Шпренгельное усиление для повышение грузоподъемности пролетного строения металлических железнодорожных мостов

1.

Шпренгельное усиление для повышение грузоподъемности пролетного строения
металлических железнодорожных мостов с ездой по низу на безбалластных плитах
мостового полотна пролетами 33 -110 метров (Пролетное строение пролетами 33 -55 метра)
ШИФП 2948358 ОАО "РЖД" 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул.д 4 СПб ГАСУ
"Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824 ИНН 2014000780 (911) 175-84-65, (921) 962-67-78

2.

(812) 694-7810 [email protected] [email protected]
https://t.me/resistance_test (921) 944-67-10, (911) 175-8465
[email protected]
Шпренгельное усиление пролетного строения металлических железнодорожных
мостов с ездой по низу на безбалластных плитах мостового полотна пролетами 33 -110
метров (Пролетное строение пролетами 33 -55 метра) ШИФП 2948358 ОАО "РЖД"
190005, СПб, 2-я Красноармейская ул.д 4 СПбГАСУ "Сейсмофонд" ОГРН:
1022000000824 ИНН 2014000780
Повышение грузоподъемности мостового сооружения и учебное пособие
для студентов
строительных вузов пособие по усиление и реконструкция пролетного строения
мостового сооружения с использованием комбинированных пространственных
структур для сейсмоопасных районов

3.

Тезисы доклада организации "Сейсмоофнд" СПб ГАСУ: "Способ шпренгельного
усиления пролетного строения мостового сооружения с использованием трехгранных
балочных ферм, для сейсмоопасных районов" Для дистанционного доклада на VII
[email protected] (921)944-67-10, (911) 175-84-65, т/ф (812) 694-78-10
https://t.me/resistance_test СПб ГАСУ
СПОСОБ ШПРЕНГЕЛЬНОГО УСИЛЕНИЯ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ мостового
сооружения с использованием треугольных балочных ферм для сейсмоопасных
А.М. Уздин , О.А. Егорова, И.А.Богданова, А.И.Коваленко, В.К.Елисеева,
Я.К.Елисеева, Е.И.Коваленко, Политехнический Университет , ПГУПС, СПб
ГАСУ, организация «Сейсмофонд»
Аннотация: В статье способ шпренгельного усиления пролетного строения
мостового сооружения с использованием трехгранных балочных ферм для
сейсмоопасных районов, рассматривается проблема реконструкции мостовых
сооружений, а именно восстановление грузоподъемности, снизившейся в
процессе многолетней эксплуатации. Отмечена актуальность исследования, его
цели и задачи. Предложена классификация конструкций усиления по различным
признакам. Разобраны часто используемые на практике ввиду усилений мостов
их достоинства и недостатки. Изложенный материал иллюстрирован

4.

фотографиями объектов. Представлен современный способ усиления на основе
использования углеродного композита. Отмечены значительные недостатки
этого способа для усиления мостов и его модификация, использующая натяжное
устройство для закрепления и натяжения углеродных ламелей.
Представлены основные выводы.
Ключевые слова: мост, усиление, реконструкция, шпренгель, углеродный
композит, ламель, грузоподъѐмность, несущая способность, натяжение.
Введение
Развитие автомобильного транспорта в Российской Федерации остается
приоритетной задачей и сейчас и в будущем. Железнодорожный транспорт
может конкурировать с автомобильным только при перевозках на очень большие
расстояния. В других случаях выигрыш остается за автотранспортом и по
времени, и в стоимости. Для успешного функционирования автомобильного
транспорта необходимо поддерживать в хорошем состоянии существующие
дороги и развивать современную сеть автомобильных дорог. Есть устойчивое
экспертное мнение, и с ним согласны экономисты, что нет ни одного случая
успешного экономического развития региона без опережающего развития
национальной сети автомобильных дорог высшей технической категории.

5.

Это мнение основано на детальных экономических исследованиях, проводимых
по итогам реализации проекта Highway Interstate System в США. Еще более
мощные позитивные эффекты обеспечит реализация аналогичного китайского
проекта National Trunk Road System of China. Этот проект позволил создать
суммарную протяженность сети межрегиональных дорог высших технических
категорий к концу 2015 года 120 тыс. км [1].
Строительство автодорог высшей технической категории требует огромных
капиталовложений, поэтому экономное расходование средств на обслуживание
существующей инфраструктуры дорог является актуальной проблемой.
Мостовые сооружения на дорогах, построенные десятки лет назад, не исчерпали
свой ресурс, но перестали удовлетворять предъявляемым к ним требованиям
частично из-за физического износа, частично из-за изменившихся требований.
Вернуть мостовым сооружениям их функциональные качества при
незначительных финансовых затратах - задача эксплуатирующих организаций, и,
в целом, дорожного комплекса.
Цели и задачи исследования способа шпренгельного усиления пролетного
строения мостового сооружения с использованием трехгранных балочных
ферм для сейсмоопасных районов

6.

Мосты и в прежние времена ремонтировали и реконструировали.
Сложнейшей задачей реконструкции является восстановление или увеличение
его грузоподъемности. В современных условиях выбрать подходящий способ
увеличения грузоподъемности - сложная задача проектирования. Требуется
провести обзор имеющихся способов увеличения грузоподъемности мостов,
выявить их достоинства и недостатки. Здесь следует учитывать не только
особенности усиливаемого сооружения, многообразие известных способов
усиления, но и квалификацию и имеющееся оборудование подрядной
организации, выполняющей комплекс необходимых работ.
Работы по усилению пролетных строений мостов выполняются наряду с
ремонтными работами, исправляя накопившиеся дефекты. Для выявления и
фиксации дефектов проводится обследование мостового сооружения и его
диагностика [2,3].
В задачи обследования входят также изучение условий работы мостового
сооружения, выявление причин, вызывающих появления неисправностей и их
влияние на долговечность, безопасность и грузоподъемность. Целью все этих
мероприятий является восстановление эксплуатационных качеств мостовых
сооружений в сложившихся условиях [4].

7.

Материалы и методы исследования Конструкции усиливающие пролетные
строения мостов можно рассматривать в соответствии с предлагаемой
классификацией, представленной в таблице 1.
Эта классификация позволяет провести анализ конструкций усиления с разных
точек зрения.
таблица 1 Классификация конструкций усиления мостов
1 По материалу металлическое неметаллическое
2 По толщине конструкции до 2 см
до 10 см до 20 см более 20 см
3 По способу работы усиления
не напрягаемые напрягаемые
4 По расчетной схеме конструкции усиления
с изменением расчетной схемы без изменения расчетной схемы
5 По способности воспринимать постоянные нагрузки сооружения
только временные нагрузки постоянные и временные нагрузки

8.

Усиление пролетных строений с увеличением площади поперечного сечения
несущих конструкций. Эти способы увеличивают несущую способность
конструкций, незначительно снижают подмостовой габарит. Вместе с тем
ликвидируют все дефекты сечения, такие, как сколы, трещины, отслоение и
разрушение защитного слоя бетона. Нет необходимости и выполнять
ремонтные работы.
К недостаткам относятся увеличение собственного веса, «мокрые» процессы,
необходимость опалубки, сложности укладки бетонной смеси и ее
вибрирование. А также сама конструкция усиления не воспринимает усилия от
постоянного веса сооружения, что в железобетонных мостах является большей
частью полной нагрузки.
Этот способ применен для усиления крайних (наиболее напряженных) арок
Астраханского моста в Волгограде (Рис.1) при его реконструкции.
Применить другие способы усиления здесь не представлялось возможным из-за
кривизны профиля.

9.

Рис. 1. Усиление крайних арок моста в Волгограде
Усиление балочных пролетных строений шпренгелями способно, в
зависимости от конструктивной схемы, воспринимать не только изгибающие
моменты, но и поперечные силы в приопорных зонах.
Здесь нет «мокрых» процессов, поэтому работы можно проводить в любое время
года. Конструкция усиления представлена на рисунке 2: многоэлементная,
Рис. 2. Шпренгельное усиление мостовой балки [5]. крепится к балке (1)
анкерами (3) и состоит из стального стержня или троса (4), соединяемого муфтой
(2).

10.

Стержню придают заданную форму стойки (5) и раскосы (6). Муфта имеет
резьбу и при закручивании создает усилие в стержне - выбирает люфты. Усилие
в тросе определяется расчетом статически неопределимой системы методом сил.
Такую конструкцию необходимо защищать от коррозии. К недостаткам
относится значительная высота усиления, что уменьшает подмостовой габарит.
Не следует использовать на путепроводах. Существует несколько модификаций
шпренгельных затяжек: треугольные, линейные, укороченные.
Все они расчитываются, устраиваются и работают одинаково. Возможно
устройство прямых шпренгелей, которые не уменьшают подмостовой габарит.
Однако такое усиление воспринимает меньший изгибающий момент за счѐт
малого плеча используемых усилений является усиление наклеиванием швеллера
на

11.

Рис. 3. Усиление балок путепровода в Волгограде. ребро мостовой балки (Рис. 3).
Этот вид усиления наиболее прост в исполнении, не уменьшает габарит.

12.

Может применяться только на балках из обычного железобетона и воспринимать
небольшие изгибающие моменты из-за малого плеча внутренней пары и
использования швеллера из обычной стали.
Одним из лучших усилений следует считать усиление напрягаемыми пучками
высокопрочной проволоки, представленной на рисунке
4. Это усиление воспринимает как временную нагрузку, так и постоянную. При
соответствующем креплении и усилии натяжения оно способно значительно
повысить несущую способность пролетного строения. Так можно усиливать
любые балки мостов. Однако натяжение - сложный процесс, требует грамотного
инженерного решения и исполнения.
Сложности связаны с креплением троса и установкой домкратов, а также с
равномерностью передачи усилия натяжения. Поэтому этот способ не всегда
применяется или часто реализуется не в полном объеме с недогрузкой пролетных
строений [6].

13.

Рис. 4. Усиление напрягаемым пучком [7].
В последнее десятилетие активно развиваются способы усиления
строительных конструкций, основанные на использовании композиционных
материалов [8, 9]. Композиционные материалы в виде лент из углеродных
волокон применяются при реконструкции мостовых сооружений, чему
посвящено целый ряд исследований [10-13].

14.

Преимуществами способ шпренгельного усиления пролетного строения
мостового сооружения с использованием трехгранных балочных ферм для
сейсмоопасных районов, по сравнению с традиционными материалами и
методами усиления являются малый собственный вес элементов усиления, малые
габаритные размеры, высокая коррозионная стойкость, простота исполнения,
проведение работ по усилению без перерыва движения по мостам.
Мостостроительные организации, для того, чтобы легализовать применение
углеродных лент и ламелей, провели испытания усиленных конструкций и
создали свои ведомственные нормативные документы (Стандарт организации.
СТО - 01 - 2011).
Однако до сих пор нет государственного стандарта на прочностные качества
углеволокна, есть только рекомендации производителя, а это не одно и то же.
Усиление углеволоконными лентами не может воспринимать постоянные
нагрузки от сооружения и обычные временные, так как работы ведутся без
остановки движения по мосту. Таким образом усиление не разгружает
перенапряженные несущие конструкции, а только предохраняет от возможно
большего нагружения. Перед применением такого усиления необходимо
выполнить ремонт пролетных строений, так как ленты наклеиваются на ровную
поверхность. Ленты закрепляются приклеиванием к усиливаемой конструкции, и

15.

если в процессе эксплуатации произойдет отклеивание, то возможно разрушение
пролетного строения.
Можно устранить ряд недостатков традиционного использования
углеволоконных ламелей и нового способ шпренгельного усиления пролетного
строения мостового сооружения с использованием трехгранных балочных
ферм для сейсмоопасных районов если использовать устройство их натяжения,
предложенного в исследовании [14].
Способ шпренгельного усиления пролетного строения мостового сооружения с
использованием трехгранных балочных ферм для сейсмоопасных районов с
использованием, натяжение ламели устранит угрозу отклеивания, позволит
воспринять частично усилия от временной и постоянной нагрузки и повысит
надежность конструкции усиления, и в целом мостового сооружения.
Выводы
1. Многообразие способов увеличения грузоподъемности мостов с
использованием способа А.М.Уздина (ПГУПС) шпренгельного усиления
пролетного строения мостового сооружения с использованием трехгранных

16.

балочных ферм для сейсмоопасных районов позволяет избрать наиболее
эффективный , это способ шпренгельного усиления пролетного строения
мостового сооружения с использованием трехгранных балочных ферм для
сейсмоопасных районов.
2. При выборе способа усиления следует рассматривать все подходящие
способы с учетом особенностей сооружения условий эксплуатации и
квалификацию исполнителя.
3. Неверный выбор способа усиления и напряжения в тросах не способствует
разгружению несущих конструкций пролетного строения, которые продолжают
испытывать завышенные напряжения и, накапливая дефекты, постепенно
разрушаются.
4. При устройстве усиления выбранным способом, всегда следует
предусматривать мероприятия по разгрузке пролетного строения, с тем, чтобы
конструкция усиления в своей работе могла воспринимать как временную
нагрузку, так и часть постоянной.
Литература
1. Блинкин М. Вечные ценности: почему нужно строить дороги за пределами
городов. URL: rbc.ru/opinions/economics/17/03/2016/
56ea97339a79477c5c6cfaa3?from=materials_on_subject

17.

2. Макаров А.В., Крошнева Е.В., Файзалиев А.Ф., Павлова М.А., Лепехина
Д.М. Обследование мостовых сооружений с помощью современного
оборудования. Инженерный вестник Дона. 2021. № 7. URL:
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2021/7095.
3. Makarov AV., Kalinovsky S.A., Ereschenko N.V., Pavlova M.A. Some aspects
of the bridges' functional qualities restoration. IOP Conference Series: Materials
Science and Engineering. Vol. 1083: International Scientific Conference «Construction
and Architecture: Theory and Practice of Innovative Development» (CATPID 2020, p.
II). IOP Publishing, 2021. 7 p. (012069). URL:
iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/1083/1/012069/pdf. Doi:10.1088/1757-899X/1083/1/012069.
4. Макаров А.В., Гулуев Г.Г., Шатлаев С.В. Реконструкция путепровода как
требование безопасности. Инженерный вестник Дона. 2017. № 2. URL:
ivdon.ru/ru/magazine/archive/N2y2017/4161.
5. StudFiles. Файловый архив студентов. URL:
studfile.net/preview/4306357/page:48/
6. Белый А.А., Зайцев В.М., Карапетов Э.С. Опыт эксплуатации усиленных
железобетонных мостовых сооружений Санкт-Петербурга. Интернет-журнал
«Науковедение», Том 9, №3. URL: naukovedenie.ru/PDF/08TVN317.pdf.
7. Усиления мостов - фото. URL: stranabolgariya.ru/foto/usileniya- mostov.html.

18.

8. Маяцкая И. А. Федченко А. Е. Беляева Д. А. Применение новых материалов
при усилении строительных конструкций подземных сооружений и мостовых
переходов. Молодой исследователь Дона. 2018. №5. URL: midjournal.ru/publications/5-2018
9. Васильев В.В. Композиционные материалы. Справочник. М.
Машиностроение. 1990. 512 с.
10. Кугаевский Н.М., Овчинников И.И. Оценка эффективности усиления
железобетонных балок пролетных строений автодорожных мостовых
сооружений полимерными композиционными материалами. Вестник
Евразийской науки, 2021. Т 13. №2. URL: esj .today/PDF/09SAVN221 .pdf
11. Хрюкин А.А., Смолина М.В. Оценка напряженно- деформированного
состояния пролетных строений моста, усиленного композитными материалами.
Наука и образование. 2016. №4. URL: cyberleninka.ru/article/n/otsenkanapryazhenno-deformirovannogo-sostoyaniya- proletnyh-stroeniy-mosta-usilennogokompozitnymi-materialami/viewer
12. Бокарев С.А., Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования изгибаемых
железобетонных элементов, усиленных КМ. Известия Вузов. Строительство.
2010, №2. С. 112-124.
13. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Михалдыкин Е.С.
Анализ экспериментальных исследований по усилению железобетонных
конструкций полимерными композитными материалами. Часть 1 Отечественные

19.

эксперименты при статическом нагружении. Интернет- журнал «Науковедение»
Том 8, 2016. №3. URL: naukovedenie.ru/PDF/24TVN316.pdf
14. Makarov A.V., Rekunov S.S. Strengthening bridge spans by composite
materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 687:
International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety
(ICCATS-2019) Issue 3: Construction, buildings and structures. [Published by IOP
Publishing], 2019. 7 p. URL: iopscience.iop.org/article/10.1088/1757899X/687/3/033038/pdf. Doi:10.1088/1757-899X/687/3/033038.
References
14. Способ Уздина А. М. шпренгельного усиления пролетного строения
мостового сооружения с использованием трехгранных балочных ферм для
сейсмоопасных районов
1. Blinkin M. Vechny'e cennosti: pochemu nuzhno stroit dorogi za predelami
gorodov. [Eternal values: why it is necessary to build roads outside cities] URL:
rbc.ru/opinions/economics/17/03/2016/56ea97339a
79477c5c6cfaa3?from=materials on subject
2. Makarov A.V., Kroshneva E.V., Fajzaliev A.F., Pavlova M.A., Lepexina D.M.
Inzhenernyj vestnik Dona. 2021. № 7. URL:
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2021/7095.

20.

3. MakarovA.V., Kalinovsky S.A., Ereschenko T.V., Pavlova M.A. Some aspects of
the bridges' functional qualities restoration. IOP Conference Series: Materials Science
and Engineering. Vol. 1083: International Scientific Conference «Construction and
Architecture: Theory and Practice of Innovative Development» (CATPID 2020, p. II).
IOP Publishing, 2021. 7 p. (012069). URL:
iopscience.iop.org/article/10.1088/1757899X/1083/1/012069/pdf.Doi:10.1088/175 7899X/1083/1/012069.
4. Makarov A.V., Guluev G.G., Shatlaev S.V. Inzhenernyj vestnik Dona. 2017. №
2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N2y2017/4161.
5. StudFiles. Fajlovy'j arxiv studentov. [Student File Archive]. URL:
studfile.net/preview/43063 57/page:48/
6. Bely'j A.A., Zajcev V.M., Karapetov E'.S. Internet-zhurnal «Naukovedenie».
Tom 9. №3. URL: naukovedenie.ru/PDF/08TVN317.pdf.
7. Usileniya mostov - foto. [Bridge Reinforcements - Photo]. URL:
stranabolgariya.ru/foto/usileniya-mo stov.html.
8. Mayaczkaya I. A. Fedchenko A. E. Belyaeva D. A. Molodoj issledovateF Dona.
2018. №5. URL: mid-journal.ru/publications/5-2018/
9. Vasil'ev V.V. Kompozicionny'e materialy' spravochnik. [Composite materials
reference book] M. Mashinostroenie. 1990. 512 p.
10. Kugaevskij N.M., Ovchinnikov I.I. Vestnik Evrazijskoj nauki, 2021. T 13. №2.
URL: esj.today/PDF/09SAVN221.pdf

21.

11. Hryukin A.A., Smolina M.V. Nauka i obrazovanie. 2016. №4. URL:
cyberleninka.ru/article/n/otsenka-napryazhenno-deformirovannogo-sostoyaniyaproletnyh-stroeniy-mosta-usilennogo-kompozitnymi-materialami/viewer
12. Bokarev S.A., Smerdov D.N. Izvestiya Vuzov. Stroitel'stvo. 2010, №2, pp. 112124.
13. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., CHesnokov G.V., Mihaldykin E.S.
Internet-zhurnal «Naukovedenie» Tom 8, 2016. №3. URL:
naukovedenie.ru/PDF/24TVN316.pdf
14. Makarov A.V., Rekunov S.S. Strengthening bridge spans by composite
materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 687:
International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety
(ICCATS-2019) Issue 3: Construction, buildings and structures. [Published by IOP
Publishing], 2019. 7 p. URL: iopscience.iop.org/article/10.1088/1757899X/687/3/033038/pdf. Doi:10.1088/1757-899X/687/3/033038.
Инженерный вестник Дона, №10 (2023)
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n10y2023/8767
© Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007-2023
Инженерный вестник Дона, №10 (2023)
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n10y2023/8767

22.

© Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007-2023
© Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона», 2007-2023

23.

24.

Современные технологии и проектирование
строительства и эксплуатации пролетных строений
мостовых шпренгельных усилений с использованием
треугольных балочных ферм для гидротехнических
сооружений ( с использованием изобретения "Решетчато
пространственный узел покрытия (перекрытия ) из
перекрестных ферм типа "Новокисловодск" № 153753,
"Комбинированное пространственное структурное покрытие"
№ 80471, и с использованием типовой документации серия
1.460.3-14 , с пролетами 18, 24, 30 метров, типа Молодечно" ,
чертежи КМ ГПИ "Ленпроектстальконструкция" и
изобретений проф дтн ПГУПС Уздина А М №№ 1143895,
1168755, 1174616, заместителя организации "Сейсмофонд"
СПб ГАСУ ( ОГРН 1022000000824 , ИНН 2014000780 ) инж
Коваленко А.И №№ 167076, 1760020, 2010136746
The Uzdin A M METHOD OF SPRENGTHENING THE
SUPERSTRUCTURE of a bridge structure using triangular
girder trusses for earthquake-prone areas IPC E 01 D 22
СПОСОБ имени Уздина А М ШПРЕНГЕЛЬНОГО
УСИЛЕНИЯ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ мостового
сооружения с использованием треугольных балочных ферм
для сейсмоопасных районов МПК
E 01 D 22 /00
ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
RU165
/00

25.

076
(51) МПКE04H 9/02 (2006.01) Коваленко
Александр Иванович (RU)
Комбинированное пространственное структурное
покрытие № 80471
Помощь для внедрения изобретения "Способ им Уздина А. М.
шпренгельного усиления пролетного строения мостового сооружения с
использованием трехгранных балочных ферм" , аналог "Новокисловодск"
Марутян Александр Суренович МПК Е01ВD 22/00 для ветеранf боевых
действий , инвалида второй группы по общим заболеваниям , изобретателю
по СБЕР карта МИР 2202 2056 3053 9333 тел привязан 911 175 84 65
Aleksandr Kovalenko (996) 785-62-76 [email protected]
https//t.me/resistance_test
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И
СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
136 746
RU 2010
(51) МПК E04C 2/00 (2006.01)
Коваленко Александр Иванович (RU)
https://t.me/resistance_test т/ф (812) 694-78-10, (921) 944-6710, (911) 175-84-65, (996) 785-62-76
[email protected] [email protected]
[email protected] СБЕР карта 2202 2006 4085 5233
Elena Kovalenko
[email protected]
[email protected] [email protected]

26.

[email protected] СБЕР карта МИР 2202 2006 4085
5233 Elena Kovalenko МИР карта 2202 2056 3053 9333
(921) 175 84 65 т/ф (812) 694-78-10
[email protected]
[email protected] [email protected]
Reinforcement structure of truss bridge or arch bridge
тел привязан
https://patents.google.com/patent/EP1396582A2/es
https://patentimages.storage.googleapis.com/a3/0b/99/68bd
a2d0c463eb/EP1396582A2.pdf
10
Методичка учебное пособие для студентов строительных вузов пособие по
усиление и реконструкция пролетного строения мостового сооружения с
использованием комбинированных пространственных структур для сейсмоопасных
районов
Благодаря взаимодействию между вспомогательными треугольными
конструктивными рамами, каждая из которых выполнена на противоположных
концах ферменной балки или арочной балки, и тросом, натянутым между
вспомогательными треугольными конструктивными рамами, к ферменной балке
или арочной балке прикладывается направленное вверх усилие, тем самым
эффективно создавая усилие сопротивления нагрузке.
Усилительная конструкция ферменного моста или арочного перемычки состоит
из ферменной балки или арочного прогона, первый и второй концы которых

27.

снабжены основным треугольным конструктивным каркасом. Основной
треугольный конструктивный каркас снабжен с внутренней стороны
вспомогательным треугольным конструктивным каркасом
Трос проходит в продольном направлении ферменного моста, будучи натянутым
между близлежащей частью соединяемой детали на одной из вершин
вспомогательной треугольной конструктивной рамы со стороны первого конца
ферменной балки
или арочной балки и близлежащую часть соединяемой детали на
соответствующей одной из вершин вспомогательной треугольной
конструктивной рамы со стороны второго конца стропильной балки или арочной
балки.
Отклоняющая конструкция, приспособленная для приложения направленного
вниз усилия к тросу, вставляется между тросом и нижним поясом ферменной
балки или арочной балки для натяжения троса, и направленное вверх усилие
прикладывается к нижнему поясу за счет силы реакции, относящейся к
натяжению троса через отклоняющая конструкция.

28.

Учебно-методическим объединением по образованию в области железнодорожного
транспорта и транспортного строительства в качестве учебного пособия для студентов
строительных вузов для разработки курсовых работ и гуманитарной и интеллектуальной
помощи инженерным и железнодорожным войскам истекающей кровью из –за
отсутствия научной методики по скоростному повышению грузоподъемности
пролетных строений мостовых сооружений, хотя бы повысить грузоподъемность до
60- 90 тонн, за 24 часа как в КНР и СЩА, для грузовых автомашин и военной
техники Все для Фронта Все для Победы
Уздин А М, Егорова О А , Коваленко А.И Усиление и реконструкция мостов на
автомобильных дорогах с использованием шпренгельного усиления пролетного
строения мостового сооружения с использованием трехгранных структур и балочных
ферм для сейсмоопасных районо [Текст]: учеб. пособие / А.М. Уздин; О.А.Егорова
под общ. ред. аспирант СПбЗНИИЭП . А.И. Коваленко; СПб ГАСУ . гос. арх.- строит.
ун-т. - СПб, 2024. - 8 с.
Рассмотрены вопросы содержания мостов на автомобильных дорогах, их
обследования, испытаний и методы определения грузоподъемности. Подробно, на
многих примерах, разобраны способы усиления и реконструкции железобетонных и
металлических мостов. Приведены методы определения расчета экономической

29.

целесообразности реконструкции мостов с учетом их технического состояния и
определения стоимости работ.

30.

31.

32.

Разгрузка конструкций и усиление и реконструкция пролетного строения мостового
сооружения с использованием комбинированных пространственных структур для
сейсмоопасных районов , зависит
от собственного веса может быть осуществлена различными способами в зависимости от
местных условий, особенностей конструкции и способа усиления. Решение выбирают на
основании технико- экономического обоснования вариантов усиления.

33.

34.

Когда высота моста небольшая и воды в реке немного, при усилении балочных
разрезных пролетных строений их разгрузка может быть произведена путем
поддомкрачивания. Для этого под пролетным строением устанавливают временные
опоры или шпальные клетки и пролетные строения поддомкрачиваются. После усиления
и снятия разгружающих устройств элементы усиления (добавочная арматура,
шпренгели) будут работать не только на усилия от временной нагрузки, но и от
собственного веса пролетных строений.

35.

36.

4.2 . Усиление пролетных строений изменением расчетной схемы
Усиление разрезных железобетонных балок может быть произведено путем
превращения их в неразрезные (рис. 4.5). Опорный участок при этом омоноличивается,
возникающий на опоре отрицательный изгибающий момент воспринимается
предварительно напряженной арматурой. Напряжения в пучках арматуры разгружают
перенапряженные элементы. Эти особенности усиления путем изменения расчетной
схемы конструкции делают данный способ во многих случаях выгодным.

37.

38.

Шпренгели составляют из двух ветвей, располагаемых симметрично по отношению к
ребру главной балки.

39.

40.

Заключение
Рассмотренные в пособии вопросы позволят студентам лучше изучить методы
усиления и реконструкции мостов, способы их расчета, методы производства работ и
условия применения и усиление и реконструкция пролетного строения мостового
сооружения с использованием комбинированных пространственных структур для
сейсмоопасных районов
Методы усиления и реконструкции мостов имеют много различных решений. Одно
из самых экономичных является усиление и реконструкция пролетного строения
мостового сооружения с использованием комбинированных пространственных
структур для сейсмоопасных районов
Выбор наиболее рационального и экономичного решения для конкретного случая задача студентов при курсовом и дипломном проектировании.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Содержание мостов, труб и других искусственных сооружений - это надзор за их
состоянием и проведение необходимых ремонтных работ по предупреждению
появления и устранению на ранней стадии развития возникающих в сооружениях
расстройств и повреждений.

41.

Содержание искусственных сооружений должно обеспечивать исправное их состояние
для бесперебойного и безопасного движения автотранспорта с установленными
скоростями и длительным сроком службы всех элементов конструкции. Содержание
включает в себя комплекс мероприятий и работ, состоящих из текущего содержания и
ремонта.
Усилением моста - это увеличение грузоподъемности. Необходимость в усилении
возникает вследствие потери конструкций несущей способности (физический износ) или
возрастания нагрузок (моральный износ). В отличие от ремонтных работ при усилении
конструкция усиляемого элемента может быть изменена, тогда как при ремонте
конструкция сохраняется. Но генеральные размеры сооружения при усилении
сохраняются.
Реконструкция моста - это капитальное переустройство, повышающее его
технические характеристики, при котором в общем случае понимается приспособление
его к новым изменившимся эксплуатационным нормам и требованиям. При
реконструкции изменяются генеральные размеры: габарит моста, его грузоподъемность;
может быть изменена его схема, увеличен подмостовой габарит, расположение моста в
плане и профиле, увеличена пропускная способность. При реконструкции может быть
сделано усиление отдельных элементов или всего моста. Наиболее распространенным
видом реконструкции мостов на автомобильных дорогах является их уширение и
увеличение грузоподъемности.
Грузоподъемность - это наибольшая масса (класс) транспортного средства
определенного вида, которая может быть безопасно пропущена в транспортном потоке
или отдельном порядке по сооружению.

42.

Несущая способность - это предельное усилие, которое может быть воспринято
сечением элемента до достижения им предельного состояния.
Дефект - это каждое отдельное несоответствие конструкции установленным
требованиям.
Повреждение - это недостаток в виде нарушения формы или целостности элемента,
возникающее в результате силового, температурного или влажностно- го воздействия,
приводящее к снижению его грузоподъемности и долговечности.
Накладные расходы - это расходы, связанные с обслуживанием строительного
производства, содержанием аппарата управления и административных зданий, техникой
безопасности, разъездным характером работ и т.д.
Нормативная прибыль - это плановая прибыль строительной организации,
включаемая в сметную стоимость строительно-монтажных работ.
Капитальные затраты - это единовременные вложения, связанные с производством
работ по строительству и реконструкции
Эксплуатационные затраты - это текущие затраты связанные с содержанием мостов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы - М., Изд-во Госстрой, 1985 - 199с.
2. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги - М., Изд-во Госстрой, 1986 - 51с.
3. СНиП 11-44-78 Автодорожные тоннели - М., Изд-во Госстрой, 1978.
4. ГОСТ 24-451-80 Автодорожные тоннели - М., Изд-во Стандартов, 1980..

43.

5. ГОСТ 26775-97 Габариты подмостовых судоходных пролетов - М., Изд- во
Стандартов, 1997.
6. СНиП 3.06.07-86 Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний - М., Изд-во
Госстрой, 1986 - 40 с.
7. ГОСТ 19537-83 Антикоррозионная смазка «Пушечная».
8. СНиП II-22-81 Каменные и армокаменные конструкции - М., Стройиздат, 1983.
9. ВСН 32-89 Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных
пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов - М., Транспорт, 1991 165с.
10. ВСН 51-88 Инструкция по уширению автодорожных мостов - М., Минав- тодор
РСФСР, 1989.
11. ВСН 4-81 Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных
дорогах - М., Минавтодор РСФСР, 1981.
12. Брик А.А., Давыдов В.Г., Савельев В.Н. Эксплуатация искусственных сооружений на
железных дорогах. - М., Транспорт, 1990.
13. Кириллов В.С. Эксплуатация и реконструкция мостов и труб на автомобильных
дорогах - М., Транспорт, 1971 - 196с.
14. Никонов И. Н. Искусственные сооружения железнодорожного транспорта - М.,
Трансжелдориздат, 1963 - 338с.
15. Осипов В.О., Козьмин Ю.Г. и др. Содержание, реконструкция, усиление и ремонт
мостов и труб. - М., Транспорт 1996 - 471с.
16. Методические рекомендации по содержанию мостовых сооружений на
автомобильных дорогах. - М., Росавтодор, М., 1999.

44.

17. Нормы денежных затрат на ремонт и содержание мостовых сооружений на
автомобильных дорогах. - Утв. ФДС России, М., 1999.
18. ГСЭН - 2001-30 Государственные элементные сметные нормы на строительные
работы. Сборник № 30 Мосты и трубы. М., Стройиздат, 2000.
19. Методические указания по определению величины накладных расходов в
строительстве. - МДС 81 - 33. 2004. М., Стройиздат, 2003. - 51с.
20. Требования к техническому отчету по обследованию и испытаниям мостового
сооружения на автодороге.
21. Справочник проектировщика. Расчетно-теоретический. Государственное
издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам.
М.,1960.

45.

46.

47.

Более подробно смотрите учебное пособие :
УСИЛЕНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ МОСТОВ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ
Учебное пособие
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно
- строительный университет
В.А. Дементьев, В.П. Волокитин, Н.А. Анисимова
Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области
железнодорожного транспорта и транспортного строительства в качестве учебного
пособия для студентов строительных вузов
Воронеж 2006
ББК 39.112 УДК 625.745.1
Дементьев, В.А. Усиление и реконструкция мостов на автомобильных дорогах
[Текст]: учеб. пособие / В.А. Дементьев, В.П. Волокитин, Н.А. Анисимова; под общ. ред.
проф. В.А. Дементьева; Воронеж. гос. арх.- строит. ун-т. - Воронеж, 2006. - 116 с.

48.

ISBN 5-89040-144-0 Приобрети бесплатно (гуманитарная миссия) для
восстановления разрушенных мостов в ЛНР , ДНР, Херсоне, Мариуполе, Авдеевке
[email protected] 6947810@mail/ru [email protected] (812) 694-78-10
Фигуры СПОСОБ имени Уздина А М ШПРЕНГЕЛЬНОГО УСИЛЕНИЯ ПРОЛЕТНОГО
СТРОЕНИЯ мостового сооружения с использованием треугольных балочных ферм для
сейсмоопасных районов МПК
E 01 D 22 /00

49.

50.

51.

52.

53.

54.

55.

56.

57.

58.

59.

60.

61.

62.

63.

64.

65.

66.

67.

68.

69.

70.

71.

72.

73.

74.

75.

76.

77.

78.

79.

80.

81.

82.

83.

84.

85.

86.

87.

88.

89.

90.

91.

92.

93.

94.

95.

96.

97.

98.

99.

100.

101.

102.

103.

104.

105.

106.

107.

108.

109.

110.

111.

112.

113.

114.

115.

116.

117.

118.

119.

120.

121.

122.

123.

124.

125.

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.

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 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

151.

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

152.

153.

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
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)
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*»....

154.

(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 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)
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)

155.

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_fermy_gnutosvarnyh_profiley

156.

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
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

157.

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
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

158.

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).
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).

159.

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.
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

160.

https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-konstruktsii-uzla-besfasonochnoy-fermy-s-pentagonalnym-secheniempoyasov/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.
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

161.

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
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.

162.

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
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

163.

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.
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

164.

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.

165.

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.
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

166.

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
Перемещения концов раскосов от изгиба полки поясного уголка и абсолютные деформации раскосов
Тип
№
раскоса сечения
А,
N, DL,
см2
кН мм
Перемещения от
изгиба полки уголка,
мм
4,8
29,2 0,75
0,05
0,012
0,17
15,1
0,24
29,3
0,04
0,012
0,16
нижний верхний
сумма
пояс
1-10
3-10
пояс
Уг. 50 х
5
Уг. 80 х
10

167.

3-11
5-11
Уг. 50 х
5
Уг. 75 х
8
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
Сравнение экспериментальных и расчетных перемещений верхнего пояса трехгранной фермы
Адрес
Узел 2
данных
S, мм
Эксперим.
данные
Расчет без
учета
Узел
3
Узел 4
Узел
5
отличие от
отличие от
отличие от
отличие от
S,
S,
S,
эксперимента
эксперимента
эксперимента,
эксперимента,
мм
мм
мм
%
%
%
%
8,3
-
5,1
-
8,2
-
7,1
-
7
16
3,5
30
6,1
27
5
30

168.

податливости
Расчет с
учетом
податливости
7,7
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%.
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

169.

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.
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. 43-49.
Материал поступил в редакцию 28.02.2000

170.

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.
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.

171.

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.
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.

172.

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-

173.

Рисунок 5.2 Конструктивная схема структурной плиты «Кисловодск»: 1- колонна; 2- капитель
(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».

174.

Рисунок 5.3 Структурная плита типа Кисловодск (схема узла В): 1- многогранник; 2- сверление 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.
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

175.

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
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

176.

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 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.

177.

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

178.

179.

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
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)
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*»....

180.

(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 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)
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)

181.

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_fermy_gnutosvarnyh_profiley

182.

183.

184.

185.

186.

187.

188.

189.

190.

191.

192.

193.

194.

195.

196.

197.

198.

199.

200.

201.

202.

203.

204.

205.

206.

207.

208.

209.

210.

211.

212.

213.

214.

215.

216.

217.

218.

219.

220.

221.

222.

223.

224.

225.

226.

227.

228.

229.

230.

231.

232.

233.

234.

235.

236.

Through co-action between auxiliary triangular structural frames, which are each constructed at
opposite ends of a truss girder or arch girder, and a cable stretched between the auxiliary
triangular structural frames, an upwardly directed force is exerted to the truss girder or arch
girder, thereby effectively inducing a load resisting force.
Благодаря взаимодействию между вспомогательными треугольными конструктивными
рамами, каждая из которых выполнена на противоположных концах ферменной балки
или арочной балки, и тросом, натянутым между вспомогательными треугольными
конструктивными рамами, к ферменной балке или арочной балке прикладывается
направленное вверх усилие, тем самым эффективно создавая усилие сопротивления
нагрузке.
A reinforcement structure of a truss bridge or arch bridge is comprised of a truss girder or arch
girder, a first and a second end of which are each provided with a main triangular structural
frame. The main triangular structural frame is provided at an inner side thereof with an auxiliary
triangular structural frame.
Усилительная конструкция ферменного моста или арочного перемычки состоит из
ферменной балки или арочного прогона, первый и второй концы которых снабжены
основным треугольным конструктивным каркасом. Основной треугольный
конструктивный каркас снабжен с внутренней стороны вспомогательным треугольным
конструктивным каркасом

237.

The auxiliary triangular structural frame is joined at vertexes thereof with frame structural
elements at respective sides of the main triangular structural frame.
Вспомогательная треугольная конструктивная рама соединена в своих вершинах с
элементами каркасной конструкции на соответствующих сторонах основной треугольной
конструктивной рамы.
A cable extends in a longitudinal direction of the truss bridge, being stretched between a
nearby part of a joined part at one of the vertexes of the auxiliary triangular structural frame on
a side of the first end of the truss girder
Трос проходит в продольном направлении ферменного моста, будучи натянутым между
близлежащей частью соединяемой детали на одной из вершин вспомогательной
треугольной конструктивной рамы со стороны первого конца ферменной балки
or arch girder and a nearby part of a joined part at a corresponding one of the vertexes of the
auxiliary triangular structural frame on a side of the second end of the truss girder or arch
girder.

238.

или арочной балки и близлежащую часть соединяемой детали на соответствующей
одной из вершин вспомогательной треугольной конструктивной рамы со стороны второго
конца стропильной балки или арочной балки.
Deflecting structure, adapted to exert a downwardly directed force to the cable, is inserted
between the cable and a lower chord of the truss girder or arch girder so as to tension the
cable, and an upwardly directed force is exerted to the lower chord by a reaction force
attributable to tension of the cable via the deflecting structure.
Отклоняющая конструкция, приспособленная для приложения направленного
вниз усилия к тросу, вставляется между тросом и нижним поясом ферменной
балки или арочной балки для натяжения троса, и направленное вверх усилие
прикладывается к нижнему поясу за счет силы реакции, относящейся к
натяжению троса через отклоняющая конструкция.
Reinforcement structure of truss bridge or arch bridge
Abstract
Through co-action between auxiliary triangular structural frames which are each
constructed at opposite ends of a truss girder or arch girder and a cable stretched
between the auxiliary triangular structural frames, an upward directing force is exerted

239.

to the truss girder or arch girder, thereby effectively inducing a load resisting force. A
reinforcement structure of a truss bridge or arch bridge is comprised of a truss girder
(2) or arch girder a first and a second end of which are each provided with a main
triangular structural frame (6) which is further provided at an inner side thereof with an
auxiliary triangular structural frame (9), the auxiliary triangular structural frame (9)
being joined at vertexes thereof with frame structural elements at the respective sides
of the main triangular structural frame (6), a cable (10) extending in a longitudinal
direction of the truss bridge being stretched between a nearby part of the joined part at
the vertex of the auxiliary triangular structural frame (9) on the side of the first end of
the truss girder (2) or arch girder and a nearby part of the joined part at the
corresponding vertex of the auxiliary triangular structural frame (9) on the side of the
second end of the truss girder (2) or arch girder, deflecting means (11) adapted to exert
a downward directing force to the cable (10) being inserted between the cable (10) and
a lower chord (3) of the truss girder (2) or arch girder so as to tension the cable (10), an
upward directing force being exerted to the lower chord (3) by a reacting force
attributable to tension of the cable (10) through the deflecting means (11).

240.

Благодаря взаимодействию между вспомогательными треугольными конструктивными рамами,
каждая из которых выполнена на противоположных концах ферменной балки или арочной балки,
и тросом, натянутым между вспомогательными треугольными конструктивными рамами, к
ферменной балке или арочной балке прикладывается направленное вверх усилие, тем самым
эффективно создавая усилие сопротивления нагрузке.
Усилительная конструкция ферменного моста или арочного перемычки состоит из ферменной
балки или арочного прогона, первый и второй концы которых снабжены основным треугольным
конструктивным каркасом. Основной треугольный конструктивный каркас снабжен с внутренней
стороны вспомогательным треугольным конструктивным каркасом
Трос проходит в продольном направлении ферменного моста, будучи натянутым между
близлежащей частью соединяемой детали на одной из вершин вспомогательной треугольной
конструктивной рамы со стороны первого конца ферменной балки
или арочной балки и близлежащую часть соединяемой детали на соответствующей одной из
вершин вспомогательной треугольной конструктивной рамы со стороны второго конца
стропильной балки или арочной балки.
Отклоняющая конструкция, приспособленная для приложения направленного вниз усилия к
тросу, вставляется между тросом и нижним поясом ферменной балки или арочной балки для
натяжения троса, и направленное вверх усилие прикладывается к нижнему поясу за счет силы
реакции, относящейся к натяжению троса через отклоняющая конструкция.

241.

242.

Through co-action between auxiliary triangular structural frames, which are each
constructed at opposite ends of a truss girder or arch girder, and a cable stretched
between the auxiliary triangular structural frames, an upwardly directed force is
exerted to the truss girder or arch girder, thereby effectively inducing a load resisting
force. A reinforcement structure of a truss bridge or arch bridge is comprised of a truss
girder or arch girder, a first and a second end of which are each provided with a main
triangular structural frame. The main triangular structural frame is provided at an inner
side thereof with an auxiliary triangular structural frame. The auxiliary triangular
structural frame is joined at vertexes thereof with frame structural elements at
respective sides of the main triangular structural frame. A cable extends in a
longitudinal direction of the truss bridge, being stretched between a nearby part of a
joined part at one of the vertexes of the auxiliary triangular structural frame on a side
of the first end of the truss girder or arch girder and a nearby part of a joined part at a
corresponding one of the vertexes of the auxiliary triangular structural frame on a side
of the second end of the truss girder or arch girder. Deflecting structure, adapted to
exert a downwardly directed force to the cable, is inserted between the cable and a
lower chord of the truss girder or arch girder so as to tension the cable, and an
upwardly directed force is exerted to the lower chord by a reaction force attributable to
tension of the cable via the deflecting structure.

243.

Reinforcement structure of truss bridge or arch bridge
Abstract
Through co-action between auxiliary triangular structural frames which are each constructed at opposite ends of a truss girder or arch girder and a cable stretched between the
auxiliary triangular structural frames, an upward directing force is exerted to the truss girder or arch girder, thereby effectively inducing a load resisting force. A reinforcement
structure of a truss bridge or arch bridge is comprised of a truss girder 2 or arch girder a first and a second end of which are each provided with a main triangular structural
frame 6 which is further provided at an inner side thereof with an auxiliary triangular structural frame 9, the auxiliary triangular structural frame 9 being joined at vertexes
thereof with frame structural elements at the respective sides of the main triangular structural frame 6, a cable 10 extending in a longitudinal direction of the truss bridge being
stretched between a nearby part of the joined part at the vertex of the auxiliary triangular structural frame 9 on the side of the first end of the truss girder 2 or arch girder and a
nearby part of the joined part at the corresponding vertex of the auxiliary triangular structural frame 9 on the side of the second end of the truss girder 2 or arch girder,
deflecting means 11 adapted to exert a downward directing force to the cable 10 being inserted between the cable 10 and a lower chord 3 of the truss girder 2 or arch girder so
as to tension the cable 10, an upward directing force being exerted to the lower chord 3 by a reacting force attributable to tension of the cable 10 through the deflecting means
11.
Images (14)
Classifications
E01D1/005 Bowstring bridges
View 2 more classifications
US20040040100A1
United States