021, "Термический компенсатор гаситель температурных колебаний" Заявка № 2022102937 от 07.02.2022 , вх.
006318, "Термический компенсатор гаситель температурных колебаний СПб ГАСУ № 20222102937 от 07 фев. 2022, вх
006318, «Огнестойкий компенсатор –гаситель температурных колебаний»,-регистрационный 2022104623 от 21.02.2022, вх.
009751, "Фланцевое соединения растянутых элементов трубопровода со скошенными торцами" № а 20210217 от 23
сентября 2021, Минск, "Спиральная сейсмоизолирующая опора с упругими демпферами сухого трения" № а 20210051,
"Компенсатор тов. Сталина для трубопроводов" № а 20210354 от 22 февраля 2022 Минск , заявка № 2018105803 от
27.02.2018 "Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов" № а 20210354 от 22.02.
2022, Минск, "Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов № 2018105803 от
15.02.2018 ФИПС, для обеспечения сейсмостойкости сборно-разборных надвижных армейских быстровозводимых мостов в
сейсмоопасных районах в сейсмичностью более 9 баллов https://disk.yandex.ru/d/ctPqcuCLs1-9Sg

103.

Аннотация. В статье приведен краткий обзор характеристик узлов и сдвиговых
фрагментов и узлов трехгранных ферм с предварительным напряжением для
плоских, трехгранных ферм с неразрезными поясами пятигранного составного
профиля для реконструируемых домов первой массовой серии (хрущевок)

104.

Метод расчета ПК SCAD и ПРОТОКОЛ лабораторных испытаний в
Испытательном Центре СПб ГАСУ номер 568 от 1 июля 2023 узлов
и фрагментов сдвиговых фрагментов и узлов трехгранных ферм с
предварительным напряжением, для плоских трехгранных ферм с
неразрезными поясами пятигранного состаного профмиля\, для
реконструируемых домов первой массовой серии (хрущевок\), с
применеим шпренгельных ферм-балок из упругопластических
стальных ферм 6, 9, 12, 18, 24 и 30 метров c большими перемещениями,
с ускоренным способом сборки, с пластическими шарнирами ( по
американским чертежам ) , с системой стальных ферм, соединенных на
болтовых и соединений, между диагональными натяжными
элементами, верхним и нижним поясом фермы из пластинчатых балок
с использованием расчет в 3D -модель (ANSIS) кончных элементов
ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ расчет ферм с предварительным
напряжением для плоских, трехгранных ферм с неразрезными поясами
пятигранного составного профиля для реконструируемых домов первой
массовой серии (хрущевок)

105.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. На основе анализа комбинированных систем шпренгельного типа,
используемых в зданиях и сооружениях, определены пути их дальнейшего
совершенствования, заключающиеся в применении: рациональных
геометрических форм, прогрессивных профилей, комбинаций различных
способов искусственного регулирования усилий и деформаций,
специальных средств и приемов, а также современных методов расчета.
2. Предложены и экпериментально-теоретически обоснованы новые
конструктивные формы плоских и пространственных легких
комбинированных систем шпренгельного типа с гибкой компоновочной
схемой, способы их изготовления, предварительного напряжения и монтажа,
а также шпренгельные системы усиления эксплуатируемых конструкций,
учитывающие условия возведения, реконструкции и капитального ремонта
зданий и сооружений, которые защищены 27-ю авторскими
свидетельствами СССР и патентами РФ на изобретения.

106.

3. Теоретически и экспериментально исследована работа шпрен- гельных
систем с комбинированным предварительным напряжением, включающим
взаимный выгиб частей балки жесткости и натяжение затяжек:
- при действии на шпренгельную систему неравновесных и, особенно,
внеузловых нагрузок, предложено устраивать ее с перфорированной балкой
жесткости переменной высоты;
- установлен прочностной критерий, отражающий целесообразность
использования комбинированного предварительного напряжения;
определены рациональные параметры его компонентов;
- исследована устойчивость плоской формы изгиба; проанализировано
раздельное и совокупное влияние компонентов комбинированного
предварительного напряжения на устойчивость шпренгельных конструкций;
- предварительное напряжение выгибом приводит к увеличению крутильной
жесткости системы и повышает ее прочность и устойчивость;
- комбинированное предварительное напряжение повышает прочность
системы на 15...20%, а устойчивость на 8... 12%.

107.

4. Определены новые подходы к назначению эффективных форм очертания
затяжек шпренгельных систем. Разработана математическая модель поиска
оптимальных по условию прочности очертаний затяжек и форм поперечных
сечений балок жесткости при различных схемах загру- жения и уровнях
предварительного напряжения. Выявлены и математически обоснованы
формы очертания затяжек, позволяющие увеличить прочность системы на
5...25%. Новизна предложенных технических решений защищена патентом
РФ № 2186913 на изобретение.
5. Теоретически и экспериментально исследованы поперечные колебания
шпренгельных систем. Разработана механико-математическая модель,
учитывающая их геометрическую и конструктивную нелинейность, а также
другие факторы.
Выявлен ряд существенных особенностей предварительно напряженных
шпренгельных систем, связанных с явлением конструктивной
нелинейности:
- в отличие от традиционных стержневых, динамические характеристики и
границы осцилляционности комбинированных конструкций с
отключающимися затяжками зависят от амплитуды колебаний, уровня

108.

предварительного напряжения и от величины статической нагрузки.
Варьируя параметрами комбинированных систем, можно изменять условия
перехода в зону конструктивной нелинейности и тем самым управлять их
динамическими характеристиками;
- при свободных затухающих колебаниях частотная характеристика
шпренгельных систем с отключающимися затяжками является величиной
переменной;
- в случае вынужденных резонансных колебаний фактор конструктивной
нелинейности приводит к существенному снижению амплитуд, при этом
частоты внешних возмущений, соответствующие наибольшим амплитудам,
не равны частотам собственных линейных колебаний системы.
6. В результате исследований установлено, что частоты собственных
колебаний шпренгельных конструкций существенным образом зависят от
выноса и формы очертания затяжек.
Проанализировано влияние на несущие конструкции малых колебаний опор
на резонансных частотах и неоднократное периодическое действие одной и
той же нагрузки. Показано, что неучет этих воздействий может приводить к

109.

аварийным ситуациям, в связи с чем предлагается ряд компенсирующих
конструктивных мероприятий.
Для снижения амплитуд колебаний по симметричным формам предложены
и обоснованы специальные средства гашения колебаний; при кососимметричных формах колебаний предложено использовать шпренгельные системы с многоуровневыми затяжками.
На крупномасштабных моделях пролетом 6 м проведены многочисленные
экспериментальные исследования, подтвердившие корректность основных
теоретических положений.
7. Исследованы динамические параметры шпренгельных систем с
составными балками жесткости. Установлено, что на их частотную
характеристику влияет как величина сдвиговой жесткости связей, так и
разнос элементов балки. Испытания серии шпренгельных систем с
составной балкой жесткости пролетом 9 м подтвердили приемлемость
предложенной расчетной модели.
8. Теоретически и экспериментально исследованы поперечные колебания
вантово-стержневых систем. Разработана конечно-элементная модель
динамического анализа комбинированных систем различной топологии,

110.

учитывающая их геометрическую и конструктивную нелинейность при
разнообразных условиях закрепления. Исследования показали, что для
вантово-стержневых систем периодическое отключения вант существенным
образом влияет на их динамические параметры. Испытания серии
двухконсольных вантово-стрежневых конструкций подтвердили
корректность теоретических исследований.
9. Исследованы изгибно-крутильные колебания пространственношпренгельных систем. Разработана механико-математическая модель
расчета и алгоритм ее реализации.
Выявлены некоторые особенности их динамических характеристик:
- при симметричных формах пространственных изгибных колебаний
частотная характеристика пространственно-шпренгельных систем
снижается относительно собственной частоты поперечных колебаний, а при
крутильных -возрастает;
- наличие шпренгельных затяжек увеличивает частоту их собственных
крутильных колебаний.

111.

Для снижения отрицательного влияния динамических воздействий
предложены гасители колебаний, встроенные в конструктивную форму
комбинированных систем.
На крупномасштабных моделях пространственно-шренгельных систем
проведена серия статических и динамических испытаний в условиях
изгибно-крутильных воздействий. Результаты экспериментов подтвердили
приемлемость предложенной расчетной модели.
10. Разработана вероятностная модель оценки обеспеченности несущей
способности шпренгельных систем с учетом стохастического характера их
механических и технологических параметров, в том числе и усилий
предварительного напряжения. Установлены зависимости обеспеченности
несущей способности от механических, конструктивных и технологических
параметров системы. Оценено влияние законов распределения усилий
натяжения затяжек на обеспеченность несущей способности системы в
целом.
11. Практика применения предложенных конструкций на 35-ти объектах
Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона Российской Федерации

112.

подтвердила эффективность их использования в современном
строительстве.
12. Разработаны практические методы расчета предложенных конструкций
шпренгельного типа, используемые в проектной практике ряда организаций.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:
1. Патент РФ на изобретение № 2186913 Е04 С 3/08. Предварительнонапряженная шпренгельная балка / Егоров В.В. Опубл. 10.08. 2002 Бюл. №
22.
2. Патент РФ на изобретение № 2184819 Е04 С 3/10. Предварительнонапряженная шпренгельная ферма / Егоров В.В., Алексашкин Е.Н. Опубл.
10.07.2002 г. в Бюл. № 19.
3. Патент РФ на изобретение №2169243, Е04 С 3/10. Предварительно
напряженная шпренгельная ферма / Егоров В.В., Алексашкин Е.Н. Опубл.
20.06.2001 Бюл. № 17.

113.

4. Патент РФ на изобретение № 2169242, Е04 С 3/08. Шпренгельная ферма /
Алексашкин Е.Н., Егоров В.В., Забродин М.П., Сметанин Д.С. Опубл.
20.06.2001 Бюл. №17.
5. Патент РФ на изобретение № 2173751, Е04 В 7/14. Предварительно
напряженная вантовая конструкция / Егоров В.В., Алексашкин Е.Н. Опубл.
20.09.2001 Бюл. № 26.
6. Патент РФ на изобретение № 2182207, Е04 С 3/10. Сборно- разборная
металлодеревянная шпренгельная балка / Егоров В.В., Алексашкин Е.Н.
Опубл. 10.05.2002 Бюл. № 13.
7. Патент РФ на изобретение № 2166038; Е04 С 3/18, 3/12. Строительный
элемент/ Алексашкин Е.Н., Егоров В.В. Опубл. 27.04.2001 Бюл. №12.
8. Авторское свидетельство № 975956 (СССР), МКИ Е 04 В 7/14. Покрытие
здания и сооружения /В.В.Егоров, Ю.В.Гайдаров, М.П.Забродин,
Е.Н.Алексашкин. Опубл. 23.11.1982 Бюл. № 43.
9. Авторское свидетельство № 975955 (СССР), МКИ Е 04 В 7/14. Покрытие
здания и сооружения. / М.П.Забродин, Е.Н.Алексашкин, В.В.Егоров. Опубл.
23.11.1982 Бюл. № 43.

114.

10. Авторское свидетельство № 979597, (СССР), МКИ Е 04 В 7/14.
Пространственный блок покрытия / Гайдаров Ю.В., Акимов -Перетц Д.Д.,
Козьмина В.К., Алексашкин Е.Н., Егоров В.В. Опубл. в Бюл. № 45,1982.
11. Авторское свидетельство № 785446 (СССР), МКИ Е 04 В 7/14. Висячее
покрытие / Ю.В.Гайдаров, М.П.Забродин, Е.Н.Алексашкин, В.В.Егоров.
Опубл. 07.12.1980 Бюл. № 45.
12. Авторское свидетельство № 916699 (СССР), МКИ Е 04 В 7/14. Висячее
покрытие / В.В.Егоров, Ю.В.Гайдаров, М.П.Забродин, Е.Н.Алексашкин.
Опубл. 30.03.1982 Бюл. № 12.
13. Авторское свидетельство № 912871 (СССР), МКИ Е 04 В 7/14. Висячее
покрытие / Ю.В.Гайдаров, В.В.Егоров, М.П.Забродин, Е.Н.Алексашкин.
Опубл. 15.03.1982 Бюл. №10.
14. Авторское свидетельство № 909067 (СССР), МКИ Е 04 В 7/10. Сетчатый
купол /В.К.Козьмина, Ю.В.Гайдаров, М.П.Забродин, В.В.Егоров. Опубл.
28.02.1982 Бюл. № 8.

115.

15. Патент РФ на изобретение №2166036, Е04 В 7/10. Сетчатый купол /
Егоров В.В., Алексашкин Е.Н., Борисевич, Паутов А.Б. Опубл. 27.04. 2001
Бюл. №12.
16. Патент РФ на изобретение № 2186914 Е04 С 3/10. Предварительнонапряженная шпренгельная ферма / Егоров В.В. Опубл. 10.08. 2002 Бюл.
№22.
17. Патент РФ на изобретение № 2182208, Е04 С 3/10. Предварительно
напряженная пространственная шпренгельная ферма / Егоров В.В.,
Алексашкин Е.Н., Забродин М.П., Веселов В.В. Опубл. 10.05.2002 Бюл. №
13.
18. Патент РФ на изобретение №2193637 Е04 ВС 7/14. Предварительно
напряженная вантовая конструкция / Егоров В.В., Алексашкин Е.Н.,
Забродин МЛ., Паутов А.Б. Опубл. 27.11.2002 Бюл. № 33.
19. Авторское свидетельство № 1159995 (СССР), МКИ Е 04 С 3/08, 3/10.
Способ изготовления предварительно напряженной перфорированной
металлической балки / М.П.Забродин, В.В.Егоров, Е.Н.Алексашкин,
АБ.Паутов. Опубл. 07.06.1985 Бюл. № 21.

116.

20. Патент РФ на изобретение № 2190735, Е04 С 3/10. Способ
комбинированного предварительного напряжения перфорированной
шпренгельной балки/ Егоров В.В. Опубл. 10.10.2002 Бюл. № 28.
21. Патент РФ на изобретение № 2208104 Е04 С 3/10. Способ монтажа
предварительно напряженной шпренгелыюй балки/ Егоров В.В.,
Алексашкин Е.Н. Опубл. 10.07.2003 Бюл. № 19.
22. Патент РФ на изобретение № 2208103 Е04 С 3/10. Способ монтажа
предварительно напряженного блока покрытия / Егоров В.В., Алексашкин
Е.Н. Опубл. 10.07.2003 Бюл. № 19.
23. Патент РФ на изобретение № 2188915 Е04 С 3/10. Способ монтажа
предварительно напряженной шпренгельной рамы/ Егоров В.В., Алексашкин Е.Н., Забродин М.П. Опубл. 10.09.2002 Бюл. №25.
24. Патент РФ на изобретение № 2187608 Е04 С 3/10. Способ усиления
балки предварительно напряженным шпренгелем / Егоров В.В., Алексашкин
Е.Н. Опубл. 20.08.2002 Бюл. № 23.

117.

25. Патент РФ на изобретение № 2209278 Е04 С 3/10. Способ усиления
балки предварительно напряженным шпренгелем / Егоров В.В., Алексашкин Е.Н., Забродин М.П., Голоскок М.И. Опубл. 27.07.2003 Бюл. №21.
26. Патент РФ на изобретение № 2208105 Е04 С 3/10. Способ усиления
железобетонной балки шпренгелем / Егоров В.В., Ледяев А.П., Алексашкин Е.Н. Опубл. 10.07.2003 Бюл. № 19.
27. Авторское свидетельство № 947330 (СССР), МКИ Е 04 С 3/08, 3/10. Узел
крепления усиливающей затяжки к балочному элементу/ Гайдаров Ю.В.,
Егоров В.В., Бугаев В.Я., Акимов - Перетц Д.Д. Опубл. 30.07.1982 Бюл.
№28.
28. Забродин М.П., Егоров В.В. Эффективность комбинированного
предварительного напряжения шпренгельных систем. В кн.:
«Металлические конструкции и испытания сооружений». Межвузовский
сборник трудов ЛИСИ "Металлические конструкции и испытания
сооружений", Л., 1982.
29. Забродин М.П., Егоров В.В. Шпренгельные балки с перфорированной
стенкой. Журнал "Транспортное строительство", № 9, М., 1983.

118.

30. Забродин М.П., Егоров В.В. Исследование потери устойчивости плоской
формы изгиба шпренгельных балок с перфорированной стенкой и
комбинированным напряжением. Журнал «Известия ВУЗов «Строительство
и архитектура», № 8, Новосибирск, 1984.
31. Забродин М.П., Егоров В.В. Экспериментальное исследование
шпренгельных конструкций с перфорированной балкой жесткости. В кн.:
«Металлические конструкции и испытания сооружений». Межвузовский
тематический сборник трудов. Л., ЛИСИ, 1984.
32. Егоров В.В. Оптимизация компонентов комбинированного
предварительного напряжения шпренгельных балок с перфорированной
стенкой. Деп. ВНИИИС № 1335 вып.З,1987.
33. Забродин М.П., Егоров В.В. Анализ напряженного состояния
шпренгельных систем с комбинированным напряжением. В кн.: Проблемы
прочности материалов и сооружений на транспорте. Сборник научных
докладов, представленных на Ш-ю Международную конференцию. Санкт Петербург, 1997.

119.

34. Егоров В.В., Забродин М.П., Кудрявцев А.А. Проектирование
шпренгельных балок с перфорированной стенкой. Учебное пособие,
ПГУПС, Санкт-Петербург, 1998.
35. Забродин М.П., Егоров В.В., Сметанин Д.С. Комбинированные системы
шпренгельного типа для опорных конструкций контактной сети и
особенности их динамического расчета. В кн.: «Проблемы прочности
материалов и сооружений на транспорте». Сборник трудов IV
Международной конференции, Санкт -Петербург, 1999 г.
36. Забродин М.П., Егоров В.В. Новые формы опорных конструкций
контактной сети и особенности определения их динамических
характеристик. В кн.: «Современные строительные конструкции из металла
и древесины». Сборник научных трудов. ОГАСУ, Одесса 1999.
37. Егоров В.В., Вьюненко Л.Ф. Оценка надежности предварительно
напряженных шпренгельных конструкций методом PRC-сетки. В кн:
Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте: м-лы V
международной конференции./Череповец: ЧГУ. 2002.
38. Егоров В.В. Работа предварительно напряженных шпренгельных систем
с составной балкой жесткости в условиях статических и динамических

120.

воздействий. В кн: Проблемы прочности материалов и сооружений на
транспорте: м-лы V международной конференции; 27-28 июня 2002 /
Череповец: ЧГУ, 2002.
39. Вьюненко Л.Ф., Егоров В.В. Использование метода PRC-сетки для
оценки надежности конструкций шпренгельного типа. Журнал «Обозрение
прикладной и промышленной математики», т. 9, вып.1,2002.
40. Егоров В.В. Ресурсы работоспособности предварительно напряженных
шпренгельных ригелей жестких поперечин при динамических воздействиях.
В кн: «Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на
железнодорожном транспорте: Межвузовский сборник научных трудов с
международным участием/ под ред. д-ра техн. наук В.Н.Яковлева. - Вып. 23.
- Самара: СамИИТ, 2002.
41. Егоров В.В. Работоспособность предварительно напряженных
шпренгельных систем в условиях статических и динамических воздействий.
В кн.: Сборник научных трудов международной научно-технической
конференции «Современные проблемы совершенствования и развития
металлических, деревянных, пластмассовых конструкций в строительстве и
на транспорте» - Самара, СамГАСа, 2002.

121.

42. Вьюненко Л.Ф., Егоров В.В., Е.Ю. Морозова. Алгоритм определения
оптимальной формы затяжки шпренгельной конструкции. Журнал
«Обозрение прикладной и промышленной математики», т. 9, вып.2, 2002.
43. Егоров В.В. Расчетная модель колебаний шпренгельных систем с
составной балкой жесткости. В сб.: Структура и свойства перспективных
металлов и сплавов. Труды XL международного семинара "Актуальные
проблемы прочности". Вел. Новгород, НовГУ, 2002.
44. Егоров В.В., Л.Ф.Вьюненко. Вероятностные модели обеспеченности
несущей способности предварительно напряженных шпренгельных
конструкций. В кн.: Сборник научных трудов международной научнотехнической конференции «Современные проблемы совершенствования и
развития металлических, деревянных, пластмассовых конструкций в
строительстве и на транспорте» - Самара, СамГАСа, 2002.
45. Егоров В.В. Предварительно напряженные шпренгельные ригели
жестких поперечин электрифицированных железных дорог в условиях
статических и динамических воздействий. В кн.: «Современные проблемы
проектирования, строительства и эксплуатации транспортных объектов».

122.

Материалы Международной конференции, Санкт - Петербург, 21-22 ноября
2002 года, Санкт-Петербург, ПГУПС, 2003.
46. Вьюненко Л.Ф., Егоров В.В., Е.Ю. Морозова. Применение
модифицированного метода Нелдера - Мида для оптимизации
шпренгельных систем зданий и сооружений. Журнал «Обозрение
прикладной и промышленной математики», т. 10, вып. 1,2003.
47. Егоров В.В. Изгибно-крутильные колебания предварительно
напряженных шпренгельных систем. Журнал «Обозрение прикладной и
промышленной математики», т. 10, вып.2,2003.
48. Вьюненко Л.Ф., Егоров В.В., Морозова Е.Ю. Оценка обеспеченности
несущей способности строительных конструкций при статистическом
моделировании. Журнал «Обозрение прикладной и промышленной
математики», т. 10, вып.3,2003.
49. Егоров В.В. Конечно-элементная модель для динамического анализа
комбинированных систем с учетом геометрической и конструктивной
нелинейностей. В кн.: Научные труды YI Международного симпозиума
«Современные проблемы прочности» им. В.АЛихачева 20-24 октября 2003,

123.

г. Старая Русса: в 2 т. - т.2 / под ред. В.Г.Малинина; НовГУ имени Ярослава
Мудрого. - Великий Новгород 2003.
50. Егоров В.В. Нелинейный динамический расчет пространственных
предварительно напряженных шпренгельных систем. В кн.: «Актуальные
проблемы современного строительства». Сборник докладов 56-й
Международной научно-технической конференции молодых ученых, ч. I.
СПбГАСУ, Санкт-Петербург, 2004.
51. Егоров В.В., Вьюненко Л.Ф., Морозова Е.Ю. Расчетная модель для
поиска оптимальных параметров шпренгельных конструкции. В кн.:
«Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте».
Материалы VI Международной конференции, Санкт -Петербург, 2004.
52. Егоров В.В., Вьюненко Л.Ф. Вероятностная оценка несущей
способности предварительно напряженных шпренгельных систем. В кн.:
«Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте».
Материалы VI Международной конференции, Санкт -Петербург, 2004.
53. Егоров В.В. Динамический расчет пространственных предварительно
напряженных шпренгельных систем с гасителями колебаний. В кн.:

124.

«Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте».
Материалы VI Международной конференции, Санкт -Петербург, 2004.
54. Егоров В.В., Вьюненко Л.Ф. Расчет несущей способности строительных
конструкций шпренгельного типа на основе полувероятностной модели.
Журнал «Известия вузов. Строительство» №4,2004.
55. Егоров В.В. Неклассические формы шпренгельных систем для зданий и
сооружений. //Научно-технические ведомости СанктПетербургского технического университета. 2004, №1.- СПб.: Изд-во
СПбГПУ.
56. Егоров В.В., Вьюненко Л.Ф. Механико-математическая модель
вероятностного расчета шпренгельных систем. В кн.: «Проблемы прочности
материалов и сооружений на транспорте». Труды VI Международной
конференции, Санкт -Петербург, 2004.
57. Егоров В.В. Изгибно-крутильные колебания шпренгельных систем со
специальными средствами гашения. В кн.: «Проблемы прочности
материалов и сооружений на транспорте». Труды VI Международной
конференции, Санкт -Петербург, 2004.

125.

58. Егоров В.В.' Колебания конструктивно нелинейных комбинированных
систем./ Материалы VIII-й Всероссийской конференции по проблемам
науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических
университетах». - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004.
59. Егоров В.В. Динамический расчет вантово-стержневых систем с
отключающимися элементами на основе конечно-элементной модели.
Журнал «Обозрение прикладной и промышленной математики», т. 11, вып.
2,2004.
60. Егоров В.В. Антирезонансная защита элементов контактной сети.
Журнал "Транспортное строительство", № 8, М., 2004.
61. Егоров В.В. Воздействие колебательных нагрузок от подвижного состава
на близлежащие сооружения. Журнал "Транспортное строительство", № 9,
М., 2004.
Подписано к печати 15.09.04 г.Печ.л.-3,0
Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16
Тираж 150 экз.
СР ПГУПС
заказ № ?6%
190031, С-Петербург, Московский пр.9

126.

127.

128.

129.

130.

131.

132.

133.

134.

135.

136.

137.

138.

139.

140.

141.

142.

143.

144.

145.

146.

147.

148.

149.

150.

151.

152.

153.

154.

155.

156.

157.

158.

159.

160.

161.

162.

163.

164.

165.

166.

167.

168.

169.

170.

171.

172.

173.

174.

175.

176.

177.

178.

179.

180.

ВЕСТНИК газеты «Армия Защитников Отечества» № 3 от 29 июня 2023
Информационное агентство Русская Народная Дружина № 3 от 29.06.2023
(921) 962-67-78, (911) 175-84-65, т/ф (812) 694-78-10

181.

ФГАОУ ВО «СПбПУ» № RA.RU.21ТЛ09 от 26.01.2017, 195251, СПб,
ул. Политехническая, д 29, организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ
ОГРН: 1022000000824, т/ф:(812) (812) 694-78-10 https://www.spbstu.ru
[email protected] Испытательного центра СПб ГАСУ, аккредитован
Федеральной службой по аккредитации (аттестат № RA.RU.21СТ39, выдан
23.06.2015), ОО "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ 190005, СПб, 2-я
Красноармейская д 4 ( СПб ГАСУ) ОГРН: 1022000000824 ИНН
2014000780 ) [email protected]
[email protected] [email protected] (981) -886-57-42,
(981) 276-4992 УДК 69.059
Особенности расчетной ПК SCAD трехгранных ферм с предварительным
напряжением с неразрезными поясами пятигранного составного профиля
для плоских покрытий реконструируемых домов первой массовой серии
для беженцев из Белгорода РФ

182.

Авторы разработчики «Способа надстройки пятиэтажного здания
без выселения» для беженцев Херсона, Мариуполя, Бахмута, с
использем сверхпрочных и сверхлегких комбинированных
пространственных структурных трехгранных ферм, с
предварительным напряжением, для плоских покрытий, с неразрезыми
поясами пятигранного составного профиля. Изобретатели : Елисев
В.К, Темнов В. Г, Коваленко А. И, Егорова О.А,Уздина А. М, Богданова
И.А, Елисеева Я.К
(981) 276-49-92, (981) 886-57-42
[email protected]
т/ф (812) 694-78-10, (921)962-67-78, (911) 175-84-65, ( 981) 276-49-92
[email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]

183.

184.

185.

Заявка на изобретении направлена РОСПАТЕНТО 16.06.23 :
«СПОСОБ НАДСТРОЙКИ пятиэтажного ЗДАНИЯ ПРИ
РЕКОНСТРУКЦИИ без выселения» МПК E04C 1/00 – Строительные
элементы в виде блоков или иной формы для сооружения отдельных
частей зданий

186.

187.

188.

Строительные элементы в виде комбинированных пространственных
трехгранных ферм-балок (перекрытия) из прямоугольных труб (
изобретение № 154158) , комбинированных пространственных структурных
перекрытий ( патент № 80471), с предварительным напряжением (
Е.А.Мелехин «Трехгранные фермы с предварительным напряжением для

189.

плоских покрытий, Мелехин Е.А., НИУ МГСУ «Напряженно –
деформируемое состояние трехгранных ферм с неразрезными поясами
пятигранного составного профиля»), с использованием решетчатой
пространственный узел покрытия (перекрытия) из перекрестных ферм
типа «Новокисловодск» патент № 153753, соединенные «Монтажное
устройство для разборного соединения элементов стрелы башенного
крана,(патент 2336220 ), c учетом изобретений, изобретенных в СССР
проф. дтн ПГУПС А.М.Уздиным [email protected] (921) 788-33-64 SU №№
1143895, 1168755, 1174616? 2550777, 858604, 1760020, 165076, 2010136746,
154506 ), для жилых домов первой массовой серии, частей надстройки
пятиэтажки (хрущевки) здания, при реконструкции без выселения, без
крановой сборки, со сборкой узлов на крыше модернизированной
пятиэтажки, с устройством террас, с подземным этажом- бомбоубежищем,
в четыре наката ( « Конструкция противоснарядной защиты» №
2023112836 от 17.05.2023 вх 0272981 ) и согласно заявки на изобретение,
от 16.06.2023, б/ н регистр:«Способ надстройки пятиэтажного здания без
выселения» ), с помощью монтажной лебедки.
О СТАТЬЕ: Получена: 29 июня 2023 Принята: 29 июня 2023
Опубликована: 29 июня 2023

190.

Ключевые слова: реконструкция, модернизация, дома первых массовых
серий, физический износ, надстройка, пристройка, техническое состояние,
экономический эффект, новое жилье
© СПб ГАСУ
Авторы публикации: проф дтн ПГУПС Темнов Владимир Григорьевич
[email protected] [email protected] ( 911) 175-84-65
Богданова Ирина Александровна [email protected] , Коваленко
Елена Ивановна [email protected], Елисеева Владислав
Кириллович [email protected] , Елисеева Яна
Кирилловна [email protected] , Уздина Александр
Михайлович [email protected] (921) 788-33-64 , Егорова Ольга Александровна
[email protected] , Президента организации "Сейсмофонд" при
СПбГАСУ ИНН : 2014000780, ОГРН 1022000000824
[email protected]
/ Х.Н.Мажиев, Кафедра технологии
строительных материалов и метрологии СПб ГАСУ , дтн, проф –
консультант Ю.М.Тихонов [email protected] Заведующий
лабораторией Политех, Гидрокорпус 2, оф 104 Инж.-Строит факультет

191.

СПбГПУ /Е.Л.Алексеева [email protected] Кафедра технологии
строительных материалов и метрологии СПб ГАСУ , ктн доц
/И.У.Аубакирова/ [email protected] стажер СПб ГАСУ Кадашов
Александр Иванович т/ф (812) 694-78-10 Подтверждение компетентности
Номер решения о прохождении процедуры подтверждения компетентности
8590-гу (А-5824) СПб ГАСУ (ЛИСИ)
Подтверждение компетентности
организации https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
Особенности расчетной ПК SCAD трехгранных ферм с предварительным
напряжением с неразрезными поясами пятигранного составного профиля
для плоских покрытий реконструируемых домов первой массовой серии
УДК 624.01/04
В статье рассматривается расчетная схема трехгранной фермы образующего блока бесфасоночного складчатого покрытия с
пентагональным сечением верхнего пояса. В такой стержневой системе при
действии внешней нагрузки происходит изменение формы сечения поясов,
что приводит к возникновению податливости в узлах сопряжения поясов с
раскосной решеткой и снижению пространственной жесткости конструкции.

192.

Произведенная оценка податливости узловых соединений позволяет
уточнить расчетную схему. В результате этого получена деформированная
схема трехгранной фермы, которая хорошо согласуется с
экспериментальными данными.
Трехгранная пространственная ферма является образующим блоком
стального складчатого покрытия с пентагональным сечением верхнего
пояса. Особенностью данной конструктивной формы является составное
сечение верхнего пояса, которое образовано путем стыковки швеллера и
уголка так, чтобы они формировали пятигранный контур замкнутого
сечения [1, 2]. К поясному уголку без фасонок примыкают раскосы из
одиночных уголков. Таким образом, в узлах конструкции к стержню
замкнутого сечения примыкают стержни открытого сечения.

193.

Для проведения экспериментальных исследований данной конструктивной
формы была изготовлена натурная модель трехгранной пространственной
фермы, пролетом 12 м и высотой 1,5 м [3], которая образована из двух
наклонных ферм с нисходящими опорными раскосами и треугольной
раскосной решеткой. Для обеспечения геометрической неизменяемости в
процессе эксперимента смежные узлы нижних поясов по горизонтали
связаны затяжками из уголков. Расчетная схема такой конструкции
представляет пространственную стержневую систему с шарнирным
примыканием раскосов к поясам (рис. 1).

194.

195.

Рис. 1. Расчетная схема трехгранных ферм с предварительным напряжением
с неразрезными поясами пятигранного составного профиля для плоских
покрытий реконструируемых домов первой массовой серии

196.

При реализации расчетной схемы были учтены как технологические
факторы (расцентровка узлов), так и дефекты изготовления (погнутия
элементов, не предусмотренные проектом эксцентриситеты в узлах). В
результате проведения расчетов было оценено напряженнодеформированное состояние конструкции.
Проведенные испытания конструкции на стенде при проектном положении
(цель, задачи, методика проведения и основные результаты эксперимента
опубликованы в [3]) для упругой стадии работы материала выявили
достаточно хорошее совпадение напряжений в поясах с теоретическими
значениями. Среднее расхождение в каждом исследуемом сечении не
превысило ±5%. В раскосах расхождение значительно больше, что вызвано
появлением изгибных нормальных напряжений, не учитываемых расчетной
схемой, которая предусматривает шарнирное примыкание раскосов к
поясам. Причем возникают оба изгибающих момента MX и MY,
относительные эксцентриситеты которых для наиболее сжатого раскоса
(раскосы 3-10, 7-13 на рис. 1) составляют mX = 0,9, mY = 1,7.
Характер вертикальных перемещений соответствует расчетной схеме
пространственной фермы. Однако измеренные перемещения при

197.

максимальной нагрузке значительно превышают полученные из расчета для
всех реализованных вариантов загружения. Наименьшее расхождение
между максимальными теоретическими и экспериментальными прогибами,
составляющее 6%, происходит при внеузловой нагрузке сосредоточенной
силой, приложенной в центре каждой панели верхнего пояса. Наибольшее
расхождение, достигающее 25%, происходит при узловом загружении
трехгранной фермы. При равномерно распределенной нагрузке это
расхождение составляет 10 – 12,5%. Такое явление происходит из-за
сниженной пространственной жесткости конструкции.
Возможными причинами снижения пространственной жесткости могут
стать:
1. податливость прерывистых сварных швов, соединяющих швеллер и
уголок верхнего пояса;
2. продольная (по направлению раскосов) упругая податливость узлов
сопряжения поясов и раскосов.
Для оценки податливости поясных сварных швов верхнего пояса в панели 35 (рис. 1) экспериментальной модели были установлены индикаторы МИТ

198.

(цена деления 0,001 мм), которые фиксировали смещение верхней части
сечения относительно нижней в местах сварных швов и в местах их
отсутствия. При загружении конструкции нагрузкой, составляющей 75% от
предельной, показания приборов не превышали 0,005 мм. При таких
смещениях происходит снижение изгибной жесткости верхнего пояса
трехгранной фермы. Однако введение пониженной эквивалентной
жесткости верхнего пояса не приводит к значительному увеличению
прогибов всей конструкции, а лишь вызывает увеличение местных прогибов
в пределах каждой панели.
Другой возможной причиной снижения пространственной жесткости
трехгранной фермы является податливость узловых сопряжений поясов с
раскосной решеткой. Это явление связано с конструктивной особенностью
узлов: раскосы из одиночных уголков торцами примыкают к поясному
уголку, вызывая в них местный изгиб полок от усилий, возникающий в
раскосах.
Происходит изменение пространственной формы сечения верхнего пояса
(рис. 2).

199.

Таким образом, расчетная схема трехгранной пространственной фермы
будет представлять стержневую систему с продольной (по направлению
раскоса) податливостью в узлах, примыкающих к поясам раскосов (рис. 3).
Для оценки влияния податливости узлов на пространственную жесткость
конструкции решен комплекс задач изгиба полки поясного уголка,
загруженного локальной нагрузкой от усилия, возникающего в раскосе.
Полка равнополочного уголка 80х10 рассматривалась в виде полосы,
находящейся в состоянии равновесия под действием нагрузки. Полоса,
длина которой принята в 10 раз больше ширины, разбивалась сеткой
конечных элементов оболочки, каждый из которых имеет 6 степеней
свободы в узлах. После проведенных расчетов проанализирована
деформированная схема полосы. Нагрузка от примыкающих раскосов
вызывает в полосе локальные деформации полки уголка, которые быстро
угасают.

200.

Рис. 2. Изменение Рис. 3.
пространственной Податливое
формы сечения
примыкание
раскосов к
верхнему
поясу
На рис. 4 представлены изолинии перемещений полосы поясного уголка для
узла 5 (см. рис. 1) при общей нагрузке на трехгранную ферму 8,4 тонн.
Цифрами обозначены значения перемещений в мм. Значительные
перемещения происходят лишь на одной четверти пластины в области
примыкания раскосной решетки (в области действия нагрузки). На
расстоянии 0,3 длины пластины от ее центра, они снижаются в три раза. К
концу пластины перемещения практически равны 0.

201.

202.

203.

204.

205.

206.

207.

Рис. 4. Изолинии перемещений полки поясного уголка
При проведении эксперимента производилось наблюдение за изгибом полки поясных уголков в
области примыкающих раскосов. Были установлены индикаторы МИТ, регистрирующие
максимальные прогибы полок уголков. Полученные значения прогибов достаточно близки к
расчетным данным. Так в контролируемой точке узла 16 (см. рис. 1) экспериментальные
перемещения составили 8 × 10-2 мм, а расчетные - 11 × 10-2.
В результате проведенных расчетов была количественно оценена податливость узлов. В табл. 1
приведены расчетные значения абсолютной деформации раскосов при общем значении равномерно
распределенной нагрузке на трехгранную ферму 8,4 т и перемещения концов раскосов вызванные
изгибом полки поясных уголков в области примыкания раскосной решетки. Из табл. 1 видно, что

208.

перемещения от изгиба полки поясного уголка соизмеримы с абсолютными деформациями раскосов
от продольных сил и достигают от 22 до 89 % их значения.
Таблица 1
Перемещения концов раскосов от изгиба полки поясного уголка и абсолютные деформации
раскосов
Тип
А,
№
раскоса сечения см2
DL, Перемещения от
изгиба полки уголка,
кН мм мм
N,
нижний верхний
пояс
1-10
3-10
3-11
5-11
сумма
пояс
Уг. 50 х
5
Уг. 80 х
10
Уг. 50 х
5
Уг. 75 х
8
4,8
29,2 0,75 0,05
0,012
0,17
15,1
0,24 0,04
29,3
0,012
0,16
4,8
8,45 0,22 0,032
0,018
0,05
11,5
-8,4 0,09 0,036
0,044
0,08
Учет продольной (по направлению раскосов) податливости узлов в расчетной схеме
пространственной трехгранной фермы приводит к снижению общей жесткости раскосной решетки в
1,5 раз. При этом возрастают вертикальные расчетные перемещения конструкции. В табл. 2 дается

209.

сравнение экспериментальных вертикальных перемещений узлов верхнего пояса и расчетных
перемещений при действии равномерно распределенной нагрузки.
Таблица 2
Сравнение экспериментальных и расчетных перемещений верхнего пояса трехгранной фермы
Адрес
Узел 2
данных
S, мм
Узел
Узел 4
3
Узел
5
отличие от
отличие от
отличие от
отличие от
S,
S,
S,
эксперимента
эксперимента
эксперимента,
эксперимента,
мм
мм
мм
%
%
%
%
Эксперим.
8,3
данные
Расчет без
учета
7
податливости
Расчет с
учетом
7,7
податливости
-
5,1
-
8,2
-
7,1
-
16
3,5
30
6,1
27 5
30
7
4,5
11
7,1
13 6,1
15
Анализ расчетных и экспериментальных данных при других схемах загружения привел к аналогичным
выводам. Расхождение между максимальными теоретическими и экспериментальными прогибами
при внеузловой на грузке сосредоточенной силой, приложенной в центре каждой панели верхнего
пояса, составляет 2,4%. Расхождение при узловом загружении трехгранной фермы сосредоточенной

210.

нагрузкой составляет 9%. При дополнительной схеме загружения равномерно распределенной
нагрузкой половины фермы это расхождение 4,2%.
При сравнении экспериментальных и теоретических перемещений как при учете податливости узлов,
так и без учета податливости можно видеть, что чем дальше находятся точки приложения внешних
сил от узлов, тем больше разница в сравниваемых перемещениях. Максимальная разница
наблюдается при узловом загружении. Это вполне закономерно. При узловом загружении наиболее
нагружен узел и деформации в нем, а, следовательно, и его податливость будут максимальными в
отличие от внеузлового загружения.
В отличие от вертикальных перемещений снижение пространственной жесткости конструкции
практически не влияет на внутренние усилия в поясах и раскосах. Произведенные расчеты
трехгранной фермы при варьировании податливостью узлов показывают, что перемещения узлов
конструкции линейно зависят от податливости и при её увеличении в два раза происходит
возрастание перемещений на 90% по сравнению с жесткими узлами. А внутренний изгибающий
момент и продольная сила изменяется не более чем на 4,8%. Это и подтверждается
экспериментально.
Основные выводы
Учет податливости узлов в расчетной схеме привел к возрастанию теоретических вертикальных
перемещений и их отличие от экспериментальных данных при основной схеме загружения
(равномерно – распределенная нагрузка) составляет от 7 до 15 %. Представляется возможным
дальнейшее уточнение расчетной схемы путем анализа напряженно-деформированного состояния
пространственных узлов и оценки изменения их формы в процессе деформирования.

211.

Податливость узлов в меньшей степени влияет на внутренние усилия элементов.
Произведенные расчеты и эксперимент позволил уточнить расчетную схему трехгранной фермы с
пентагональным замкнутым сечением верхнего пояса и приблизить теоретические значения
перемещений к экспериментальным.
Список литературы
1. Свидетельство на полезную модель № 000МПК6 Е04 С3/04. Складчатое покрытие из наклонных
ферм / (Россия) №, Заявлено 12.02.98; 16.12.98, Бюл. №12.
2. М, Матвеев складчатое покрытие. Информационный листок №44-98. Томский МТЦНТИ, 1998 г. – 4
с.
3. , , Косинцев покрытие из прокатных профилей. //Труды НГАСУ, т. 2, №2(4). Новосибирск 1999 С. 4349.
Материал поступил в редакцию 28.02.2000
A. V. MATVEEV
Features of the designed circuit of a space trihedral farm with pentahedrals by section of a upper belt
The designed scheme of a trihedral girder - forming block of an easy steel coating with pentahedrals section
of an upper belt is considered. In such rod system under external load there is a change of the form of

212.

section of belts, that results in the origin of a pliability in sites of interface of belts with a lattice and
lowering reducing a space rigidity of a construction. The estimation of a pliability of nodal connections
allows to specify the designed scheme. As a result of it the deformed schem of a trihedral girder is obtained
which well is coordinated to experimental data.
Структурные плиты конструкции цнииск
Выполнены в виде пространственных конструкций из стержней в виде блоков размерами
18*12 и 12*24 м. Сборка их осуществляется тем или иным методом непосредственно на
строительной площадке из отправочных заводских марок. Верхние пояса, по продольным
осям выполняются из прокатного профиля, а верхние поперечные, нижние пояса и раскосы
– из прокатной уголковой стали.

213.

Великолепная семерка : Авторы разработчики «Способа надстройки пятиэтажного здания без выселения» для беженцев Херсона, Мариуполя, Бахмута, с
использем сверхпрочных и сверхлегких комбинированных пространственных структурных трехгранных ферм, с предварительным напряжением, для плоск
покрытий, с неразрезыми поясами пятигранного составного профиля. Изобретатели : Елисев В.К, Темнов В. Г, Коваленко А. И, Егорова О.А,Уздина А. М, Богдан
И.А, Елисеева Я.К (981) 276-49-92, (981) 886-57-42 [email protected]

214.

215.

216.

217.

218.

Русские люли поддержите , кто может помогите копейкой изобретателям, для Фронта, для Победы
для беженцев СПЕЦвыпуск : серия №1-447-с43 (Беж) реконструкция пятиэтажного дома на 56 Кв. с
надстройкой с двухэтажной мондсандрой . Выполнен прямой расчета SCAD из сверхпрочных и
сверхлегких упругопластических полимерных материалов, неразрезных стальных ферм-балок (GFRP
МЕТАЛЛ) с большими перемещениями на предельное равновесие и приспособляемость ( А.Хейдар

219.

В.В.Галишниква) для реконструируемых , разрушенных войной домов, первой массовой серии в
г.Бахмуте, Херсоне, Мариуполе и др городах Донецкой и Луганской областях , без крановой сборки, пр
критических ситуациях , в среде SCAD 21. Президент общественной организации «Сейсмофонд» при
СПб ГАСУ ИНН 2014000780 ОГРН 1022000000824 Х.Н.Мажиев. СБЕР карта 2202 2056 3053 9333. Счет
получателя 40817 810 5 5503 1236845 Корреспондентки счет 30101 810 5 0000 0000635 тел (921) 962
78, тел (911) 17584-65 [email protected] Редактор газеты «Армия Защитников Отечества» инж –
механик Е.И.Андреева (812) 694-78-10 [email protected] [email protected] 9111758465@bk
[email protected] [email protected]

220.

221.

Рисунок 5.1 Конструктивная схема структурной плиты ЦНИИСК: 1 –колонна; 2- нижний пояс
плиты; 3- верхний пояс плиты; 4- вертикальные связи; 5- «настил» плиты из трехслойных
панелей типа «сэндвич», 6 – «косынки» для крепления элементов решетки, 7 –
электросварка косынок.

222.

Соединение стержней в узлах – на болтах или, как вариант, с помощью электросварки.
Верхние и нижние пояса блоков стыкуются с помощью фланцев, а нижние поперечные – с
помощью накладок. Конструкция структуры беспрогонная и предусматривает установку
«настила» непосредственно по верхнему поясу конструкции. Высота структурной
плиты h= 2,2 м. По верхнему поясу плиты крепится профилированный настил H 79*66 *1,0 с
самонарезающими болтами М 6*20 с шагом, равным 300 мм. Листы между собой
соединяются на заклепках с шагом 300 мм.
5.1.2 Структурная плита «Кисловодск»
Представляют собой структурную плиту из трубчатых профилей с ортогональной сеткой
поясов (пирамида на квадратной основе) размерами 3*3 высотой 1.8-2.4 м. Стержни
выполнены из цельнотянутых труб диаметром ≥ 100мм с приваренными по торцам
шайбами. В отверстии шайб закреплены стержни высокопрочных болтов, на
противоположных концах которых установлены муфты из «шестигранника».
Последние обеспечивают соединение стержней в пространственную конструкцию.
Опирание структурной плиты на колонны – шарнирное, через опорные пирамиды –
капители. Сборка плиты в пространственный блок размером 30*30 и 36*36 с сеткой колонн
соответствен-

223.

Рисунок 5.2 Конструктивная схема структурной плиты «Кисловодск»: 1- колонна; 2капитель (опорная секция плиты); 3- структурная плита; 3а – горизонтальные связи ячейки
плиты; 3б – вертикальные связи между поясами плиты; 4- узел соединительной решетки
плиты в виде многогранника; 5- прогон; 6- «настил»

224.

Рисунок 5.3 Структурная плита типа Кисловодск (схема узла В): 1- многогранник; 2сверление с резьбой; 3- болт; 4- шайба с резьбой под болт; 5- стержень трубчатого профиля
d≤100мм.
но 18*18 и 24*24 выполняется из отправочных элементов: стержни и узлы «решетки» в
виде многогранника.

225.

Плита типа «Кисловодск» требует установки прогонов по трубчатым элементам верхнего
пояса для настила кровельных панелей.
Конструктивная схема структуры и узлов решетки, приведенная на рис. 5.2, 5.3,
предназначена, главным образом, для возведения зданий павильонного типа
гражданского и производственного назначения с «разреженным» шагом колонн. Варианты
сопряжения нескольких зданий между собой (см. рис. 5.4) позволяет формировать
многопролетное здание требуемой площади.
<<< Предыдущая
https://studfile.net/preview/2179938/page:19/
Особенности расчетной схемы пространственной комбинированных
структурной стальной трехгранной фермы SCAD с применением
замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения на болтовых
соединениях с большими перемещениями на предельное равновесие и
приспособляемость
Features of the design scheme of the spatial combined structural steel triangular truss
SCAD with the use of closed bent-welded rectangular cross-section profiles on bolted
joints with large displacements for extreme equilibrium and adaptability

226.

SAP2000-Modeling, Analysis and Design of Space Truss(Triangular Arch Truss)
01/02
https://www.youtube.com/watch?v=g76K3hvhAQg
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ ИЗ
ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия со
стержнями из гнутосварных профилей при заданных условиях. При расчѐте фермы
в примере 5 используются СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 11-23—81*», СП 20.13330.2011 «Нагрузки и
воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07—85*».
1. Исходные данные
Район строительства, состав конструкции покрытия и кровли приняты по аналогии
с примером 4.
Назначение проектируемого здания — механосборочный цех. Уровень
ответственности здания - нормальный. Для примера 5 назначаем коэффициент
надѐжности по ответственности уп = 1,0.

227.

Условия эксплуатации здания: здание отапливаемое.
Здание однопролѐтное, одноэтажное. Габариты объекта (размеры даны по осям
здания): длина 90,0 м; пролѐт 18,0 м. Высота до низа стропильной конструкции 9,0
м; шаг колонн 6,0 м.
Краткое описание покрытия: двускатное, бесфонарное, уклон кровли 2,5%. Фермы
стальные с параллельными поясами высотой по наружным граням поясов 2,0 м,
пролѐтом 18,0 м, располагаются с шагом Вф = 6,0 м. Устойчивость и
геометрическая неизменяемость покрытия обеспечивается постановкой связей по
поясам ферм и вертикальных связей с развязкой их распорками в пролѐте и по
опорам стропильных конструкций (в соответствии с требованиями [29]). Опирание
ферм осуществляется на стальные колонны, тип узла сопряжения фермы с
колоннами — шарнирный.
Кровля рулонная из наплавляемых материалов. В качестве основания под кровлю
принята стяжка. Покрытие утеплѐнное, утеплитель - минераловатные плиты
повышенной жѐсткости; толщина утеплителя определяется по теплотехническим
строительным нормативам. Пароизоляция принята из наплавляемых материалов
согласно нормативам. Несущие ограждающие конструкции покрытия — стальные
профилированные листы, монтируемые по прогонам. Конструкция кровли (состав
кровельных слоев), а также конструкция покрытия принимаются в соответствии с

228.

нормами проектирования.
Равномерно распределѐнная нагрузка от покрытия, в том числе от массы кровли (с
учѐтом всех кровельных слоѐв), стяжки, теплоизоляции, пароизоляции, а также от
собственного веса профнастила покрытия: нормативная q"p п = 10 гН/м2; расчѐтная
<7крп = 12,4 гН/м2. Данная нагрузка рассчитана как сумма нагрузок от 1 м2 всех
принятых в проекте слоѐв кровли и покрытия с учѐтом их конструктивных
особенностей и в соответствии с укзаниями норм проектирования [31].
Фермы не подвержены динамическим воздействиям и работают на статические
нагрузки.
Согласно [29, табл. В.2] принимаем материалы конструкций: верхний, нижний
пояса и решѐтка из гнутосварных профилей по ТУ 36-2287-80 и ТУ 67-2287-80 сталь С255; фасонки - сталь С255 по ГОСТ 27772—88*; фланцы для стыка
верхнего пояса — сталь С255 по ГОСТ 27772—88*; фланцы для стыка нижнего
пояса — сталь С345-3 поГОСТ 27772-88*.
Сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа (ГОСТ 8050—85*) сварочной
проволокой марки СВ-08Г2С (ГОСТ 2246—70*) диаметром 2 мм.
Антикоррозионное покрытие проектируемых стальных конструкций назначается в
соответствии с указаниями норм проектирования по защите строительных

229.

конструкций от коррозии.
2. Статический расчѐт фермы
Заданный уклон кровли / = 2,5%. Требуемый уклон создаѐтся за счѐт строительного
подъѐма фермы. При выполнении сбора нагрузок уклоном пренебрегаем ввиду его
незначительности.
Сбор нагрузок ведѐм в табличной форме (табл. 28).
Расчѐтные узловые силы на ферму (см. пример 4):
• от постоянной нагрузки Fg = qgd = 100,2 • 3 = 300,6 гН;
• от снеговой нагрузки Fs = psd = 108-3 = 324,0 гН.
Горизонтальную рамную нагрузку условно принимаем Fp = 500 гН. Обозначения
стержней при расчѐте стропильной фермы — см. на
рис. 64. Усилия в ферме определяем методом построения диаграммы
Максвелла—Кремоны (рис. 65). Результаты расчѐта заносим в табл. 33.

230.

Рис. 64. Обозначение стержней и узлов фермы из ГСП (пример 5)

231.

Рис. 65. Диаграммы усилий в стропильной ферме (пример 5):

232.

а - от единичной вертикальной нагрузки;
6- от единичной горизонтальной нагрузки
Расчѐтные усилия в стержнях фермы, гН
Таблица 33
Усилия
от
рамной Расчѐтные
сжимаю усилия
щей
силы
Усилия от
Усилия от
снеговой
Обоз единичной
Усилия
нагрузки (Fs =
наЭлем
нагрузки
от посто- 324,0 гН)
ент
чени
янной
нагрузки
ферм е
с
С
(Fg =
ы
стер
дву 300,6 гН)
дву Fp Fp =
слев спра
сжат растяж
жня сле спра х
х
-1 500
ва ва
а
ва
ие
ение
стор
стор гН гН
он
он
Верх
В-1
ний
-0,6 -2,0 -601,2
1,4
453, 194, 648, 1,0 500, 1749

233.

пояс
6
4
0
0
,2
-1.6 -4,9 -1473
3,3
106 518, 158
9,2 4
7,6
500, 3560 1,0
0
,6
-2,8 -6,3 -1893,8
3,5
113 907, 204
4,0 2
1,2
500, 4435 1,0
0
,0
Н-1
2,7 1,2
3,9
1172,4
874, 388, 126
8
8
3,6
0
0
-
2436,0
Нижн
ий
Н-2
пояс
3,8 2,2
6,0
1803,6
123 712, 194
1,2 8
4,0
0
0
-
3747,6
1984,0
106 213 213
9,2 8,4 8,4
0
0
-
4122,4
0
0
-
1998,8
0
0
1937
В-2
В-3
Н-3
Раско
сы
3,3 3,3
6,6
Р-1
2,3 0,9
962,0
745, 291, 103
2
6
6,8
Р-2
-0,9 -3,1 -932,9
2,2
712, 291, 100
3,2

234.

8
6
4,4
Р-3
0,9 0,9
541,2
291, 291, 583,
0
6
6
2
Р-4
-0,9 -1,8 -541,2
0,9
Р-5
0,9
0,4
Р-б
1,8
,3
0
-
291, 291, 583, 0
6
6
2
0
1124 ,4
150,3
291, 162,
129,
0
6
0
6
0
-
0,4 -0,9 -0,5 -150,3
129,
291, 162, 0
6
6
0
0
441, 9
0,5
1124,4
441,9
3. Подбор сечений стержней фермы Подбор сечений стержней верхнего пояса
Верхний пояс принимаем без изменения сечения по всей длине фермы. Сечение
пояса подбирается из гнутосварного прямоугольного профиля и рассчитывается на
усилие NB_3 = -4435,0 гН.
Для стали С255 ГОСТ 27772—88* по [29, табл. В.5] определяем расчѐтное

235.

сопротивление Ry = 240 МПа.
Предварительно задаѐмся коэффициентом устойчивости ф = 0,7. Требуемая
площадь сечения верхнего пояса
Принимаем по ТУ 36-2287—80 профиль сечением Гн. ? 160x120x5 (рис.
66, а), геометрические характеристики которого: площадь поперечного сечения А =
27,0 см2; радиусы инерции сечения: ix = 6,09 см; /у = 4,87 см.
о &ь 160 -л
Значение — = -у = 32 < 45 не превышает предельную величину. Гибкости стержня
и коэффициенты продольного изгиба:

236.

Рис. 66. Расчѐтные сечения стержней поясов фермы (пример 5): а - верхнего
пояса; б - нижнего пояса
Определяем предельные гибкости и выполняем проверку:
Условия гибкости стержней выполняются.
Проверяем устойчивость верхнего пояса:
Устойчивость обеспечена.
Если уменьшить сечение верхнего пояса, приняв его из 1н. ? 160х х 120x4, в этом

237.

случае данный профиль не проходит дальнейшей проверки на несущую
способность стенки пояса. Поэтому оставляем сечение верхнего пояса из профиля
Гн. ? 160x120x5.
Проверяем гибкость стенки:
Условие выполняется, поэтому при расчѐте пояса во внимание принимается полная
площадь сечения А.
Проверяем гибкость верхнего пояса при монтаже конструкций. Расчѐтная длина
стержня из плоскости фермы при постановке распорки по центру
пролѐта 1е^у = 890 см. Проверка гибкости пояса:
Условие гибкости выполняется.
Подбор сечения стержней нижнего пояса
Нижний пояс проектируем без изменения сечения по всей длине. Гнутосварной

238.

профиль принимаем квадратного сечения и рассчитываем на усилие 7VH_3 = 4122,4
гН.
Требуемая площадь сечения нижнего пояса
Принимаем по ТУ 36-2287—80 профиль сечением Гн.Ш 120x4 (рис. 66, б) с
геометрическими характеристиками: площадь поперечного сечения А = 18,56 см2;
радиусы инерции сечения: ix = 4,74 см; iy = 4,74 см.
Проверяем условие -j- = = 30 < 45. Условие соблюдается.
Проверяем гибкости стержня:
Проверка прочности сечения на растяжение:
Прочность обеспечена. Проверяем гибкость стенки:

239.

Условие удовлетворяется.
Проверяем условие применения шарнирной расчѐтной схемы при выполнении
статического расчѐта согласно [29, п. 15.2]:
Db 16,0 1 1
• для верхнего пояса — =-=-< —;
/0 300 18,8 10
Db 12,0 1 1
• для нижнего пояса — =-= — < —.
/0 300 25 10
Расчѐт фермы выполняем по шарнирной схеме.
Допустимая относительная расцентровка: для верхнего пояса е = 0,25/*вп = 0,25-16
= 4,0 см; для нижнего пояса е = 0,25hHn = 0,25* 12 = = 3,0 см.

240.

Подбор сечений сжатых раскосов, стоек производится по методике, приведѐнной
для сжатого пояса, а растянутых раскосов — по методике, приведѐнной для
растянутого пояса. Расчѐты следует вести с учетом обеспечения местной
устойчивости стенок квадратного ГСП.
Результаты расчѐта поперечных сечений стержней решѐтки фермы приведены в
табл. 34. Следует отметить, что при подборе сечения раскосов фермы в нашем
случае решающим является расчѐт сварных соединений с поясом.
Таблица расчѐта сечений стержней фермы
Таблица 34
Пл
Радиу
Расчѐ
ос
Эле Обозн Расчѐ Ма
тная
Гибко
инерц
мен ачени тное рк
ща длин
сть
Сече
ии,
т
е
а
усили
дь а, см
ние
см
фер стерж е N, г ста
А,
Н
мы ня
ли
см
Проверка
сечений
2
Вер В-1
-
С2 Гн.П 27, 2 2 6, 4, 4
59 2, 15 0, 1 -
0,32

241.

хни
й
поя
В-2
с
В-3
Н-1
Ни
жни
й
Н-2
1749,2 55 160x 0
120x
5
3560,6
8
5
<1
3 3
4
0,
6, 4,
61 2, 14
0 0
9,
8 1 09 87
,6 1 2
0 0
3
6
0,64
<1
4435,0
3 3
4
0,
6, 4,
61 2, 13
0 0
9,
8 1 09 87
,6 1 2
0 0
3
6
0,80
<1
2436,0
3 7
6 15
4, 4,
0 5
3, 8, 74 74
0 0
3 2
40
0
0,55
1
<1
3747,6
Гн.[3
3 7
6 15
18,
4, 4,
120x
0 5
3, 8, 56
74 74
4
0 0
3 2
40
0
0,85
1
<1
4122,4
3 7
6 15
4, 4,
0 5
3, 8, 74 74
0 0
3 2
40
0
1
поя
с
Н-3
9 9 09 87 7, ,6 0 0
0 0
6
0,93
<1

242.

Рас
кос
ы
Р-1
1998,8
Р-2
1937,3
Р-3
1124,4
Р-4
1124,4
Р-5
Р-6
441,9
-441,9
2 2
5
3, 3,
59
0 3
1,
92 92
,2
0 2
0
2 2
5
3, 3,
3 3
9,
92 92
Гн.П
2
8
2
15,
100X
36 2 2
5
4
3, 3,
1 3
4,
92 92
4 8
6
40
0
0,55
1
<1
17 0,
60 2,
2, 8 1 ,7 1
8 6
60
,7
40
0
0,30
1
<1
2 2
5
0,
3, 3,
60 2, 18
1 3
4,
8 1 92 92
,7 1 0
4 8
6
6
2 2
6
3, 3,
1 3
8,
14 14
2
Гн.[3 9,2 4 8
80x3 4 2 2
6
3, 3,
1 3
8,
14 14
4 8
2
75
,8
40
0
0,62
<1
0,36
<1
0,20
1
<1
0,
75 2, 18
7 1 ,8 6 0
8
0,26
<1

243.

Примечание. Профили раскосов Р-1—Р-4 приняты по расчѐту сварных соединений
с поясами, а также из условия однотипности размеров сечений.
Проверяем выполнение конструктивных условий. Для раскосов из профиля
Гн.ШОхЗ:
Для раскосов из профиля Гн.Ш 100x4
Условия соблюдаются.
4. Расчѐт сварных швов для прикрепления стержней решѐтки фермы к
верхнему и нижнему поясам
Выполняем расчѐт сварных соединений решѐтки впритык к поясам фермы.
В [9, п. 15.14] даны формулы для расчѐта сварных швов прикрепления решѐтки к
поясам. Сварные швы, которые делаются с полным проваром стенки сечения
стержня, а также при наличии установочного зазора, равного (0,5...0,7)/^,
рассчитываются как стыковые. В соответствии с [9, п. 15.25] заводские стыки
элементов следует выполнять встык на остающейся подкладке. Применение в
растянутых элементах сварных стыковых швов с напряжением более 0,9Ry не

244.

рекомендуется.
Выполняем расчѐт сварных швов.
Растянутый раскос Р-1
По расчѐту на прочность для раскоса принят профиль Гн. ? 100x4.
Определяем длину продольных швов: b = . ь = = 130 мм,
sin a sin 51
+ 1,85 _1в
где а = arctg —= 51.
1,3
с2
Отношение величин — = — = 0,15 < 0,25. о 13
Расчѐтная длина швов /ш = 2b + d = 2 • 3 + 10 = 36 см.
Проверка сварного шва по нормальным напряжениям:

245.

где Rmy = 0,85 Ry = 0,85 • 240 = 204 мПа.
Прочность шва обеспечена.
Проверка сварного шва по касательным
напряжениям:
где Rm = 0,58^2- = 0,58-^ = 138,6 МПа.
Ут i,UZJ
Условие удовлетворяется.
Проверка сварного шва по приведѐнным напряжениям:
Условие соблюдается.
Растянутый раскос Р-5
По расчѐту на прочность для раскоса принят профиль Гн. ? 80x3.
Определяем длину продольных швов: b - . ь = . ^ = 100 мм.
sin a sin 51

246.

с2
Отношение величин т = — = 0,2 < 0,25. b 10
Расчѐтная длина швов /ш = 2b + d= 2 • 10 + 8 = 28 см.
Проверка прочности сварных швов:
yp_5sina 441,9sin51°
• по нормальным напряжениям-=-= 0,2 < 1;
taLKylc 0,3 -28 -204-1
TVp_5 cos a 441,9 cos 51°
• по касательным напряжениям - = - =
taLKclc 0,3-28 138,6 1
= 0,24 < 1;
V40,82 + 3-33,32
• по приведенным напряжениям --= --=
ayc
1,15/? yc 1,15-204-1 = 0,31<1.
Прочность сварных швов обеспечена.

247.

Расчѐт сварных швов остальных стержней решѐтки фермы проводится
аналогичным образом.
5. Проектирование узлов фермы Расчѐт опорного узла фермы на колонну
Узел 1 (рис. 67)
Согласно заданию узел опирания фермы на колонну — шарнирный. Для крепления
верхнего пояса к колонне при сжимающей рамной силе конструктивно принимаем
шесть болтов М20 класса 5.6.

248.

Рис. 67. Опорный узел фермы из ГСП на колонну (пример 5)
Если бы рамная сила была растягивающей, то в этом случае болты следует
проверять расчѐтом.
~ л. (4g + Ps)ln (100,2 + 108)18
Опорная реакция фермы RA = ь -=---=
= 1873,8 гН.
Требуемая длина сварного шва, соединяющего опорное ребро с фермой,
где kf— катет сварного шва, принимаемый по [29, табл. 38]. При этом должно
выполняться условие
Высоту опорного ребра принимаем конструктивно 280 мм. Назначаем опорный
фланец шириной 320 мм и толщиной 16 мм.
Проверяем напряжение смятия торца фланца от опорной реакции:

249.

Прочность обеспечена.
Выполняем проверку сварного шва прикрепления верхнего пояса к опорному
фланцу. Нормальные напряжения в сварном шве, соединяющем верхний пояс с
фланцем,
Касательные напряжения в сварном шве
Проверяем прочность шва по приведѐнным напряжениям:
Прочность сварного шва обеспечена.
Проверка несущей способности стенки пояса для стержня Р-1 на вырывание (так
как раскос растянут):

250.

Прочность стенки пояса обеспечена.
Проверка несущей способности боковых граней пояса в месте примыкания
растянутого раскоса.
Вычисляем расчетное условие: = 0,83 < 0,85.
Проверку боковых граней пояса выполнять не требуется.
Выполняем проверку несущей способности элементов решѐтки в месте
примыкания к поясу по формуле
Вычисляем коэффициент к. Определяем неравенства:

251.

Тогда к = 1,0.
Проверяем несущую способность растянутого раскоса Р-1:
Расчѐтное условие выполняется.
Расчѐт укрупнительных монтажных стыков
Для удобства перевозки конструкций ферму проектируем из двух отправочных
марок (полуферм), которые соединяются на стройплощадке с помощью
укрупнительных стыков.
Узел 2 (рис. 68, а)
Монтажный стык работает на сжатие. Фланцы принимаем толщиной 16 мм из
стали марки С255 по ГОСТ 277772—88*. Для фланцевого соединения назначаем
четыре болта М20 класса 5.6.
Диаметр шайб dm = 37 мм, диаметр отверстий - 23 мм.
Болты следует размещать так, чтобы соблюдались конструктивные требования
расположения. Проверяем конструктивные требования:

252.

Условия размещения болтов соблюдаются.
Для недопущения сдвига во фланцевом соединении должно выполняться условие ~r < 1, где Q - условная поперечная сила, при
отсутствии местной поперечной силы в расчет вводится условная поперечная
сила Qef= 0,lp7V; р - коэффициент трения поверхностей фланцев.
^ Psl 108-17,8 .ол. „ Условная поперечная сила Q = — =-= 480,6 гН.
Проверяем расчѐтное условие:
где NCT — расчѐтное усилие в стыке:
Прочность обеспечена.

253.

Рис. 68. Укрупнительные стыки фермы из гнутосварных профилей (пример
5):

254.

а - монтажный стык верхнего пояса; б - то же нижнего пояса
Выполняем проверку угловых сварных швов. Вид сварки и применяемые
сварочные материалы аналогичны принятым в примере 5.
Коэффициенты и расчѐтные сопротивления сварных швов, принимаемых при
расчѐте:
• по металлу шва ру= 0,9 [29, табл. 39]; Raf= 215 МПа [29, табл. Г.2];
• по металлу границы сплавления [3. = 1,05 [29, табл. 39]; Raz = 0,45Run = = 0,45-370
= 166,5 МПа — для стали С255 (материал ГСП и фланцев верхнего
пояса);
„ Р/^со/ 193,5 , ,
Проверяем условие-=-= 1,1 > 1,0 — несущая способРЛ* 174,8
ность сварных швов определяется прочностью металла границы сплавления.
Для верхнего пояса в месте устройства монтажного стыка принимается условие

255.

расчѐта сварного соединения по металлу границы сплавления.
Проверяем прочность сварного шва по формуле
где l(a = 2(Db + Z)) - 1 см = 2(16 + 12)- 1 =55 см;ус= 1.
Прочность шва обеспечена.
Узел 3 (рис. 68, б)
Рассчитываем фланцевое соединение нижнего пояса. Растягивающее
усилие NH_3 = 5246,7 гН.
Материал фланцев — сталь марки С345-3 по ГОСТ 27772—88* с расчѐтным
сопротивлением по [29, табл. В.5] Ry = 300 МПа. Толщина фланцев = 30 мм.
Для фланцевого соединения принимаем высокопрочные болты М24 по ГОСТ Р
52644-2006. Согласно ГОСТ Р 52643-2006 класс прочности болтов 10.9. Материал
высокопрочных болтов — сталь 40Х климатического исполнения ХЛ в
соответствии с указаниями нормативов [29, п. 5.6].
Диаметр шайб = 49 мм, диаметр отверстий — 28 мм.

256.

Площадь сечения высокопрочного болта М24 по [29, табл. Г.9] Abh = 3,53 см2.
Расчѐтное сопротивление растяжению высокопрочного болта
где Rbun принимается по [29, табл. Г.8].
Проверяем прочность фланцевого соединения нижнего пояса для стержней из
гнутосварных профилей:
где п — количество болтов (п = 8 шт.); к2 — коэффициент, определяемый по [15,
табл. 5].
Прочность обеспечена.
Выполняем конструирование фланцевого соединения согласно [15, разд. 4].
Количество рѐбер жесткости пр = 4. Требуемая длина ребра жѐсткости
где h — высота профиля нижнего пояса.
Принимаем длину ребра жѐсткости /р = 200 мм.

257.

Согласно рекомендациям [15, п. 4.6] болты должны располагаться по возможности
как можно ближе к присоединяемому профилю. Проверяем условия расположения
болтов:
принимаем bx = 50 мм;
Размеры (высота и ширина) фланца при квадратном сечении гнутосварного
профиля
/гф = Ьф = /г + 2Ь1 + 2az = 120 + 2-50 + 2-50 = 320 мм.
Проверяем фланцевое соединение на сдвиг. Контактное усилие для замкнутых
сечений V= 0,1 Rbh = 0,1- 754,6 • 3,53 = 266,4 гН.
Условная поперечная сила Qef= 0,lp7V = 0,1-0,25-5246,7 = 131,2 гН. Проверку
производим по формуле
Условие соблюдается.

258.

Выполняем расчѐт сварных швов. Сварные швы — угловые с обеспечением
проплавления корня шва на 2 мм.
Проверяем прочность сварного шва, соединяющего нижний пояс с фланцем в узле
монтажного стыка:
• по металлу шва *
по металлу границы сплавления
• по металлу границы сплавления с фланцем в направлении толщины проката
D лл г
где Л,,=0,5 — =0,5— =145,2 МПа.

259.

* Ут 1,05
Прочность сварных швов обеспечена.
Производим конструирование промежуточных узлов.
Узел 4 (рис. 69)
При проектировании примыкания раскосов к поясу фермы пересечение их осей
смещается с оси пояса на величину е. Это делается с целью выполнения требуемого
зазора между носками раскосов. Изгибающий момент, возникающий от
внецентренного приложения нагрузки, допускается не учитывать при величине
эксцентриситета е не более 0,25 высоты сечения пояса.
Проектирование и расчѐт узлов фермы следует выполнять в соответствии с
требованиями норм, изложенными в [29, прил. Л, п. Л.2].
Проверим прочность узла фермы. Величину углов наклона раскосов принимаем
равной а = 5Г. Определяем проекции высот раскосов на пояс:
Величина зазора между полками раскосов 2с = 20 мм. Проверяем расчѐтные
условия:

260.

Проверка несущей способности стенки пояса при одностороннем примыкании к
нему стержней решѐтки фермы выполняется по формуле
где yd — коэффициент, зависящий от знака усилия в примыкающем элементе и
равный 1,2 при растяжении и 1,0 - в остальных случаях; yD — коэффициент,
учитывающий вид напряженного состояния пояса; yD = 1 при растяжении, а также
при сжатии в поясе, если соблюдается условие < 0,5; в случае > 0,5 при сжатом
поясе К К
коэффициент yD определяется по формуле уD = 1,5 - , где а = —;
Ry Af
N,F— усилия соответственно в раскосе (стойке) и поясе.
Проверка несущей способности стенки пояса для стержня Р-2 на продавливание
(так как раскос сжат).
В примере 6 нагрузка на верхний пояс приложена в узлах, поэтому изгибающий

261.

момент в поясе М= 0.
Определяем соотношение
поэтому yD = 1,5 - = 1,5 - 0,55 = 0,95.
Ry
Выполняем проверку несущей способности стенки пояса:
= 0,76 < 1,
, D-d, 12-10 ,
где/! = —— = —j— = CM'
Условие выполняется.
Проверка несущей способности стенки пояса для стержня Р-3 на вырывание (так
как раскос растянут).

262.

Прочность стенки пояса обеспечена.
Проверка несущей способности боковых граней пояса в месте примыкания сжатого
раскоса.
Вычисляем расчѐтное условие: = 0,83 < 0,85.
Проверку боковых граней пояса выполнять не требуется.
Выполняем проверку несущей способности элементов решѐтки в месте
примыкания к поясу по формуле

263.

Рис. 69. Отправочный элемент фермы

264.

из гнутосварных профилей (пример 5)
Вычисляем коэффициент к. Определяем неравенства:

265.

Тогда к = 1,0.
Проверяем несущую способность сжатого раскоса Р-2:
Расчѐтное условие выполняется.
Аналогично проверяется несущая способность раскоса Р-3. Остальные
промежуточные узлы рассчитываются по типу узла 4 в соответствии с
требованиями, изложенными в [29, прил. Л, п. Л.2].
6. Расчѐт жѐсткости конструкции
Определение прогиба выполняется по аналогии с расчѐтом, приведѐнным в
примере 1. Поэтому данные вычисления опускаем. Строительный подъѐм фермы
показан на рис. 70.

266.

Рис. 70. Геометрическая схема стропильной фермы с маркировкой опорных
узлов и укрупнительных монтажных стыков (пример 5)
Посмотреть оригинал
< Пред СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ
След >
ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ СТРОПИЛЬНЫХ
ФЕРМ

267.

Расчѐт ферм покрытия в соответствии со СНиП II-23-81* широко представлен в
технической литературе. Примеры расчѐта конструкций покрытия по СП
16.13330.2011 в технической литературе встречаются редко. Опыт применения
актуализированных СНиП практически небольшой, так как новые нормативы
были приняты совсем...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ ИЗ
ПАРНЫХ УГОЛКОВ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия со
стержнями из парных уголков при определѐнных заданных условиях. При
расчѐте фермы в этом примере используются СП 16.13330.2011 «Стальные
конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-23—81*», СП
20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия....
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С
ПОЯСАМИ ИЗ ТАВРОВ И РЕШЁТКОЙ ИЗ ПАРНЫХ УГОЛКОВ

268.

Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия с
поясами из широкополочных тавров и решѐткой из парных уголков при
заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 2 применяются СП
16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 1123-81*», СП 20.13330.2011 «Нагрузки...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С
ВЕРХНИМ ПОЯСОМ ИЗ ШИРОКОПОЛОЧНОГО ДВУТАВРА
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия при
заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 3 используются СП
16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 1123-81*», СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная
редакция СНиП 2.01.07—85*»....
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ ИЗ
КРУГЛЫХ ТРУБ

269.

Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия со
стержнями из круглых труб при заданных условиях. При расчѐте фермы в
примере 4 используются СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 11-23 — 81*», СП 20.13330.2011
«Нагрузки и воздействия. Актуализированная...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С
ПОЯСАМИ ИЗ ТАВРОВ И РЕШЁТКОЙ ИЗ ОДИНОЧНЫХ УГОЛКОВ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия с
поясами из широкополочных тавров и решѐткой из одиночных уголков при
заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 6 используются СП
16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП Н23—81», СП 20.13330.2011 «Нагрузки...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
ФЕРМЫ ИЗ ЗАМКНУТЫХ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ (ГСП)

270.

Общие положения Типовые фермы из замкнутых гнутосварных профилей
проектируются с узлами без фасонок и опиранием покрытия непосредственно
на верхний пояс. Геометрические схемы решѐтки ферм из ГСП показаны на
рис. 11. Углы примыкания раскосов к поясу должны быть не менее 30°, в этом
случае обеспечивается...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ПРУТКОВОЙ
ФЕРМЫ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную прутковую ферму
покрытия при заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 7
используются СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная
редакция СНиП 11-23—81», СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия.
Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*»....
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных зданий)
ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЙ ПО СТРОПИЛЬНЫМ ФЕРМАМ

271.

Покрытие здания состоит из кровли (ограждающих конструкций), несущих
элементов (прогонов, стропильных ферм), на которые опирается кровля, и
связей по покрытию. Кроме того, для освещения помещений верхним светом и
их естественной вентиляции в системе покрытия многопролетных зданий
устраивают фонари, опирающиеся...
(Инженерные конструкции. Металлические конструкции и конструкции из
древесины и пластмасс)
© Studref - Студенческие
реферативные статьи и
материалы
(info{aт}studref.com) ©
2017 - 2023
https://studref.com/542649/stroitelstvo/raschyot_konstruirovanie_stropilnoy_fermy_gnut
osvarnyh_profiley

272.

Особенности расчетной схемы пространственной трехгранной фермы
Андрей Левич
Резервное размещение материалов: Ruindex.net | Алфавитный указатель рубрик
УДК 624.01/04
А. В. МАТВЕЕВ, асп.

273.

Особенности расчетной схемы пространственной трехгранной фермы
с пентагональным сечением верхнего пояса
В статье рассматривается расчетная схема трехгранной фермы - образующего блока бесфасоночного
складчатого покрытия с пентагональным сечением верхнего пояса. В такой стержневой системе при
действии внешней нагрузки происходит изменение формы сечения поясов, что приводит к
возникновению податливости в узлах сопряжения поясов с раскосной решеткой и снижению
пространственной жесткости конструкции. Произведенная оценка податливости узловых соединений
позволяет уточнить расчетную схему. В результате этого получена деформированная схема
трехгранной фермы, которая хорошо согласуется с экспериментальными данными.
Трехгранная пространственная ферма является образующим блоком стального складчатого покрытия
с пентагональным сечением верхнего пояса. Особенностью данной конструктивной формы является
составное сечение верхнего пояса, которое образовано путем стыковки швеллера и уголка так, чтобы
они формировали пятигранный контур замкнутого сечения [1, 2]. К поясному уголку без фасонок
примыкают раскосы из одиночных уголков. Таким образом, в узлах конструкции к стержню
замкнутого сечения примыкают стержни открытого сечения.
Для проведения экспериментальных исследований данной конструктивной формы была изготовлена
натурная модель трехгранной пространственной фермы, пролетом 12 м и высотой 1,5 м *3+, которая
образована из двух наклонных ферм с нисходящими опорными раскосами и треугольной раскосной
решеткой. Для обеспечения геометрической неизменяемости в процессе эксперимента смежные
узлы нижних поясов по горизонтали связаны затяжками из уголков. Расчетная схема такой
конструкции представляет пространственную стержневую систему с шарнирным примыканием
раскосов к поясам (рис. 1).
Рис. 1. Расчетная схема трехгранной фермы

274.

При реализации расчетной схемы были учтены как технологические факторы (расцентровка узлов),
так и дефекты изготовления (погнутия элементов, не предусмотренные проектом эксцентриситеты в
узлах). В результате проведения расчетов было оценено напряженно-деформированное состояние
конструкции.
Проведенные испытания конструкции на стенде при проектном положении (цель, задачи, методика
проведения и основные результаты эксперимента опубликованы в [3]) для упругой стадии работы
материала выявили достаточно хорошее совпадение напряжений в поясах с теоретическими
значениями. Среднее расхождение в каждом исследуемом сечении не превысило ±5%. В раскосах
расхождение значительно больше, что вызвано появлением изгибных нормальных напряжений, не
учитываемых расчетной схемой, которая предусматривает шарнирное примыкание раскосов к поясам.
Причем возникают оба изгибающих момента MX и MY, относительные эксцентриситеты которых для
наиболее сжатого раскоса (раскосы 3-10, 7-13 на рис. 1) составляют mX = 0,9, mY = 1,7.
Характер вертикальных перемещений соответствует расчетной схеме пространственной фермы.
Однако измеренные перемещения при максимальной нагрузке значительно превышают полученные
из расчета для всех реализованных вариантов загружения. Наименьшее расхождение между
максимальными теоретическими и экспериментальными прогибами, составляющее 6%, происходит
при внеузловой нагрузке сосредоточенной силой, приложенной в центре каждой панели верхнего
пояса. Наибольшее расхождение, достигающее 25%, происходит при узловом загружении
трехгранной фермы. При равномерно распределенной нагрузке это расхождение составляет 10 –
12,5%. Такое явление происходит из-за сниженной пространственной жесткости конструкции.
Студенческие работы
Возможными причинами снижения пространственной жесткости могут стать:
1. податливость прерывистых сварных швов, соединяющих швеллер и уголок верхнего пояса;
2. продольная (по направлению раскосов) упругая податливость узлов сопряжения поясов и раскосов.

275.

Для оценки податливости поясных сварных швов верхнего пояса в панели 3-5 (рис. 1)
экспериментальной модели были установлены индикаторы МИТ (цена деления 0,001 мм), которые
фиксировали смещение верхней части сечения относительно нижней в местах сварных швов и в
местах их отсутствия. При загружении конструкции нагрузкой, составляющей 75% от предельной,
показания приборов не превышали 0,005 мм. При таких смещениях происходит снижение изгибной
жесткости верхнего пояса трехгранной фермы. Однако введение пониженной эквивалентной
жесткости верхнего пояса не приводит к значительному увеличению прогибов всей конструкции, а
лишь вызывает увеличение местных прогибов в пределах каждой панели.
Другой возможной причиной снижения пространственной жесткости трехгранной фермы является
податливость узловых сопряжений поясов с раскосной решеткой. Это явление связано с
конструктивной особенностью узлов: раскосы из одиночных уголков торцами примыкают к поясному
уголку, вызывая в них местный изгиб полок от усилий, возникающий в раскосах.
Происходит изменение пространственной формы сечения верхнего пояса (рис. 2).
Таким образом, расчетная схема трехгранной пространственной фермы будет представлять
стержневую систему с продольной (по направлению раскоса) податливостью в узлах, примыкающих к
поясам раскосов (рис. 3).
Для оценки влияния податливости узлов на пространственную жесткость конструкции решен
комплекс задач изгиба полки поясного уголка, загруженного локальной нагрузкой от усилия,
возникающего в раскосе. Полка равнополочного уголка 80х10 рассматривалась в виде полосы,
находящейся в состоянии равновесия под действием нагрузки. Полоса, длина которой принята в 10
раз больше ширины, разбивалась сеткой конечных элементов оболочки, каждый из которых имеет 6
степеней свободы в узлах. После проведенных расчетов проанализирована деформированная схема
полосы. Нагрузка от примыкающих раскосов вызывает в полосе локальные деформации полки уголка,
которые быстро угасают.
Рис. 2. Изменение
пространственной
Рис. 3. Податливое
примыкание раскосов

276.

формы сечения
к верхнему поясу
На рис. 4 представлены изолинии перемещений полосы поясного уголка для узла 5 (см. рис. 1) при
общей нагрузке на трехгранную ферму 8,4 тонн. Цифрами обозначены значения перемещений в мм.
Значительные перемещения происходят лишь на одной четверти пластины в области примыкания
раскосной решетки (в области действия нагрузки). На расстоянии 0,3 длины пластины от ее центра,
они снижаются в три раза. К концу пластины перемещения практически равны 0.
Рис. 4. Изолинии перемещений полки поясного уголка
При проведении эксперимента производилось наблюдение за изгибом полки поясных уголков в
области примыкающих раскосов. Были установлены индикаторы МИТ, регистрирующие
максимальные прогибы полок уголков. Полученные значения прогибов достаточно близки к
расчетным данным. Так в контролируемой точке узла 16 (см. рис. 1) экспериментальные перемещения
составили 8 × 10-2 мм, а расчетные - 11 × 10-2.
https://pandia.ru/text/77/470/952.php
https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-konstruktsii-uzla-besfasonochnoy-fermy-s-pentagonalnymsecheniem-poyasov/viewer
7.3 Особенности расчета пространственных ферм
Плоская ферма не устойчива, поэтому в металлоконструкциях не применяется, а
используются исключительно пространственные фермы.
Простейшая пространственная ферма представляет собой элементарный тетраэдр,
составленный из 6 стержней, и имеет 4 узла.

277.

Рисунок 18 – Тетраэдр
Этот элементарный тетраэдр может быть развит в ферму любых размеров путем
последовательного присоединения новых узлов с помощью 3-х стержней (рис 19).
Рисунок 19 – Простейшая пространственная ферма
Образованные таким образом фермы получили название простейшие. Фермы,
полученные любым другим способом, называют сложные.
https://studfile.net/preview/7078663/page:5/
Особенности расчетной схемы пространственной трехгранной фермы
Андрей Левич
Резервное размещение материалов: Ruindex.net | Алфавитный указатель рубрик
УДК 624.01/04
А. В. МАТВЕЕВ, асп.
Особенности расчетной схемы пространственной трехгранной фермы
с пентагональным сечением верхнего пояса
В статье рассматривается расчетная схема трехгранной фермы - образующего блока бесфасоночного
складчатого покрытия с пентагональным сечением верхнего пояса. В такой стержневой системе при

278.

действии внешней нагрузки происходит изменение формы сечения поясов, что приводит к
возникновению податливости в узлах сопряжения поясов с раскосной решеткой и снижению
пространственной жесткости конструкции. Произведенная оценка податливости узловых соединений
позволяет уточнить расчетную схему. В результате этого получена деформированная схема
трехгранной фермы, которая хорошо согласуется с экспериментальными данными.
Трехгранная пространственная ферма является образующим блоком стального складчатого покрытия
с пентагональным сечением верхнего пояса. Особенностью данной конструктивной формы является
составное сечение верхнего пояса, которое образовано путем стыковки швеллера и уголка так, чтобы
они формировали пятигранный контур замкнутого сечения *1, 2+. К поясному уголку без фасонок
примыкают раскосы из одиночных уголков. Таким образом, в узлах конструкции к стержню
замкнутого сечения примыкают стержни открытого сечения.
Для проведения экспериментальных исследований данной конструктивной формы была изготовлена
натурная модель трехгранной пространственной фермы, пролетом 12 м и высотой 1,5 м *3+, которая
образована из двух наклонных ферм с нисходящими опорными раскосами и треугольной раскосной
решеткой. Для обеспечения геометрической неизменяемости в процессе эксперимента смежные
узлы нижних поясов по горизонтали связаны затяжками из уголков. Расчетная схема такой

279.

конструкции представляет пространственную стержневую систему с шарнирным примыканием
раскосов к поясам (рис. 1).
Рис. 1. Расчетная схема трехгранной фермы
При реализации расчетной схемы были учтены как технологические факторы (расцентровка узлов),
так и дефекты изготовления (погнутия элементов, не предусмотренные проектом эксцентриситеты в
узлах). В результате проведения расчетов было оценено напряженно-деформированное состояние
конструкции.
Проведенные испытания конструкции на стенде при проектном положении (цель, задачи, методика
проведения и основные результаты эксперимента опубликованы в *3+) для упругой стадии работы
материала выявили достаточно хорошее совпадение напряжений в поясах с теоретическими
значениями. Среднее расхождение в каждом исследуемом сечении не превысило ±5%. В раскосах
расхождение значительно больше, что вызвано появлением изгибных нормальных напряжений, не
учитываемых расчетной схемой, которая предусматривает шарнирное примыкание раскосов к
поясам. Причем возникают оба изгибающих момента MX и MY, относительные эксцентриситеты
которых для наиболее сжатого раскоса (раскосы 3-10, 7-13 на рис. 1) составляют mX = 0,9, mY = 1,7.
Характер вертикальных перемещений соответствует расчетной схеме пространственной фермы.
Однако измеренные перемещения при максимальной нагрузке значительно превышают полученные
из расчета для всех реализованных вариантов загружения. Наименьшее расхождение между
максимальными теоретическими и экспериментальными прогибами, составляющее 6%, происходит
при внеузловой нагрузке сосредоточенной силой, приложенной в центре каждой панели верхнего
пояса. Наибольшее расхождение, достигающее 25%, происходит при узловом загружении

280.

трехгранной фермы. При равномерно распределенной нагрузке это расхождение составляет 10 –
12,5%. Такое явление происходит из-за сниженной пространственной жесткости конструкции.
Студенческие работы
Возможными причинами снижения пространственной жесткости могут стать:
1. податливость прерывистых сварных швов, соединяющих швеллер и уголок верхнего пояса;
2. продольная (по направлению раскосов) упругая податливость узлов сопряжения поясов и раскосов.
Для оценки податливости поясных сварных швов верхнего пояса в панели 3-5 (рис. 1)
экспериментальной модели были установлены индикаторы МИТ (цена деления 0,001 мм), которые
фиксировали смещение верхней части сечения относительно нижней в местах сварных швов и в
местах их отсутствия. При загружении конструкции нагрузкой, составляющей 75% от предельной,
показания приборов не превышали 0,005 мм. При таких смещениях происходит снижение изгибной
жесткости верхнего пояса трехгранной фермы. Однако введение пониженной эквивалентной
жесткости верхнего пояса не приводит к значительному увеличению прогибов всей конструкции, а
лишь вызывает увеличение местных прогибов в пределах каждой панели.
Другой возможной причиной снижения пространственной жесткости трехгранной фермы является
податливость узловых сопряжений поясов с раскосной решеткой. Это явление связано с
конструктивной особенностью узлов: раскосы из одиночных уголков торцами примыкают к поясному
уголку, вызывая в них местный изгиб полок от усилий, возникающий в раскосах.
Происходит изменение пространственной формы сечения верхнего пояса (рис. 2).

281.

Таким образом, расчетная схема трехгранной пространственной фермы будет представлять
стержневую систему с продольной (по направлению раскоса) податливостью в узлах, примыкающих к
поясам раскосов (рис. 3).
Для оценки влияния податливости узлов на пространственную жесткость конструкции решен
комплекс задач изгиба полки поясного уголка, загруженного локальной нагрузкой от усилия,
возникающего в раскосе. Полка равнополочного уголка 80х10 рассматривалась в виде полосы,
находящейся в состоянии равновесия под действием нагрузки. Полоса, длина которой принята в 10
раз больше ширины, разбивалась сеткой конечных элементов оболочки, каждый из которых имеет 6
степеней свободы в узлах. После проведенных расчетов проанализирована деформированная схема
полосы. Нагрузка от примыкающих раскосов вызывает в полосе локальные деформации полки
уголка, которые быстро угасают.
Рис. 2. Изменение
пространственной
формы сечения
Рис. 3. Податливое
примыкание раскосов
к верхнему поясу
На рис. 4 представлены изолинии перемещений полосы поясного уголка для узла 5 (см. рис. 1) при
общей нагрузке на трехгранную ферму 8,4 тонн. Цифрами обозначены значения перемещений в мм.
Значительные перемещения происходят лишь на одной четверти пластины в области примыкания
раскосной решетки (в области действия нагрузки). На расстоянии 0,3 длины пластины от ее центра,
они снижаются в три раза. К концу пластины перемещения практически равны 0.

282.

Рис. 4. Изолинии перемещений полки поясного уголка
При проведении эксперимента производилось наблюдение за изгибом полки поясных уголков в
области примыкающих раскосов. Были установлены индикаторы МИТ, регистрирующие
максимальные прогибы полок уголков. Полученные значения прогибов достаточно близки к
расчетным данным. Так в контролируемой точке узла 16 (см. рис. 1) экспериментальные
перемещения составили 8 × 10-2 мм, а расчетные - 11 × 10-2.
Канал спокойной музыки
В результате проведенных расчетов была количественно оценена податливость узлов. В табл. 1
приведены расчетные значения абсолютной деформации раскосов при общем значении равномерно
распределенной нагрузке на трехгранную ферму 8,4 т и перемещения концов раскосов вызванные
изгибом полки поясных уголков в области примыкания раскосной решетки. Из табл. 1 видно, что
перемещения от изгиба полки поясного уголка соизмеримы с абсолютными деформациями раскосов
от продольных сил и достигают от 22 до 89 % их значения.
Таблица 1

283.

Перемещения концов раскосов от изгиба полки поясного уголка и абсолютные деформации
раскосов
Тип
А,
№
раскоса сечения см2
DL, Перемещения от
изгиба полки уголка,
кН мм мм
N,
нижний верхний
пояс
1-10
3-10
3-11
5-11
сумма
пояс
Уг. 50 х
5
Уг. 80 х
10
Уг. 50 х
5
Уг. 75 х
8
4,8
29,2 0,75 0,05
0,012
0,17
15,1
0,24 0,04
29,3
0,012
0,16
4,8
8,45 0,22 0,032
0,018
0,05
11,5
-8,4 0,09 0,036
0,044
0,08
Учет продольной (по направлению раскосов) податливости узлов в расчетной схеме
пространственной трехгранной фермы приводит к снижению общей жесткости раскосной решетки в
1,5 раз. При этом возрастают вертикальные расчетные перемещения конструкции. В табл. 2 дается
сравнение экспериментальных вертикальных перемещений узлов верхнего пояса и расчетных
перемещений при действии равномерно распределенной нагрузки.
Таблица 2

284.

Сравнение экспериментальных и расчетных перемещений верхнего пояса трехгранной фермы
Адрес
Узел 2
данных
S, мм
Узел
Узел 4
3
Узел
5
отличие от
отличие от
отличие от
отличие от
S,
S,
S,
эксперимента
эксперимента
эксперимента,
эксперимента,
мм
мм
мм
%
%
%
%
Эксперим.
8,3
данные
Расчет без
учета
7
податливости
Расчет с
учетом
7,7
податливости
-
5,1
-
8,2
-
7,1
-
16
3,5
30
6,1
27 5
30
7
4,5
11
7,1
13 6,1
15
Анализ расчетных и экспериментальных данных при других схемах загружения привел к аналогичным
выводам. Расхождение между максимальными теоретическими и экспериментальными прогибами
при внеузловой на грузке сосредоточенной силой, приложенной в центре каждой панели верхнего
пояса, составляет 2,4%. Расхождение при узловом загружении трехгранной фермы сосредоточенной
нагрузкой составляет 9%. При дополнительной схеме загружения равномерно распределенной
нагрузкой половины фермы это расхождение 4,2%.

285.

При сравнении экспериментальных и теоретических перемещений как при учете податливости узлов,
так и без учета податливости можно видеть, что чем дальше находятся точки приложения внешних
сил от узлов, тем больше разница в сравниваемых перемещениях. Максимальная разница
наблюдается при узловом загружении. Это вполне закономерно. При узловом загружении наиболее
нагружен узел и деформации в нем, а, следовательно, и его податливость будут максимальными в
отличие от внеузлового загружения.
Студенческие работы
В отличие от вертикальных перемещений снижение пространственной жесткости конструкции
практически не влияет на внутренние усилия в поясах и раскосах. Произведенные расчеты
трехгранной фермы при варьировании податливостью узлов показывают, что перемещения узлов
конструкции линейно зависят от податливости и при её увеличении в два раза происходит
возрастание перемещений на 90% по сравнению с жесткими узлами. А внутренний изгибающий
момент и продольная сила изменяется не более чем на 4,8%. Это и подтверждается
экспериментально.
Основные выводы
Учет податливости узлов в расчетной схеме привел к возрастанию теоретических вертикальных
перемещений и их отличие от экспериментальных данных при основной схеме загружения
(равномерно – распределенная нагрузка) составляет от 7 до 15 %. Представляется возможным
дальнейшее уточнение расчетной схемы путем анализа напряженно-деформированного состояния
пространственных узлов и оценки изменения их формы в процессе деформирования.
Податливость узлов в меньшей степени влияет на внутренние усилия элементов.

286.

Произведенные расчеты и эксперимент позволил уточнить расчетную схему трехгранной фермы с
пентагональным замкнутым сечением верхнего пояса и приблизить теоретические значения
перемещений к экспериментальным.
Список литературы
1. Свидетельство на полезную модель № 000МПК6 Е04 С3/04. Складчатое покрытие из наклонных
ферм / (Россия) №, Заявлено 12.02.98; 16.12.98, Бюл. №12.
2. М, Матвеев складчатое покрытие. Информационный листок №44-98. Томский МТЦНТИ, 1998 г. – 4
с.
3. , , Косинцев покрытие из прокатных профилей. //Труды НГАСУ, т. 2, №2(4). Новосибирск 1999 С. 4349.
Материал поступил в редакцию 28.02.2000
A. V. MATVEEV
Features of the designed circuit of a space trihedral farm with pentahedrals by section of a upper belt
The designed scheme of a trihedral girder - forming block of an easy steel coating with pentahedrals section
of an upper belt is considered. In such rod system under external load there is a change of the form of
section of belts, that results in the origin of a pliability in sites of interface of belts with a lattice and
lowering reducing a space rigidity of a construction. The estimation of a pliability of nodal connections
allows to specify the designed scheme. As a result of it the deformed schem of a trihedral girder is obtained
which well is coordinated to experimental data.

287.

Структурные плиты конструкции цнииск
Выполнены в виде пространственных конструкций из стержней в виде блоков размерами
18*12 и 12*24 м. Сборка их осуществляется тем или иным методом непосредственно на
строительной площадке из отправочных заводских марок. Верхние пояса, по продольным
осям выполняются из прокатного профиля, а верхние поперечные, нижние пояса и раскосы
– из прокатной уголковой стали.
Рисунок 5.1 Конструктивная схема структурной плиты ЦНИИСК: 1 –колонна; 2- нижний пояс
плиты; 3- верхний пояс плиты; 4- вертикальные связи; 5- «настил» плиты из трехслойных
панелей типа «сэндвич», 6 – «косынки» для крепления элементов решетки, 7 –
электросварка косынок.

288.

Соединение стержней в узлах – на болтах или, как вариант, с помощью электросварки.
Верхние и нижние пояса блоков стыкуются с помощью фланцев, а нижние поперечные – с
помощью накладок. Конструкция структуры беспрогонная и предусматривает установку
«настила» непосредственно по верхнему поясу конструкции. Высота структурной
плиты h= 2,2 м. По верхнему поясу плиты крепится профилированный настил H 79*66 *1,0 с
самонарезающими болтами М 6*20 с шагом, равным 300 мм. Листы между собой
соединяются на заклепках с шагом 300 мм.
5.1.2 Структурная плита «Кисловодск»
Представляют собой структурную плиту из трубчатых профилей с ортогональной сеткой
поясов (пирамида на квадратной основе) размерами 3*3 высотой 1.8-2.4 м. Стержни
выполнены из цельнотянутых труб диаметром ≥ 100мм с приваренными по торцам
шайбами. В отверстии шайб закреплены стержни высокопрочных болтов, на
противоположных концах которых установлены муфты из «шестигранника». Последние
обеспечивают соединение стержней в пространственную конструкцию. Опирание
структурной плиты на колонны – шарнирное, через опорные пирамиды – капители. Сборка
плиты в пространственный блок размером 30*30 и 36*36 с сеткой колонн соответствен-

289.

Рисунок 5.2 Конструктивная схема структурной плиты «Кисловодск»: 1- колонна; 2капитель (опорная секция плиты); 3- структурная плита; 3а – горизонтальные связи ячейки
плиты; 3б – вертикальные связи между поясами плиты; 4- узел соединительной решетки
плиты в виде многогранника; 5- прогон; 6- «настил».

290.

Рисунок 5.3 Структурная плита типа Кисловодск (схема узла В): 1- многогранник; 2сверление с резьбой; 3- болт; 4- шайба с резьбой под болт; 5- стержень трубчатого профиля
d≤100мм.
но 18*18 и 24*24 выполняется из отправочных элементов: стержни и узлы «решетки» в
виде многогранника.

291.

Плита типа «Кисловодск» требует установки прогонов по трубчатым элементам верхнего
пояса для настила кровельных панелей.
Конструктивная схема структуры и узлов решетки, приведенная на рис. 5.2, 5.3,
предназначена, главным образом, для возведения зданий павильонного типа
гражданского и производственного назначения с «разреженным» шагом колонн. Варианты
сопряжения нескольких зданий между собой (см. рис. 5.4) позволяет формировать
многопролетное здание требуемой площади.
<<< Предыдущая
https://studfile.net/preview/2179938/page:19/
Особенности расчетной схемы пространственной комбинированных
структурной стальной трехгранной фермы SCAD с применением
замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения на болтовых
соединениях с большими перемещениями на предельное равновесие и
приспособляемость
Features of the design scheme of the spatial combined structural steel triangular truss SCAD with the use of closed bent-welded rectangular cross-section profiles on bolted
joints with large displacements for extreme equilibrium and adaptability
SAP2000-Modeling, Analysis and Design of Space Truss(Triangular
Arch Truss) 01/02

292.

https://www.youtube.com/watch?v=g76K3hvhAQg
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ
ПРОФИЛЕЙ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия со стержнями из гнутосварных профилей при заданных условиях. При расчёте фермы в
примере 5 используются СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-23—81*», СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия.
Актуализированная редакция СНиП 2.01.07—85*».
1. Исходные данные
Район строительства, состав конструкции покрытия и кровли приняты по аналогии с примером 4.
Назначение проектируемого здания — механосборочный цех. Уровень ответственности здания - нормальный. Для примера 5 назначаем коэффициент надёжности по
ответственности уп = 1,0.
Условия эксплуатации здания: здание отапливаемое.
Здание однопролётное, одноэтажное. Габариты объекта (размеры даны по осям здания): длина 90,0 м; пролёт 18,0 м. Высота до низа стропильной конструкции 9,0 м;
шаг колонн 6,0 м.
Краткое описание покрытия: двускатное, бесфонарное, уклон кровли 2,5%. Фермы стальные с параллельными поясами высотой по наружным граням поясов 2,0 м,
пролётом 18,0 м, располагаются с шагом Вф = 6,0 м. Устойчивость и геометрическая неизменяемость покрытия обеспечивается постановкой связей по поясам ферм и
вертикальных связей с развязкой их распорками в пролёте и по опорам стропильных конструкций (в соответствии с требованиями *29+). Опирание ферм
осуществляется на стальные колонны, тип узла сопряжения фермы с колоннами — шарнирный.
Кровля рулонная из наплавляемых материалов. В качестве основания под кровлю принята стяжка. Покрытие утеплённое, утеплитель - минераловатные плиты
повышенной жёсткости; толщина утеплителя определяется по теплотехническим строительным нормативам. Пароизоляция принята из наплавляемых материалов
согласно нормативам. Несущие ограждающие конструкции покрытия — стальные профилированные листы, монтируемые по прогонам. Конструкция кровли (состав
кровельных слоев), а также конструкция покрытия принимаются в соответствии с нормами проектирования.
Равномерно распределённая нагрузка от покрытия, в том числе от массы кровли (с учётом всех кровельных слоёв), стяжки, теплоизоляции, пароизоляции, а также от
собственного веса профнастила покрытия: нормативная q"p п = 10 гН/м2; расчётная <7крп = 12,4 гН/м2. Данная нагрузка рассчитана как сумма нагрузок от 1 м2 всех

293.

принятых в проекте слоёв кровли и покрытия с учётом их конструктивных особенностей и в соответствии с укзаниями норм проектирования *31+.
Фермы не подвержены динамическим воздействиям и работают на статические нагрузки.
Согласно *29, табл. В.2+ принимаем материалы конструкций: верхний, нижний пояса и решётка из гнутосварных профилей по ТУ 36-2287-80 и ТУ 67-2287-80 - сталь
С255; фасонки - сталь С255 по ГОСТ 27772—88*; фланцы для стыка верхнего пояса — сталь С255 по ГОСТ 27772—88*; фланцы для стыка нижнего пояса — сталь С345-3
поГОСТ 27772-88*.
Сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа (ГОСТ 8050—85*) сварочной проволокой марки СВ-08Г2С (ГОСТ 2246—70*) диаметром 2 мм.
Антикоррозионное покрытие проектируемых стальных конструкций назначается в соответствии с указаниями норм проектирования по защите строительных
конструкций от коррозии.
2. Статический расчёт фермы
Заданный уклон кровли / = 2,5%. Требуемый уклон создаётся за счёт строительного подъёма фермы. При выполнении сбора нагрузок уклоном пренебрегаем ввиду
его незначительности.
Сбор нагрузок ведём в табличной форме (табл. 28).
Расчётные узловые силы на ферму (см. пример 4):
• от постоянной нагрузки Fg = qgd = 100,2 • 3 = 300,6 гН;
• от снеговой нагрузки Fs = psd = 108-3 = 324,0 гН.
Горизонтальную рамную нагрузку условно принимаем Fp = 500 гН. Обозначения стержней при расчёте стропильной фермы — см. на
рис. 64. Усилия в ферме определяем методом построения диаграммы Максвелла—Кремоны (рис. 65). Результаты расчёта заносим в табл. 33.

294.

Рис. 64. Обозначение стержней и узлов фермы из ГСП (пример 5)

295.

296.

Посмотреть оригинал
< Пред СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ
След >
ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ СТРОПИЛЬНЫХ
ФЕРМ
Расчѐт ферм покрытия в соответствии со СНиП II-23-81* широко
представлен в технической литературе. Примеры расчѐта конструкций
покрытия по СП 16.13330.2011 в технической литературе встречаются
редко. Опыт применения актуализированных СНиП практически
небольшой, так как новые нормативы были приняты совсем...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных
зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ ИЗ
ПАРНЫХ УГОЛКОВ

297.

Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия
со стержнями из парных уголков при определѐнных заданных условиях.
При расчѐте фермы в этом примере используются СП 16.13330.2011
«Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-23—
81*», СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия....
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных
зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С
ПОЯСАМИ ИЗ ТАВРОВ И РЕШЁТКОЙ ИЗ ПАРНЫХ УГОЛКОВ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия с
поясами из широкополочных тавров и решѐткой из парных уголков при
заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 2 применяются СП
16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция
СНиП 11-23-81*», СП 20.13330.2011 «Нагрузки...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных
зданий)

298.

РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С
ВЕРХНИМ ПОЯСОМ ИЗ ШИРОКОПОЛОЧНОГО ДВУТАВРА
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия
при заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 3 используются
СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция
СНиП 11-23-81*», СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия.
Актуализированная редакция СНиП 2.01.07—85*»....
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных
зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ ИЗ
КРУГЛЫХ ТРУБ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия
со стержнями из круглых труб при заданных условиях. При расчѐте
фермы в примере 4 используются СП 16.13330.2011 «Стальные
конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-23 — 81*», СП

299.

20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных
зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ С
ПОЯСАМИ ИЗ ТАВРОВ И РЕШЁТКОЙ ИЗ ОДИНОЧНЫХ
УГОЛКОВ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную ферму покрытия с
поясами из широкополочных тавров и решѐткой из одиночных уголков
при заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 6 используются
СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция
СНиП Н-23—81», СП 20.13330.2011 «Нагрузки...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных
зданий)
ФЕРМЫ ИЗ ЗАМКНУТЫХ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ (ГСП)

300.

Общие положения Типовые фермы из замкнутых гнутосварных
профилей проектируются с узлами без фасонок и опиранием покрытия
непосредственно на верхний пояс. Геометрические схемы решѐтки ферм
из ГСП показаны на рис. 11. Углы примыкания раскосов к поясу должны
быть не менее 30°, в этом случае обеспечивается...
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных
зданий)
РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ПРУТКОВОЙ
ФЕРМЫ
Требуется рассчитать и сконструировать стропильную прутковую ферму
покрытия при заданных условиях. При расчѐте фермы в примере 7
используются СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 11-23—81», СП 20.13330.2011
«Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.0785*»....
(Проектирование и расчѐт стальных ферм покрытий промышленных

301.

зданий)
ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЙ ПО СТРОПИЛЬНЫМ ФЕРМАМ
Покрытие здания состоит из кровли (ограждающих конструкций),
несущих элементов (прогонов, стропильных ферм), на которые
опирается кровля, и связей по покрытию. Кроме того, для освещения
помещений верхним светом и их естественной вентиляции в системе
покрытия многопролетных зданий устраивают фонари, опирающиеся...
(Инженерные конструкции. Металлические конструкции и конструкции
из древесины и пластмасс)
© Studref - Студенческие
реферативные статьи и
материалы
(info{aт}studref.com) ©
2017 - 2023
https://studref.com/542649/stroitelstvo/raschyot_konstruirovanie_stropilnoy_ferm
y_gnutosvarnyh_profiley

302.

303.

304.

305.

306.

307.

308.

309.

310.

311.

312.

313.

314.

315.

316.

317.

Новая жизнь хрущевок на освобожденных территориях Хресонской
Донецкой Луганской области и в освобожденном городе Бахмут и других
освобожденных территориях После реконструкции еще 70 лет
эксплуатации на освобожденных территориях с использованием
трехгранных ферм-балки , с предварительным напряжением для
восстановлении и реконструируемых в городе Бахмуте , Мариуполе,
Херсоне, домов первой массовой серии и способ восстановления
пятиэтажного здания из напряженно –деформируемых трехгранных
ферм с неразрезным поясом, из пятигранного составного профиля
Новая жизнь хрущовок После реконструкции еще 45 лет эксплуатации
Трехгранные фермы-балки с предварительным напряжением для
реконструируемых домов первой массовой серии и способ надстройки
пятиэтажного здания из напряженно –деформируемых трехгранных
ферм неразрезным поясом из пятигранного составного профиля
Санкт –Петербургский государственный архитектурно строительный
университет (981) -886-57-42, (981) 276-4992

318.

Новая жизнь хрущевок на освобожденных территориях Хресонской
Донецкой Луганской области и в освобожденном городе Бахмут и других
освобожденных территориях
После реконструкции еще 45 лет эксплуатации
РОССИЯ, осталась последней страной, где проблема хрущевок еще не
решена: сносить или реконструировать? Типовыми пятиэтажными

319.

панельками, хоть назывались они там не хрущевками, были застроены
целые кварталы Берлина, Праги, Будапешта, Варшавы и окраины Парижа.
Муниципалитеты этих городов просчитали и решили, что снос не выгоден, и
дали этим домам второе рождение, подвергнув их капитальному ремонту и
надстроив мансарды.
А в Ленинграде даже самая длинная улица и практически - главная, тоже
застроена хрущевками в поселке Дачное И ничего не делают депутаты СПб
7 го созыва Кононенко, Бороденчик, Ивановна от КПРФ и примкнувшая к
ним служи сатаны : Шишкина , Шишлов и прочая пятая колонн чужаков из
тьмы
Сейчас готовится слугами от стана депутатами реконструкция или
могилизация населения , считай переезд в фирменное демократическое
жилье от партии «Eиная России» начинается реконструкция и переезде
в ЖБ-гробы, в народе обозвали путинки, где с фасадов домов отслаивается

320.

кусками облицовка , падающая вниз и убивает прохожих Ну и другие
прелести с мусопроводом , который не работает и падающими лифтами ,
вместе квартиросъемщиками или электоратом
Справочное бюро А кто разработал проектную документацию
Общественная организация «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ Предложено
депутатам 7 го созыва рассмотреть , а они уже в доле со
строймахинаторами СПб
Организацией «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ подана заявка на
изобретение «Способ надстройки пятиэтажного здания без вселения» от
15.06. 2023
Проведены лабораторные испытания узлов и фрагментов , оформлены
сертификаты , проведена экспертиза технических решений и проектов Но
это не устраивает штаб и самого Бельского , Бондаренко , Кононенко так
как они видимо в доле .

321.

В Башкирии нет синагоги а в СПб 3 синагоги и 5 культурных еврейских
центра, а славянского русского нету культурного Центра, . Зато есть
Беглов и Бельский
Возрожденная хрущевки по Проспекту Октября 106 /2
Исследование Сейсмофонд Что делать с разрушенными в Бахмуте
«хрущевками»?

322.

Срок эксплуатации пятиэтажных домов 60-х годов постройки
заканчивается. Сносить дома дорого, а комплексной модернизации мешают
особенности жилищного законодательства и отсутствие инвесторов.
Так называемые «хрущевки», массово возводимые в СССР и странах
Восточной Европы в период с конца 1950 до начала 1980-х годов,
рассчитывались на срок эксплуатации около 50 лет. И хотя современные
исследования показали, что при условии проведения капремонтов их ресурс
может быть продлен, эти дома технически устарели.
В Восточной Европе и бывшей ГДР эта проблема решалась за счет
инвесторов, которые надстраивали на «хрущевки» нескольких
дополнительных этажей. Средства, полученные от продажи новых
квадратных метров, использовались для проведения комплексного
капремонта и модернизации дома.
Эта схема особенно актуальна для нашей страны, ведь большая часть
жилфонда сильно изношена, а средств на его комплексную модернизацию у
государства и жителей хронически не хватает.

323.

- Сегодня в республике практически не делают комплексные капремонты
домов с выполнением сразу нескольких видов работ, а ориентируемся
прежде всего на решение проблем конкретного дома, например, где-то
нужен ремонт крыши, где-то - замена электропроводки или водопроводных
труб, - говорит Президент организации «Сейсмофонд» при СПБ ГАСУ
Мажиев Хасан Нажоевич [email protected]
[email protected] – И если находится инвестор, готовый выполнить
комплексный капремонт за счет средств от релизации жилья в надстроенных
этажах, думаю, это неплохой вариант.
Модернизация дома позволяет снизить и коммунальные платежи. По
данным управляющих компаний, после простого утепления стен и замены
окон в подъездах происходит заметное снижение теплопотребления.
Например, в панельной девятиэтажке в городе Бахмуте, Херсоне ,
Мариуполе , расход энергии на прогрев батарей упал на 22%, в кирпичной
пятиэтажной «хрущевке» по гю Бахмуту , 80 - на 15%.
По словам заместителя организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ
Кадашова Александра Ивановича [email protected]
[email protected], модернизация жилых зданий с

324.

внедрением энергоэффективных технологий, таких как индивидуальные
тепловые пункты, позволяет сократить расход тепла в среднем на 5-7%.
Поскольку практически все многоквартирные дома сегодня оборудованы
общими теплосчетчиками, уменьшение потребления должно
пропорционально снизить платежи жителей за тепло.
Будет единичный опыт для освобожденных городов Бахмут,
Мариуполь, Херсон с использованием трехгранные фермы с
предварительным напряжением для восстановлении и
реконструируемых в городе Бахмуте , Мариуполе, Херсоне, домов
первой массовой серии и способ восстановления пятиэтажного здания
из напряженно –деформируемых трехгранных ферм с неразрезным
поясом, из пятигранного составного профиля
После реконструкции большей части восточноевропейских домов,
зарубежные компании обратили внимание на Россию, где «хрущевки»
составляют около 10% всего жилфонда страны.
- Представители организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ проф дтн
ПГУПС А.М.Уздин [email protected] , ктн доцент Егорова О А
[email protected] , проф Темнов В Г

325.

[email protected] обсуждали возможность реконструкции
уфимских «хрущевок» еще в начале 2023-х годов, но тогда не удалось
согласовать условия банковского финансирования, - говорит редактор
газеты «Армия Защитников Отечества» Елена Ивановна Андреева
[email protected]
(921) 962-67-78, (911) 175-8465
Реально первый реконструируемый разрушенный в г Бамуте пятиэтажный
панельный дом с использованием трехгранные фермы с
предварительным напряжением для восстановлении и
реконструируемых в городе Бахмуте , Мариуполе, Херсоне, домов
первой массовой серии и способ восстановления пятиэтажного здания
из напряженно –деформируемых трехгранных ферм с неразрезным
поясом, из пятигранного составного профиля будет реконструирован в
2023 году, если депутаты ЗакСа СПб выделят финансированием, они все
пятая колонна и не доле. Инициатором проекта выступила ктн доц
ПГУПС Егорова Ольга Александровна 8( 965) 753 22 02 и проф дтн
ПГУПС А М Уздин [email protected] (921) 788-33-64 . Панельная пятиэтажка
в городе Бахмут , Хемрсон, Мариуполь, напротив, в ходе реконструкции

326.

получат два дополнительных этажа –мансандры , где расположились 16
двухуровневых двух- и трѐхкомнатных квартир. Для того чтобы не
создавать нагрузку на фундамент, в конструкции надстройки
использовались легкие материалы: пенобетонные блоки и полиуретанные
плиты-утеплители.
Во всех старых квартирах «хрущевки» будут , бесплатно для жильцов ,
которые вернутся (беженцы) будут заменены окна, балконные двери,
отремонтированы канализация, стояки горячей и холодной воды,
установлены счетчики. Наружные стены утеплили слоем пенополистирола,
что позволило экономить тепло и не подключать дополнительную
мощность. Чешская компания заявляла о намерении реконструировать еще
два рядом стоящих дома, но работы на них так и не начались.
Экономическая надстройка при реконструкции с использованием
трехгранных фермам, с предварительным напряжением для
восстановлении и реконструируемых в городе Бахмуте , Мариуполе,
Херсоне, домов первой массовой серии и способ восстановления
пятиэтажного здания из напряженно –деформируемых трехгранных
ферм с неразрезным поясом, из пятигранного составного профиля

327.

Эксперты говорят о хорошем экономическом потенциале проектов по
реконструкции «хрущевок» с надстройкой дополнительных этажей.
- В пятиэтажных домах советской постройки коммуникации подводились с
определенным запасом мощности, рассчитанной по нормативам, которые,
как правило, значительно превышают реальное потребление, - говорит
главный конструктор организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ инженер
–строитель Богданова Ирина Александровна [email protected] (
981) 886—57-42, ( 981) 276-49-92 ( т/ф (812) 694-78-10 ) – Мероприятия по
энергосбережению – утепление наружных стен, установка новых окон и
дверей позволяют снизить теплопотери и не подводить к дому
дополнительные мощности по теплу в случае увеличения этажности.
Резервы есть по газу, горячей и холодной воде, а вот мощность
электроснабжения, с учетом роста потребления современных квартир,
скорее всего, придется наращивать.
На перспективы таких проектов влияет и себестоимость работ. Организация
«Сейсмофонд» при СПб ГАСУ оценивают себестоимость квадратного
метра нового жилья эконом-класса без внешних коммуникаций в 35-37
тысяч рублей, при этом от 5 до 10 тысяч приходится на стоимость земли.

328.

Надстройка дополнительных этажей позволяет не только исключить затраты
на землю, но и на подготовку площадки и фундаментные работы. Площадь
двух надстроенных этажей в стандартной «хрущевке» составляет около
тысячи квадратных метров. Средняя рыночная цена первичного жилья в г
Бахмут, Херсконе, Мариуполе по данным информационного агентства
«Русская Народная Дружина», в апреле составила 56,4 тысячи рублей за
квадратный метр. То есть стоимость недвижимости в новых квартирах
можно оценить примерно в 10 млн рублей, что должно позволить инвестору
выйти на окупаемость проекта.
Редактор газеты «Армия Защитников Отечества» студент Радитехнического
техникума Елисеева Владислав Кириллович (
[email protected] тел (921) 962-67-78) , что «хрущевки» и
без реконструкции остаются привлекательными для покупателей ввиду
малых площадей квартир, относительно невысоких цен и расположения в
обжитых районах с развитой инфраструктурой. Но при этом вокруг них
узкие дворы, нет парковок, и увеличение плотности населения в таких
районах посредством достраивания пятиэтажек не прибавит
привлекательности для потенциальных покупателей. Для инвестора такие

329.

проекты могли бы быть теоретически привлекательны из-за отсутствия
издержек на освоение территории и подвод коммуникаций. Но при этом
важно, чтобы надстройка была качественно выполнена, а это требует уже
серьезных средств. Важным фактором остается и то, что на практике ни
один инвестор не сможет справиться самостоятельно с сопротивлением
жильцов, а оно обязательно будет.
- Несколько лет назад одна из строительных организация «Сейсмофонд»
при СПб ГАСУ разработала проект надстройки пятиэтажных домов до семи
этажей с использованием трехгранные фермы с предварительным
напряжением для восстановлении и реконструируемых в городе
Бахмуте , Мариуполе, Херсоне, домов первой массовой серии и способ
восстановления пятиэтажного здания из напряженно –деформируемых
трехгранных ферм с неразрезным поясом, из пятигранного составного
профиля , - говорит проф дтн ПГУПС Темнов Владимир Григорьевич –
Дополнительные этажи должны были опираться не на существующие
фундамент и стены, а на специальные независимые поддерживающие
колонны. Здание также получало лифты во внешних шахтах. Инвестор
заявлял о хорошей расчетной экономике своего проекта, и планировал

330.

реконструировать несколько домов, но насколько я понимаю, не смог
договориться с жильцами.
По словам экспертов, именно согласие жителей города Бахмута и
особенности законодательства сдерживают масштабную реконструкцию
«хрущевок».
- На любую перестройку многоквартирного дома инвестор, по закону,
должен получить стопроцентное согласие всех его жильцов, - поясняет
директор информационного агентство «Крестьянское информационное
агентство» юный изобретатель Елисеева Яна Кирилловна (
[email protected] (911) 175- 84-65 ) - Отрицательная позиция даже
одного собственника может поставить на проекте крест. И как показывает
практика, практически в каждом доме есть немало владельцев квартир,
прежде всего пенсионеров, выступающих категорически против любой
реконструкции, даже при условии полной бесплатной модернизации здания.
Сдвинуть вопрос с мертвой точки можно путем внесения изменений в
законодательство, снижающих планку обязательного согласования со 100
процентов, к примеру, до 90-95% или простого большинства собственников
квартир. Но такие поправки до сих пор не рассматривались.

331.

https://ufa.rbc.ru/ufa/02/06/2016/574ff20a9a794780ca99f52a
) ПОКРЫТИЕ ИЗ ТРЕХГРАННЫХ ФЕРМ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к покрытию
здания из трехгранных ферм. Технический результат заключается в повышении
жесткости покрытия. Покрытие содержит трехгранные фермы, объединенные
профилированным настилом. Каждая ферма включает верхние трубчатые пояса
пятигранного составного сечения, выполненного из швеллеров и уголков, и
нижний пояс четырехгранного составного сечения из неравнополочных уголков.
Все поясные уголки ориентированы обушками наружу и узкими полками вверх.
Раскосная решетка приварена к широким полкам поясных уголков внахлест. 3
ил.
) ПОКРЫТИЕ ИЗ ТРЕХГРАННЫХ ФЕРМ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к покрытию
здания из трехгранных ферм. Технический результат заключается в повышении

332.

жесткости покрытия. Покрытие содержит трехгранные фермы, объединенные
профилированным настилом. Каждая ферма включает верхние трубчатые пояса
пятигранного составного сечения, выполненного из швеллеров и уголков, и
нижний пояс четырехгранного составного сечения из неравнополочных уголков.
Все поясные уголки ориентированы обушками наружу и узкими полками вверх.
Раскосная решетка приварена к широким полкам поясных уголков внахлест. 3
ил.
РОССИЙСКАЯ
ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ
СЛУЖБА
ПО
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ (13)
СОБСТВЕННОСТИ

333.

C1
(51) МПК
E04C 3/08 (2006.01)
(52) СПК
E04C 3/08 (2018.05)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение
статуса: 03.04.2023)
Пошлина: Возможность восстановления: нет.
1)(22) Заявка: 2017134238, 02.10.2017
(72) Автор(ы):
Мелѐхин Евгений Анатольев
4) Дата начала отсчета срока действия патента:
Фирцева Светлана Валерьев
02.10.2017
ата регистрации:
23.07.2018
риоритет(ы):
2) Дата подачи заявки: 02.10.2017
5) Опубликовано: 23.07.2018 Бюл. № 21
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственно
образовательное учреждение
образования "Томский госуд
архитектурно-строительный
(ТГАСУ) (RU),

334.

6) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 154158 U1, 20.08.2015. SU 1544931
A1, 23.02.1990. RU 49859 A1, 10.12.2005. US
4349996 A, 21.09.1982.
Мелѐхин Евгений Анатольев
дрес для переписки:
634003, г. Томск, 3, пл. Соляная, 2, ТГАСУ,
патентный отдел
(54) ПОКРЫТИЕ ИЗ ТРЕХГРАННЫХ ФЕРМ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к
покрытию здания из трехгранных ферм. Технический результат
заключается в повышении жесткости покрытия. Покрытие содержит
трехгранные фермы, объединенные профилированным настилом. Каждая
ферма включает верхние трубчатые пояса пятигранного составного
сечения, выполненного из швеллеров и уголков, и нижний пояс
четырехгранного составного сечения из неравнополочных уголков. Все
поясные уголки ориентированы обушками наружу и узкими полками

335.

вверх. Раскосная решетка приварена к широким полкам поясных уголков
внахлест. 3 ил.
Изобретение относится к области строительства, а более конкретно
к строительным металлическим несущим конструкциям покрытий
производственных и общественных зданий, и может быть
использовано в качестве конструкций перекрытий, элементов
комбинированных систем с возможностью подвески технологических
устройств, грузоподъемных механизмов.
Из информационных источников известны устройства трехгранных
ферм с трубчатыми поясами составного сечения и наклонной
раскосной решеткой из одиночных равнополочных уголков с
узловым стыковым примыканием. По верхним поясам ферм уложено
беспрогонное кровельное покрытие на основе профилированного
настила. В известном покрытии по патенту на изобретение RU
№2188287, МПК Е04С 3/04; опубл. 27.08.2002, все пояса имеют

336.

пентагональное (пятигранное) сечение и выполнены каждый из
жестко соединенных между собой швеллера и уголка. Раскосная
решетка выполнена из одиночных уголков, прикрепленных торцами
встык к полкам поясных уголков. Стенки швеллеров верхних поясов
расположены вертикально, а стенка нижнего швеллера
горизонтально. Верхние пояса объединены по полкам швеллеров
профнастилом. За счет вертикальной ориентации стенок швеллеров
верхних поясов повышается значение момента сопротивления и
радиуса инерции пентагонального сечения. Недостатком данной
конструкции является использование бесфасоночных узловых
сопряжений со стыковым примыканием раскосов к граням поясов
составного сечения, требующих подгонки и точности торцевой резки
элементов раскосной решетки, что повышает трудоемкость
изготовления.
Прототипом заявляемой конструкции покрытия является покрытие с
поясами пятигранного трубчатого сечения, составленными из
прокатного швеллера и прокатного равнополочного уголка, и

337.

наклонной раскосной решеткой из одиночных прокатных уголков с
узловым примыканием внахлест по патенту RU №49859, МПК Е04С
3/04; опубл. 10.12.2005. Каждая пространственная трехгранная
ферма состоит из одного нижнего и двух верхних поясов трубчатого
пятигранного сечения, составленных из жестко соединенных между
собой швеллеров и уголков. Полки раскосной решетки приварены
непосредственно к полкам поясных уголков. Сечения всех трубчатых
поясов имеют одинаковую ориентацию в пространстве, а именно
стенки швеллеров расположены горизонтально, а обушки уголков
направлены вниз. Конструкция по патенту RU №49859 технологична
и обеспечивает жесткое сопряжение элементов. Однако
использование в нижнем поясе трубчатого пятигранного составного
стержня повышает расход металла.
Техническая проблема, решаемая изобретением, состоит в
создании более жесткой и экономичной конструкции покрытия из
трехгранных ферм.

338.

Технический результат заключается в повышении жесткости и
несущей способности конструкции покрытия при низкой
металлоемкости и сниженных габаритах.
В заявляемом покрытии из трехгранных ферм, которые, как и в
прототипе, объединены кровельным профилированным настилом,
каждая ферма включает два верхних и нижний трубчатые пояса.
Верхние пояса имеют пятигранное сечение и выполнены из жестко
соединенных между собой швеллеров и уголков. Как и в прототипе,
раскосная решетка в трехгранной ферме заявляемого покрытия
выполнена из одиночных уголков и приварена непосредственно на
полках поясных уголков.
В отличие от прототипа стенки швеллеров верхних поясов каждой
трехгранной фермы расположены вертикально, а нижний пояс
выполнен четырехгранным из жестко соединенных между собой
двух уголков. Одна из полок каждого поясного уголка фермы
выполнена шире другой. Узкие полки всех уголков обращены вверх,

339.

а их обушки направлены наружу. Полки раскосной решетки в
заявляемой трехгранной ферме размещены и приварены на широких
полках поясных уголков.
Пространственное положение трубчатого составного профиля
верхнего пояса с вертикальной ориентацией стенок швеллеров и
ориентацией узких полок всех неравнополочных уголков вверх
обеспечивает максимальное значение момента инерции сечения, что
позволяет наиболее полно использовать материал, увеличивая
несущую способность конструкции. Пространственное положение
верхних поясных неравнополочных уголков с направлением обушков
в разные стороны и узкими полками вверх и аналогичное положение
нижних поясных неравнополочных уголков позволяет произвести
компоновку более жесткой конструктивной системы трехгранной
фермы и снизить габариты покрытия, поскольку раскосная решетка в
таком положении лежит и приварена на широких полках поясных
уголков. Уменьшение габарита дополнительно позволяет снизить
материалоемкость конструкции за счет уменьшения длины

340.

раскосной решетки. В конечном итоге конструкция покрытия
является более жесткой и экономичной в сравнении с прототипом.
Заявляемое покрытие явным образом не следует из уровня
техники. Среди известных технических решений покрытий из
трехгранных ферм с поясами составного трубчатого сечения не
обнаружено конструкций ферм с поясными неравнополочными
уголками, направленных обушками в разные стороны и узкими
полками вверх, с примыканием раскосных уголков внахлест к
широким полкам поясных прокатных уголков.
Предлагаемая конструкция позволяет осуществить полное
заводское изготовление и сборку трехгранной фермы, удобна при
транспортировке и монтаже. Также возможно изготовление таких
конструкций на оборудованной специальными кондукторами
монтажной площадке. Таким образом, при сохранении и
соблюдении всех необходимых рабочих параметров заявляемая
конструкция требует в сравнении с прототипом меньших затрат на

341.

изготовление, обеспечивает простоту сборки, что в итоге приводит к
снижению стоимости при увеличении жесткости конструкции.
На фигуре 1 изображен общий вид покрытия из трехгранных ферм;
на фигуре 2 изображен общий вид наклонной плоскости трехгранной
фермы; на фигуре 3 - поперечный разрез трехгранной фермы.
Трехгранная ферма содержит два верхних пояса 1, нижний пояс 2 и
раскосную решетку 3. Верхний пояс 1 выполнен составным
трубчатым сечением из прокатного швеллера и неравнополочного
уголка при вертикальной ориентации стенки швеллера и узкой полки
уголка вверх; нижний пояс 2 состоит из неравнополочных уголков с
ориентацией обушков наружу в разные стороны и узкими полками
вверх; раскосная решетка 3 - из одиночных уголков. Полки уголков
раскосной решетки 3 закреплены непосредственно на полках
поясных неравнополочных уголков (фиг. 3) посредством сварки
внахлест. Верхние пояса трехгранных ферм в горизонтальной

342.

плоскости связаны сплошным кровельным профнастилом 4 (фиг. 1),
который завершает формирование покрытия из трехгранных ферм.
Покрытие из трехгранных ферм может формироваться путем
использования как одной, так и нескольких конструкций
пространственных трехгранных ферм.
Изготовление покрытия из трехгранных ферм производят
следующим образом: швеллер и неравнополочный уголок стыкуют
между собой продольными сварными швами и образуют трубчатые
верхние пояса 1 пятигранного составного несимметричного сечения.
Два верхних пояса 1 устанавливают с вертикальной ориентацией
стенки швеллера и обушками поясных уголков в разные стороны
наружу и узкими полками вверх (как показано на фиг. 3).
Неравнополочные уголки нижнего пояса 2 ориентируют также
обушками в разные стороны и узкими полками вверх. При этом
полки швеллеров верхних поясов 1 служат опорами для кровельного
профнастила, а наклон плоскостей широких полок поясных

343.

неравнополочных уголков составных пятигранных профилей 1 и
четырехгранного профиля 2 вместе соответствуют образованию
требуемым плоскостям элементов раскосной решетки 3 для
осуществления примыкания внахлест. Полки уголков раскосной
решетки 3 непосредственно укладывают на полки поясных уголков и
приваривают. Образуется бесфасоночная пространственная
трехгранная ферма заводской готовности. Бесфасоночные узлы
сопряжения обеспечивают жесткость, уменьшают податливость
узловых сопряжений и снижают общую деформативность
конструкции. Эта ферма удобна при транспортировке: ее габариты и
устройство позволяют перевозить одновременно несколько ферм за
счет их укладки "елочкой" в транспортное средство. На монтажной
площадке к верхним поясам пространственной фермы крепится
профнастил 4, завершая формирование трехгранной
пространственной фермы покрытия. Трехгранные фермы покрытия
устанавливаются так, что между ними образуется свободное

344.

пространство, подлежащее перекрытию кровельным профнастилом
4.
Покрытие из трехгранных ферм работает как пространственная
стержневая система с неразрезными поясами и примыкающими
раскосами. Верхний пояс 1 работает как сжато-изгибаемый
стержень. Нижний пояс 2 работает как растянуто-изгибаемый
стержень. Примыкающие раскосы решетки 3 работают на восприятие
усилий растяжения или сжатия при изгибающих узловых моментах.
Профнастил 4 работает на изгиб как однопролетная или
многопролетная гофрированная пластина. Покрытие из трехгранных
ферм отличается повышенной пространственной жесткостью, как на
стадии монтажа, так и в условиях эксплуатации и является
индустриальной и технологичной конструктивной формой.
Формула изобретения
Покрытие из трехгранных ферм, объединенных кровельным
профилированным настилом, каждая из которых включает два

345.

верхних трубчатых пояса, выполненных из жестко соединенных
между собой швеллеров и уголков, нижний трубчатый пояс и
раскосную решетку из одиночных уголков, полки которых
размещены и приварены непосредственно на полках поясных
уголков, отличающееся тем, что стенки швеллеров верхних поясов
расположены вертикально, а нижний пояс выполнен
четырехгранным из жестко соединенных между собой двух уголков,
причем одна из полок каждого поясного уголка фермы выполнена
шире другой, их узкие полки обращены вверх, а обушки всех уголков
направлены наружу, кроме этого полки раскосной решетки
размещены и приварены на широких полках поясных уголков.

346.

347.

ИЗВЕЩЕНИЯ
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
а прекращения действия патента: 03.10.2019
а внесения записи в Государственный реестр: 13.08.2020
а публикации и номер бюллетеня: 13.08.2020 Бюл. №23
Мелехин патент изобртение
U1, 10.12.2005. RU 2174576 C2, 10.01.2001. RU 2553810 C1
(12)
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 627 794
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(13)
C1
(51) МПК
E04C 3/08 (2006.01)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

348.

Статус: не действует (последнее изменение статуса: 22.12.2021)
Пошлина: Возможность восстановления: нет.
(22) Заявка: 2016124898, 21.06.2016
Дата начала отсчета срока действия патента:
21.06.2016
оритет(ы):
Дата подачи заявки: 21.06.2016
Опубликовано: 11.08.2017 Бюл. № 23
(72) Автор(ы):
Мелёхин Евгений Анатольевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования "Томский государственный
архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) (RU),
Мелёхин Евгений Анатольевич (RU)
Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 49859 U1,
10.12.2005. RU 2174576 C2, 10.01.2001. RU 2553810 C1, 20.06.2015.
WO 00/46459 A1, 10.08.2000.
ес для переписки:
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2, ТГАСУ, патентный отдел
(54) ПОКРЫТИЕ ИЗ ТРЕХГРАННЫХ ФЕРМ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области строительства, в частности к покрытию из трехгранных ферм, и м ожет быть использовано в качестве конструкций
перекрытий, элементов комбинированных систем с возможностью подвески технологических устройств, грузоподъемных механизмов. Те хнический
результат изобретения заключается в повышении жесткости конструкции при сни жении материалоемкости и трудоемкости изготовления. Покрытие
содержит трехгранные фермы, объединенные профилированным настилом. Каждая ферма включает верхние трубчатые пояса пятигранного составного
сечения и нижний пояс из одиночного уголка, направленного обушком вниз. Стенки швеллеров верхних поясов ориентированы вертикально и внутрь
трехгранной фермы навстречу друг другу. Раскосная решетка приварена к полкам поясных уголков внахлест. 3 ил.
Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к строительным металлическим
несущим конструкциям покрытий производственных и общественных зданий, и может быть

349.

использовано в качестве конструкций перекрытий, элементов комбинированных систем с
возможностью подвески технологических устройств, грузоподъемных механизмов.
В настоящее время известны устройства трехгранных ферм с трубчатыми поясами составного
сечения из швеллеров и равнополочных уголков и наклонной раскосной решеткой из одиночных
равнополочных уголков с узловым стыковым примыканием по патенту на изобретение RU №2188287,
МПК Е04С 3/04; опубл. 27.08.2002. По верхним поясам укладывается беспрогонное кровельное
покрытие на основе профилированного настила. Каждая отдельная трехгранная ферма покрытия
состоит из двух верхних коробчатых поясов и одного нижнего, также коробчатого, пояса,
соединенных между собой раскосной решеткой. Все пояса имеют пентагональное (пятигранное)
сечение и выполнены, каждый, из жестко соединенных между собой швеллера и уголка. Раскосная
решетка выполнена из одиночных уголков, прикрепленных полками к полкам поясных уголков.
Стенки швеллеров верхних поясов расположены вертикально, а стенка нижнего швеллера
горизонтально. Верхние пояса объединены по полкам швеллеров профнастилом. За счет
вертикальной ориентации стенок швеллеров верхних поясов повышается значение момента
сопротивления и радиуса инерции пентагонального сечения. Недостатком данной конструкции
является использование бесфасоночных узловых сопряжений со стыковым примыканием раскосов к
граням поясов составного сечения, требующих подгонки и точности торцевой резки элементов
раскосной решетки, что повышает трудоемкость изготовления.
Прототипом заявляемой конструкции покрытия является покрытие с поясами пятигранного
трубчатого сечения из прокатного швеллера и прокатного уголка и наклонной раскосной решетки из
одиночных прокатных уголков с узловым примыканием внахлест по патенту RU №49859, МПК7 Е04С
3/04; опубл. 10.12.2005. Каждая пространственная трехгранная ферма состоит из одного нижнего и
двух верхних поясов трубчатого пятигранного сечения, выполненных из жестко соединенных между
собой швеллеров и уголков. Пояса составного сечения соединяются треугольной раскосной решеткой

350.

из одиночных уголков к полкам поясных уголков внахлест. Сечения всех трубчатых поясов имеют
одинаковую ориентацию в пространстве, а именно: стенки швеллеров расположены горизонтально, а
обушки уголков направлены вниз. Использование в нижнем поясе трубчатого составного стержня
повышает расход металла и увеличивает трудоемкость изготовления.
Задача изобретения состоит в создании более простой и экономичной конструкции покрытия путем
снижения его материалоемкости и трудоемкости изготовления при одновременном сохранении
несущей способности и жесткости конструкции.
Задача решается следующим образом.
Заявляемое покрытие из трехгранных ферм, как и прототип, содержит объединенные
профилированным настилом пространственные трехгранные фермы. Каждая ферма включает в себя
верхние трубчатые пояса пятигранного составного сечения, выполненные из жестко соединенных
между собой прокатных швеллеров и уголков, и нижний пояс, содержащий одиночный уголок,
направленный обушком вниз. Раскосная решетка состоит из одиночных уголков и жестко соединена с
полками поясных уголков внахлест.
В отличие от прототипа стенки швеллеров верхних поясов установлены вертикально и
ориентированы внутрь трехгранной фермы навстречу друг другу.
Пространственное положение трубчатого составного профиля с вертикальной ориентацией стенок
швеллеров верхних поясов обеспечивает максимальное значение момента ине рции сечения, что
позволяет наиболее полно использовать материал, увеличивая несущую способность конструкции.
Выполнение нижнего пояса фермы только из одиночного уголка дополнительно позволяет снизить
материалоемкость конструкции и трудоемкость ее изготовления. В конечном итоге конструкция
покрытия более экономична в сравнении с прототипом.

351.

Заявляемое покрытие явным образом не следует из уровня техники. Среди известных технических
решений покрытий из трехгранных ферм с поясами составного трубчатого сечения не обнаружено
конструкций ферм с вертикальным расположением стенок швеллеров, направленных внутрь фермы и
навстречу друг другу, с примыканием раскосных уголков внахлест.
Предлагаемая конструкция позволяет осуществить полное заводское изготовление и сборку
трехгранной фермы, удобна при транспортировке и монтаже. Также возможно изготовление таких
конструкций на оборудованной специальными кондукторами монтажной площадке. Таким образом,
при сохранении и соблюдении всех необходимых рабочих параметров заявляемая конструкция
требует в сравнении с прототипом меньших затрат на изготовление, обеспечивает простоту сборки,
что в итоге приводит к снижению стоимости при сохранении несущей способности и жесткости
конструкции.
На фиг. 1 изображен общий вид покрытия из трехгранных ферм; на фиг. 2 изображен общий вид
наклонной плоскости трехгранной фермы; на фиг. 3 - поперечный разрез трехгранной фермы.
Трехгранная ферма содержит два верхних пояса 1, нижний пояс 2 и раскосы 3. Верхний пояс 1
состоит из состыкованного швеллера и уголка при вертикальной ориентации стенки швеллера;
нижний пояс 2 состоит из одиночного уголка с ориентацией обушка вниз; раскосная решетка 3 - из
одиночных уголков. Полки уголков раскосной решетки 3 прикреплены непосредственно на полках
поясных уголков (фиг. 3) посредством сварки внахлест. Верхние пояса трехгранных ферм в
горизонтальной плоскости связаны сплошным кровельным профнастилом 4 (фиг. 1), который
завершает формирование покрытия из трехгранных ферм.
Изготовление покрытия из трехгранных ферм производят следующим образом: швеллер и уголок
стыкуют между собой продольными сварными швами и образуют трубчатые верхние пояса 1
пятигранного составного сечения. Два верхних пояса 1 устанавливают с вертикальной ориентацией
стенки швеллера (как показано на фиг. 3). Уголок нижнего пояса 2 ориентируют обушком вниз. При

352.

этом полки швеллеров верхних поясов 1 служат опорами для кровельного профнастила, а наклон
плоскостей полок поясных уголков пятигранных профиля 1 соответствует образованию требуемых
плоскостей элементов раскосной решетки 3 для осуществления примыкания внахлест. Полки уголков
раскосной решетки 3 непосредственно укладывают на полки поясных уголков и приваривают.
Образуется бесфасоночная пространственная трехгранная ферма заводской готовности.
Бесфасоночные узлы сопряжения обеспечивают жесткость, уменьшают податливость узловых
сопряжений и снижают общую деформативность конструкции. Эта ферма удобна при
транспортировке: ее габариты и устройство позволяют перевозить одновременно несколько ферм за
счет их укладки "елочкой" в транспортное средство. На монтажной площадке к верхним поясам
пространственной фермы крепится профнастил 4, завершая формирование трехгранной
пространственной фермы покрытия. Следующая трехгранная ферма покрытия устанавливается так,
что между ними образуется свободное пространство, подлежащее перекрытию кровельным
профнастилом 4.
Это позволяет в покрытии из трехгранных ферм снизить металлоемкость, трудоемкость и конечную
стоимость. Покрытие из трехгранных ферм работает как пространствен ная стержневая система с
неразрезными поясами и примыкающими раскосами. Верхний пояс 1 работает как сжато -изогнутый
стержень. Нижний пояс 2 работает как растянутый стержень. Примыкающие раскосы работают в
сложных условиях, определяемых растяжением или сжатием при изгибающих узловых моментах.
Профнастил работает на изгиб как однопролетная или многопролетная гофрированная пластина.
Покрытие из трехгранных ферм отличается повышенной пространственной жесткостью как на стадии
монтажа, так и в условиях эксплуатации и является индустриальной и технологичной конструктивной
формой.
Формула изобретения

353.

Покрытие из трехгранных ферм, объединенных кровельным профилированным настилом, каждая
из которых включает верхние трубчатые пояса пятигранного составного сечения, выпо лненные из
жестко соединенных между собой прокатных швеллеров и уголков, нижний пояс, содержащий
одиночный уголок, направленный обушком вниз, и раскосную решетку из одиночных уголков, жестко
соединенных с полками поясных уголков внахлест, отличающееся тем, что стенки швеллеров верхних
поясов установлены вертикально и ориентированы внутрь трехгранной фермы навстречу друг другу.

354.

355.

ИЗВЕЩЕНИЯ
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
а прекращения действия патента: 22.06.2018
а внесения записи в Государственный реестр: 07.05.2019
а публикации и номер бюллетеня: 07.05.2019 Бюл. №13
) ТРЕХГРАННАЯ ФЕРМА ПОКРЫТИЯ (ПЕРЕКРЫТИЯ) ИЗ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ТРУБ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
154 158
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(13)
U1
(51) МПК
E04C 3/08 (2006.01)

356.

(12)
ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина: учтена за 3 год с 03.12.2016 по 02.12.2017. Возможность восстановления: нет.
(22) Заявка: 2014148585/03, 02.12.2014
Дата начала отсчета срока действия патента:
02.12.2014
оритет(ы):
Дата подачи заявки: 02.12.2014
(72) Автор(ы):
Марутян Александр Суренович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования "Северо Кавказский федеральный университет" (RU)
Опубликовано: 20.08.2015 Бюл. № 23
ес для переписки:
355029, г. Ставрополь, Кулакова пр-кт, 2, Северо-Кавказский
федеральный университет
(54) ТРЕХГРАННАЯ ФЕРМА ПОКРЫТИЯ (ПЕРЕКРЫТИЯ) ИЗ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ТРУБ
(57) Реферат:
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущих конструкций п окрытий
(перекрытий) зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом предлагаемог о решения является повышение степени унификации
стержней решеток, снижение концентрации напряжений в бесфасоночных узлах, увеличение несущей способности конструкции с уменьш ением расхода ее
конструкционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что в трехгранной ферме покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб,
включающей два верхних пояса, объединенных уложенным по ним профнастилом, один нижний пояс, связанный с верхними поясами поср едством двух
наклонных решеток, все стержни обеих решеток выполнены с одинаковыми разделками их торцевых кромок и центрированы в бесфасоночных узлах на
ребра между стенками (вертикальными гранями) и полками (горизонтальными гранями) поясных труб.
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано
в качестве несущих конструкций покрытий (перекрытий) зданий и сооружений различного
назначения.

357.

Известна конструкция беспрогонных покрытий из трехгранных ферм с коробчатыми сечениями двух
верхних поясов прямоугольного сечения, образованных из состыкованных перьями двух
равнополочных уголков. К этим поясам, а также к нижнему поясу из одиночного уголка с помощью
фасонок прикреплены раскосы *Аванесов С.И., Чихачев Т.В., Балоян А.В., Абовян А.Г. Металлическая
ферма. - Авторское свидетельство №1544921, 23.02.1990, бюл. №7+. Наличие фасонок негативно
влияет на материалоемкость и трудоемкость изготовления, что свойственно всем решетчатым
конструкциям с фасоночными узлами. В данном случае трудозатраты дополнительно возрастают, так
как для пропуска фасонок в верхних поясах необходимо выполнять соответствующие прорези.
Известна также конструкция беспрогонных покрытий из трехгранных бесфасоночных ферм с
коробчатыми сечениями всех поясов четырехугольного сечения, образованных из со стыкованных
перьями двух неравнополочных уголков, сваренных одинаковыми полками. Пояса фермы
вписываются в правильный треугольник, что обеспечивает прямые резы стержням решеток,
выполненным также из прямоугольных сварных труб *Кользеев А.А. Оценка влияния замкнутой
формы сечения на устойчивость сжатых стальных стержней трехпоясных ферм. - Известия вузов.
Строительство, 2012, №11-12. - С.108-113+. Составные сечения из прокатных уголков имеют два
недостатка: по расходу конструкционного материала они заметно у ступают прямоугольным трубам из
гнутосварных замкнутых профилей, а их двойные и протяженные сварные швы увеличивают
трудоемкость изготовления.
Наиболее близким техническим решением (принятым за прототип) к предлагаемой несущей
конструкции является бесфасоночная трехгранная ферма беспрогонного покрытия из прямоугольных
труб, в качестве которых приняты замкнутые гнутосварные профили. Труба нижнего пояса имеет
квадратное сечение, диагонали которого расположены вертикально и горизонтально *J.A. Packer, J.
Wardenier, X.-L. Zhao, G.J. van der Vegte and Y. Kurobane. Construction with hollow steel sections. Design
Guide for rectangular hollow section (RHS) joints under predominantly static loading. CIDECT, 2009. - P. 70,

358.

fig. 6.1, 6.2+. Здесь во избежание продавливания (выдергивания) ширина трубы решетки не должна
быть меньше 0,6 поперечного размера трубы пояса. Учет этого ограничения снижает концентрацию
напряжений, но приводит к повышению расхода материала на стержни и увеличению
металлоемкости конструкции. Кроме того, примыкания стержней наклонных решеток к нижней и
верхним поясным трубам отличаются друг от друга, что сопровождается ростом трудозатрат при их
изготовлении.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение степени унификации
стержней решеток, снижение концентрации напряжений в бесфасоночных узлах, увеличение несущей
способности конструкции с уменьшением расхода ее конструкционного материала.
Указанный технический результат достигается тем, что в трехгранной ферме покрытия (перекрытия)
из прямоугольных труб, включающей два верхних пояса, объединенных уложенным по ним
профнастилом, один нижний пояс, связанный с верхними поясами посредством двух наклонных
решеток, все стержни обеих решеток выполнены с одинаковыми разделками их торцевых кром ок и
центрированы в бесфасоночных узлах на ребра между стенками (вертикальными гранями) и полками
(горизонтальными гранями) поясных труб.
Разделка торцевых кромок стержней имеет определенную область рационального применения в
бесфасоночных узловых соединениях плоских решетчатых конструкций из прямоугольных труб
(замкнутых гнутосварных профилей), где поперечные сечения стержневых элементов поясов и
решетки развернуты диагонально относительно плоскости конструкции, то есть диагонали сечений
расположены в плоскости решетки. Теоретические (численные) и экспериментальные исследования
таких узлов показали, что их использование сопровождается улучшением технико -экономических
характеристик несущих конструкций: снижается концентрация напряжений, повышается надежность ,
коррозийная стойкость и несущая способность, уменьшается расход конструкционного материала *1.
J.A. Packer, J. Wardenier, X.-L. Zhao, G.J. van der Vegte and Y. Kurobane. Construction with hollow steel

359.

sections. Design Guide for rectangular hollow section (RHS) joints under predominantly static loading.
CIDECT, 2009. - P. 100-101; 2. Кузнецов Α.Φ., Кузнецов В.А. Стальные решетчатые прогоны из труб для
покрытий зданий, устойчивые против коррозии. - Приволжский научный журнал, 2012, №3. - С. 20-26;
3. Байков Д.А., Колесов А.И., Маслов Д.С. Численные исследования действительной работы узлов
фермы из квадратных труб, соединенных на ребро. - Приволжский научный журнал, 2012, №4. - С. 3640+. Описываемые узлы реализованы в фермах из квадратных труб *Кузнецов А.Ф. , Кузнецов В.А.
Ферма из квадратных труб. - Патент №116877, 10.06.2012, бюл. №16+, а также в конструкциях из
прямоугольных, ромбических и пятиугольных замкнутых гнутосварных профилей *1. Марутян А.С,
Кобалия Т.Л., Павленко Ю.И., Глухов С.А. Узловое бесфасоночное соединение трубчатых элементов
ферм. - Патент №116526, 27.05.2012, бюл. №15; 2. Марутян А.С., Экба С.И. Проектирование стальных
ферм покрытий из прямоугольных, ромбических и пятиугольных замкнутых гнутосварных профилей:
Учебно-справочное пособие. - Пятигорск: СКФУ, 2012. - 156 с+.
Разделка торцевых кромок стержней использована также в бесфасоночных узлах, где развернуты
диагонально относительно плоскости конструкции только поперечные сечения стержневых
элементов поясов. Если в предыдущем случае разделка необходима для всех торцевых кромок, то в
данном случае разделку V-образной формы должны иметь только торцевые кромки, непараллельные
плоскости конструкции *1. Зинькова В.Α., Соколов А.А. Узловое бесфасоночное соединение трубчатых
элементов фермы (варианты). - Патент №2329361, 20.07.2008, бюл. №20; 2. Зинькова В.Α., Солодов
Н.В. Исследование напряженно-деформированного состояния бесфасоночных узлов трубчатых ферм.
- Современные проблемы науки и образования, 2013, №6. - С.205 (Издательский Дом «Академия
Естествознания», Пенза)+. Такие узловые соединения апробированы в фермах и решетчатых прогонах
из квадратных труб с верхним поясом, усиленным швеллером *1. Марутян А.С. Ферма из квадратных
труб с верхним поясом, усиленным швеллером. - Патент №143426, 20.07.2014, бюл. №20; 2. Марутян
А.С. Расчет и экспериментальное проектирование стальных решетчатых прогонов из гнутосварных
профилей: Учебное (справочное) пособие. - Пятигорск: СКФУ, 2014. - 116 с+.

360.

Все приведенные разработки выполнены применительно к плоским конструкциям. Однако их
отражение в пространственных модификациях, включая трехгранные фермы, может дать не меньший
положительный эффект.
Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показана
трехгранная ферма, в которой раскосы выполнены с разделкой торцевых кромок, непараллельных
плоскостям решеток, вид сбоку; на фиг. 2 - трехгранная ферма, в которой раскосы выполнены с
разделкой всех торцевых кромок, вид сбоку; на фиг. 3 изображен поперечный разрез трехгранной
фермы, в которой раскосы выполнены с разделкой торцевых кромок, непараллельных плоскостям
решеток; на фиг. 4 - поперечный разрез трехгранной фермы, в которой раскосы выполнены с
разделкой всех торцевых кромок.
Предлагаемое техническое решение трехгранной фермы включает нижний (растянутый) пояс 1, два
верхних (сжатых) пояса 2, соединяющие их раскосы решеток 3, а также профнастил 4, объединяющий
верхние пояса и составляющий третью грань фермы. Поперечные сечения нижнего пояса 1 и верхних
поясов 2 расположены относительно вертикали и горизонтали одинаково, что обеспечивает
одинаковое центрирование и примыкание к их ребрам раскосов 3, повышая тем самым степень
унификации и снижая трудозатраты изготовления. При этом нижняя полка нижнего пояса может быть
использована не менее рационально, чем верхние полки верхних поясов, по которым уложен
профнастил 4, например, для устройства подвесного потолка.
Для сравнения предлагаемого (нового) технического решения с известным в качестве базового
объекта принята стропильная ферма из гнутосварных профилей прямоугольного (квадратного)
сечения *Кузин Н.Я. Проектирование и расчет стальных ферм покрытий промышленных зданий:
Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 1998. - С. 157-172+. При этом плоская конструкция заменена двумя
вариантами трехгранной фермы: по предлагаемому решению и его прототипу. Результаты такой

361.

замены приведены в таблице 1, из которой видно, что материалоемкость у предлагаемой
трехгранной фермы меньше, чем у ее прототипа.
Для еще одного сравнения предлагаемого (нового) технического решения с известным в качестве
базового объекта принята ферма (решетчатый прогон покрытия) из гнутосварных профилей
прямоугольного (квадратного) сечения *Марутян А.С. Расчет и экспериментальное проектирование
стальных решетчатых прогонов из гнутосварных профилей: Учебное (справочное) пособие. Пятигорск: СКФУ, 2014. - С. 8-10+, которая в данном случае рассчитана с учетом минимальной высоты
из условия предельно допустимого прогиба. Как видно из таблицы 2, материалоемкость у
предлагаемой трехгранной фермы меньше, чем у ее прототипа, и это уменьшение стало более
заметным.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет улучшить технико -экономические и
другие характеристики трехгранных ферм из прямоугольных труб. С ростом нагрузок положитель ный
эффект может увеличиться, что делает перспективным применение трехгранных ферм не только в
покрытиях, но и в перекрытиях, например, таких, где профнастил обеспечивает несъемную опалубку
и внешнее армирование плит из монолитного железобетона.

362.

363.

364.

Формула полезной модели
Трехгранная ферма покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб, включающая два верхних пояса,
объединенных уложенным по ним профнастилом, один нижний пояс, связанный с верхними поясами
посредством двух наклонных решеток, отличающаяся тем, что все стержни обеих решеток выполнены
с одинаковыми разделками их торцевых кромок и центрированы в бесфасоночных узлах на ребра
между стенками (вертикальными гранями) и полками (горизонтальными гранями) поясных труб.

365.

366.

367.

ИЗВЕЩЕНИЯ
MM9K Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
а прекращения действия патента: 03.12.2017
а внесения записи в Государственный реестр: 30.07.2018
а публикации и номер бюллетеня: 30.07.2018 Бюл. №22
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
154 158
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(13)
U1
(51) МПК
E04C 3/08 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021)
Пошлина: учтена за 3 год с 03.12.2016 по 02.12.2017. Возможность восстановления: нет.
(22) Заявка: 2014148585/03,
02.12.2014
Дата начала отсчета срока действия
патента:
(72) Автор(ы):
Марутян Александр Суренович
(RU)
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное

368.

02.12.2014
оритет(ы):
Дата подачи заявки: 02.12.2014
автономное образовательное
учреждение высшего
профессионального образования
"Северо-Кавказский
федеральный университет" (RU)
Опубликовано: 20.08.2015 Бюл.
№ 23
ес для переписки:
355029, г. Ставрополь, Кулакова
пр-кт, 2, Северо-Кавказский
федеральный университет
(54) ТРЕХГРАННАЯ ФЕРМА ПОКРЫТИЯ (ПЕРЕКРЫТИЯ) ИЗ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ТРУБ
(57) Реферат:
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущих конструкций п окрытий
(перекрытий) зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом предлагаем ого решения является повышение степени унификации
стержней решеток, снижение концентрации напряжений в бесфасоночных узлах, увеличение несущей способности конструкции с уменьш ением расхода ее
конструкционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что в трехгранной ферме покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб,
включающей два верхних пояса, объединенных уложенным по ним профнастилом, один нижний пояс, связанный с верхними поясами поср едством двух
наклонных решеток, все стержни обеих решеток выполнены с одинаковыми разделками их торцевых кромок и центрированы в бесфасоночных узлах на
ребра между стенками (вертикальными гранями) и полками (горизонтальными гранями) поясных труб.
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущих конструкций покрытий (перекрытий) зданий и сооружений
различного назначения.
Известна конструкция беспрогонных покрытий из трехгранных ферм с коробчатыми сечениями двух верхних поясов прямоугольног о сечения, образованных из состыкованных
перьями двух равнополочных уголков. К этим поясам, а также к нижнему поясу из одиночного уголка с помощью фасонок прикреплены раскосы *Аванесов С.И., Чихачев Т.В., Балоян
А.В., Абовян А.Г. Металлическая ферма. - Авторское свидетельство №1544921, 23.02.1990, бюл. №7+. Наличие фасонок негативно влияет на материалоемкость и трудоемкость
изготовления, что свойственно всем решетчатым конструкциям с фасоночными узлами. В данном случае трудозатраты дополнительно в озрастают, так как для пропуска фасонок в
верхних поясах необходимо выполнять соответствующие прорези.
Известна также конструкция беспрогонных покрытий из трехгранных бесфасоночных ферм с коробчатыми сечениями всех поясов четыре хугольного сечения, образованных из
состыкованных перьями двух неравнополочных уголков, сваренных одинаковыми полками. Пояса фермы вписываются в правильный треугол ьник, что обеспечивает прямые резы
стержням решеток, выполненным также из прямоугольных сварных труб *Кользеев А.А. Оценка влияния замкнутой формы сечения на устойчивость сжатых стальных стержней
трехпоясных ферм. - Известия вузов. Строительство, 2012, №11-12. - С.108-113+. Составные сечения из прокатных уголков имеют два недостатка: по расходу конструкционного
материала они заметно уступают прямоугольным трубам из гнутосварных замкнутых профилей, а их двойные и протяженные сварные швы увеличивают трудоемко сть изготовления.
Наиболее близким техническим решением (принятым за прототип) к предлагаемой несущей конструкции является бесфасон очная трехгранная ферма беспрогонного покрытия из
прямоугольных труб, в качестве которых приняты замкнутые гнутосварные профили. Труба нижнего пояса имеет квадратное сечение, диагонали которого расположены вертикально
и горизонтально *J.A. Packer, J. Wardenier, X.-L. Zhao, G.J. van der Vegte and Y. Kurobane. Construction with hollow steel sections. Design Guide for rectangular hollow section (RHS) joints

369.

under predominantly static loading. CIDECT, 2009. - P. 70, fig. 6.1, 6.2+. Здесь во избежание продавливания (выдергивания) ширина трубы решетки не должна быть меньше 0,6
поперечного размера трубы пояса. Учет этого ограничения снижает концентрацию напряжений, но приводит к повышению расхода мате риала на стержни и увеличению
металлоемкости конструкции. Кроме того, примыкания стержней наклонных решеток к нижней и верхним поясным трубам отличаются друг от друга, что сопровождается рос том
трудозатрат при их изготовлении.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение степени унификации стержней р ешеток, снижение концентрации напряжений в бесфасоночных узлах,
увеличение несущей способности конструкции с уменьшением расхода ее конструкционного материала.
Указанный технический результат достигается тем, что в трехгранной ферме покрытия (перекрытия) и з прямоугольных труб, включающей два верхних пояса, объединенных
уложенным по ним профнастилом, один нижний пояс, связанный с верхними поясами посредством двух наклонных решеток, все стержни обеих решеток выполнены с одинаковыми
разделками их торцевых кромок и центрированы в бесфасоночных узлах на ребра между стенками (вертикальными гранями) и полками (горизонтальными гранями) п оясных труб.
Разделка торцевых кромок стержней имеет определенную область рационального применения в бесфасоночных узловых соединен иях плоских решетчатых конструкций из
прямоугольных труб (замкнутых гнутосварных профилей), где поперечные сечения стержневых элементов поясов и решетки развернуты диагонально относительно плоскости
конструкции, то есть диагонали сечений расположены в плоскости решетки. Теоретические (численные) и экспериментальные исследования таких узлов показали, что их
использование сопровождается улучшением технико-экономических характеристик несущих конструкций: снижается концентрация напряжений, повышается надежность ,
коррозийная стойкость и несущая способность, уменьшается расход конструкционного материала *1. J.A. Packer, J. Wardenier, X.-L. Zhao, G.J. van der Vegte and Y. Kurobane. Construction
with hollow steel sections. Design Guide for rectangular hollow section (RHS) joints under predominantly static loading. CIDECT, 2009. - P. 100-101; 2. Кузнецов Α.Φ., Кузнецов В.А. Стальные
решетчатые прогоны из труб для покрытий зданий, устойчивые против коррозии. - Приволжский научный журнал, 2012, №3. - С. 20-26; 3. Байков Д.А., Колесов А.И., Маслов Д.С.
Численные исследования действительной работы узлов фермы из квадратных труб, соединенных на ребро. - Приволжский научный журнал, 2012, №4. - С. 36-40+. Описываемые узлы
реализованы в фермах из квадратных труб *Кузнецов А.Ф., Кузнецов В.А. Ферма из квадратных труб. - Патент №116877, 10.06.2012, бюл. №16+, а также в конструкциях из
прямоугольных, ромбических и пятиугольных замкнутых гнутосварных профилей *1. Марутян А.С, Кобалия Т.Л., Павленко Ю.И., Глухо в С.А. Узловое бесфасоночное соединение
трубчатых элементов ферм. - Патент №116526, 27.05.2012, бюл. №15; 2. Марутян А.С., Экба С.И. Проектирование стальных ферм покрытий из прямоугольных, ромб ических и
пятиугольных замкнутых гнутосварных профилей: Учебно-справочное пособие. - Пятигорск: СКФУ, 2012. - 156 с+.
Разделка торцевых кромок стержней использована также в бесфасоночных узлах, где развернуты диагонально относительно плоскости конструкции только поперечные сечения
стержневых элементов поясов. Если в предыдущем случае разделка необходима для всех торцевых кромок, то в данном случае разделку V -образной формы должны иметь только
торцевые кромки, непараллельные плоскости конструкции *1. Зинькова В.Α., Соколов А.А. Узловое бесфасоночное соединение трубча тых элементов фермы (варианты). - Патент
№2329361, 20.07.2008, бюл. №20; 2. Зинькова В.Α., Солодов Н.В. Исследование напряженно -деформированного состояния бесфасоночных узлов трубчатых ферм. - Современные
проблемы науки и образования, 2013, №6. - С.205 (Издательский Дом «Академия Естествознания», Пенза)+. Такие узловые соединения апробированы в фермах и решетчатых
прогонах из квадратных труб с верхним поясом, усиленным швеллером *1. Марутян А.С. Ферма из квадратных труб с верхним поясом, усиленным швеллером. - Патент №143426,
20.07.2014, бюл. №20; 2. Марутян А.С. Расчет и экспериментальное проектирование стальных решетчатых прогонов из гнутосварных профи лей: Учебное (справочное) пособие. Пятигорск: СКФУ, 2014. - 116 с+.
Все приведенные разработки выполнены применительно к плоским конструкциям. Однако их отражение в пространственных модификациях, включая трехгранные фермы, может
дать не меньший положительный эффект.
Предлагаемое техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показана трехгранная ферма, в кото рой раскосы выполнены с разделкой торцевых
кромок, непараллельных плоскостям решеток, вид сбоку; на фиг. 2 - трехгранная ферма, в которой раскосы выполнены с разделкой всех торцевых кромок, вид сбоку; на фиг. 3
изображен поперечный разрез трехгранной фермы, в которой раскосы выполнены с разделкой торцевых кромок, непараллельных плоскостям решеток; на фиг. 4 - поперечный разрез
трехгранной фермы, в которой раскосы выполнены с разделкой всех торцевых кромок.
Предлагаемое техническое решение трехгранной фермы включает нижний (растянутый) пояс 1, два верхних (сжатых) пояса 2, соединяющие их раскосы решеток 3, а также
профнастил 4, объединяющий верхние пояса и составляющий третью грань фермы. Поперечные сечения нижнего пояса 1 и верхних пояс ов 2 расположены относительно вертикали и
горизонтали одинаково, что обеспечивает одинаковое центрирование и примыкание к их ребрам раскосов 3, повышая тем самым степе нь унификации и снижая трудозатраты
изготовления. При этом нижняя полка нижнего пояса может быть использована н е менее рационально, чем верхние полки верхних поясов, по которым уложен профнастил 4,
например, для устройства подвесного потолка.

370.

Для сравнения предлагаемого (нового) технического решения с известным в качестве базового объекта принята стропильная ферма из гнутосварных профилей прямоугольного
(квадратного) сечения *Кузин Н.Я. Проектирование и расчет стальных ферм покрытий промышленных зданий: Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 1998. - С. 157-172+. При этом плоская
конструкция заменена двумя вариантами трехгранной фермы: по предлагаемому решению и его прототипу. Результаты такой замены приведены в таблице 1, из которой видно, чт о
материалоемкость у предлагаемой трехгранной фермы меньше, чем у ее прототипа.
Для еще одного сравнения предлагаемого (нового) технического решения с известным в качестве базового объекта принята ферма (решетчатый прогон покрытия) из гнутосварных
профилей прямоугольного (квадратного) сечения *Марутян А.С. Расчет и экспериментальное проектирование стальных решетчатых про гонов из гнутосварных профилей: Учебное
(справочное) пособие. - Пятигорск: СКФУ, 2014. - С. 8-10+, которая в данном случае рассчитана с учетом минимальной высоты из условия предельно допустимого прогиба. Как видно
из таблицы 2, материалоемкость у предлагаемой трехгранной фермы меньше, чем у ее прототипа, и это уменьшение стало более заметным.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет улучшить технико -экономические и другие характеристики трехгранных ферм из прямоугольных труб. С ростом
нагрузок положительный эффект может увеличиться, что делает перспективным применение трехгранных ферм не только в покрытиях, но и в перекрытиях, например, таких, где
профнастил обеспечивает несъемную опалубку и внешнее армирование плит из монолитного железобетона.

371.

372.

373.

Формула полезной модели
Трехгранная ферма покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб, включающая два верхних пояса, объединенных уложенным по ним пр офнастилом, один нижний пояс,
связанный с верхними поясами посредством двух наклонных решеток, отличающаяся тем, что все стержни обеих решеток выполнены с одинаковыми разделками их торцевых кромок
и центрированы в бесфасоночных узлах на ребра между стенками (вертикальными гранями) и полками (горизонтальными гранями) пояс ных труб.

374.

375.

ИЗВЕЩЕНИЯ
MM9K Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
а прекращения действия патента: 03.12.2017
Дата внесения записи в Государственный реестр: 30.07.2018
а публикации и номер бюллетеня: 30.07.2018 Бюл. №22