Dynameters.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Узел соединения фермы с колонной

Правила устройства и монтажа металлических ферм

Металлические фермы часто применяются для возведения хозяйственных, производственных зданий и зданий коммерческого назначения. Стропильные системы из металла имеют ряд преимуществ, с другой стороны, при возведении частных домов они слишком дорого обходятся владельцу. Необходимость в них возникает только тогда, когда нужно сделать сверхпрочную крышу или возвести сложную конструкцию. Но и тогда домовладельцы предпочитают комбинированные стропильные системы – часть элементов в них делается из дерева, остальные – из металла.

Расчёт узлов ферм в СТК-САПР

Общие положения

После статического расчёта фермы и подбора сечений её элементов (см. статью про фермы), следует выполнить расчёт соединений отдельных стержней. Формулы, по которым выполняется расчёт узлов соединений элементов фермы, зависят от схемы сечения стержня. Две наиболее широко используемые схемы сечений стержней ферм:

  • спаренные уголки;
  • трубы;

Соединение стержней в фермах из спаренных уголков, как правило, выполняется приваркой стержней к фасонкам (стальным пластинам). Передача усилий с одного стержня на другой выполняется через сварные швы и, следовательно, основная задача расчёта узла соединения стержней фермы из парных уголков сводится к определению длин и катетов сварных швов

Соединение стержней в фермах из труб выполняется приваркой раскосов фермы встык к поясу. Передача усилий происходит через сварные швы, но, при этом, возникает возможность потери местной устойчивости стенки профиля пояса.

Программой СТК-САПР выполняются вышеуказанные расчёты, а также дополнительные проверки соединений стержней ферм.

Расчёт узлов в СТК-САПР

Подготовка исходных данных для расчёта

Исходными данными для расчёта узла фермы в СТК-САПР служат результаты статического расчёта и результаты проверки/подбора сечений в ЛИРА САПР. Для того, чтобы рассчитать узел фермы следует выполнить следующие действия:

1 На вкладке «Сталь» вызвать команду «Расчёт узла схемы»

2 В открывшемся окне выбрать нужный тип узла

3 В окне «Назначение элементов узла» нажать на кнопке «Указать» напротив каждого из элементов и выбрать соответствующий стержень в расчётной модели. После назначения всех элементов нажать ОК

После нажатия на кнопку «ОК» откроется окно СТК-САПР

Работа в СТК-САПР

После экспорта составного узла в СТК-САПР, в открывшемся окне будут показаны результаты расчёта узла в виде процентов использования его по различным критериям.

После открытия окна СТК-САПР может оказаться, что в таблице результатов проверки не отображаются проценты использования и внутренние усилия. Для устранения этой неисправности проверьте углы наклона раскосов: они заданы со знаком + или -, для устранения неисправности, следует изменить знак угла наклона каждого раскоса на противоположный, сохранив, при этом, абсолютное значение.

Корректировка параметров узла в СТК-САПР

Существует возможность откорректировать исходные данные для расчёта узла в СТК-САПР без внесения изменений в расчётную модель в среде ВИЗОР.

Можно откорректировать общие характеристики расчёта и параметры рассчитываемого узла

В диалоговых окнах СТК-САПР могут быть откорректированы следующие параметры:

  • Номера профилей по сортаменту основных элементов, составляющих узел;
  • Характеристики для расчёта сварных швов по действующим нормативным документам;
  • Толщина фасонки;
  • Марки сталей элементов;
  • Геометрические параметры для построения узла;

Трассировка расчёта

В СТК-САПР есть возможность выполнить трассировку расчёта: визуализировать результаты в виде формул. Для этого следует нажать на кнопке «Трассировка». Результаты будут открыты в окне интернет-браузера

Сохранение результатов расчёта в СТК-САПР

Результаты расчёта узла могут быть сохранены для дальнейшего использования. Для этого следует вызвать команду ФайлСохранить как и сохранить файл в нужной директории, присвоив ему нужное имя.

Файлы расчёта узлов в СТК-САПР сохраняются под расширением .jnt. Данный тип файлов может быть использован для разработки чертежей металлоконструкций в системе КМ-САПР.

Подготовка исходных данных для системы КМ-САПР

1 На вкладке «Сталь» нажать на кнопку «Составные узлы»

2 В открывшемся окне нажать на кнопку «Добавить узел»

3 Выбрать в списке узлов появившийся составной узел и в группе команд «Примыкание:» нажать на кнопку «Добавить…»

4 В открывшемся окне выбрать нужный тип узла

5 В окне «Назначение элементов узла» нажать на кнопке «Указать» напротив каждого из элементов и выбрать соответствующий стержень в расчётной модели. После назначения всех элементов нажать ОК

6 Выбрать появившийся узел в списке составных узлов и нажать «Открыть» — откроется окно СТК-САПР

Составные узлы, созданные в расчётной модели в ВИЗОР будут импортированы вместе с расчётной моделью в систему КМ-САПР.

Стык поясов с помощью листовых накладок

Считают, что через накладки передается 70% усилия в стыке, остальные 30% — через фасонку, при этом в работу включается часть фасонки на ширине не более 2b (где b — ширина полки мень­шего уголка). Для включения фасонки в работу стыка ее продолжа­ют за узел. Обычно стык относят в сторону панели с меньшим уси­лием на 500 мм.

В фермах с поясами из тавров, полученных путем продольного роспуска широкополочных двутавров, и стержнях решетки из пар­ных уголков необходимо иметь узловые уширения, чтобы получить требуемую длину сварных швов. Для этого к стенке тавра стыко­вым швом прикрепляют фасонку (рис. ниже).

Читать еще:  Гидро пароизоляция изоспан и как они работают

Конструкции металлических связей стального каркаса

По конструкции металлические связи также бывают:

перекрестные связи, когда элементы связей пересекаются и соединяются между собой посередине

угловые связи, которые располагаются несколькими частями в ряд; применяются в основном для строительства малопролетных каркасов

портальные связи для каркасов П-образного вида (с проемами) имеют большую площадь поверхности

Основным типом соединения металлических связей – это болтовое, так как такой вид крепления максимально эффективен, надежен и удобен в процессе монтажа.

Специалисты Саратовского резервуарного завода спроектируют и изготовят металлические связи из любого профиля в соответствии с механическими требованиями к физико-химическим свойствам материала в зависимости от технико-эксплуатационных условий.

Надежность, устойчивость и жесткость металлического каркаса Вашего здания или сооружения во много зависит от качественного изготовления металлических связей.

Как заказать изготовление металлических связей на Саратовском резервуарном заводе?

Для расчета стоимости металлоконструкций нашего производства, Вы можете:

  • связаться с нами по телефону 8-800-555-9480
  • написать на электронную почту технические требования к металлоконструкциям
  • воспользоваться формой «Запрос цены», указать контактную информацию, и наш специалист свяжется с Вами

Специалисты Завода предлагают комплексные услуги:

  • инженерные изыскания на объекте эксплуатации
  • проектирование объектов нефтегазового комплекса
  • производство и монтаж различных металлоконструкций

Сварные конструкции. Расчет и проектирование

Проектирование и монтаж дымоходов

Корректность проектирования и монтажа дымохода влияет на безопасность использования отопительной системы. Узнать подробности этого процесса вы можете на сайте http://dymari.kiev.ua/. Требования к проектированию дымоходов Основной критерий к установке дымохода – …

Производитель металлоапластиковых конструкций

Если вы ищете качественные и недорогие металлопластиковые конструкции, их вы можете заказать на «ОкнаПроект» — сайте, на котором представлена вся подробная и полезная информация. В частности, у нас вы можете …

ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ

Наиболее часто холодные трещины возникают в ле­гированных сталях в тех случаях, когда металл под дей­ствием термического цикла сварки претерпевает закалку. В этих случаях холодные трещины при сварке появляются в результате …

Опирание прогонов на ферму

Фермы – современные объёмные несущие металлоконструкции, обладают высокой степенью жёсткости и надёжности и выполняют роль каркаса.

Прогон, опираясь на основу постройки, несёт на себе продольную нагрузку от балок, обрешётки и кровельного покрытия крыши, создаёт прочность опорам и стропильной системе.

Металлические прогоны различаются по конфигурации:

  • решетчатые;
  • сквозные;
  • сплошного сечения.

Монтажные работы по установке строительной конструкции с использованием прямолинейных металлических опор производятся согласно ГОСТу 23118-2-12 по техническим чертежам и монтажным схемам.

Опорами металлических кровельных построек являются армированные основания из железобетона, отклонение закладных от проектных положений допускается на 2мм.

Металлические стропильные опорные элементы перекрытия изготавливаются из профилей прямоугольного сечения. В зависимости от эксплуатационных требований к конечному продукту сооружения, подбираются виды металлических консолей и места сопряжений.

Прогоны сплошного или решетчатого сечения крепятся к каркасу прямоугольных подстропильных металлических несущих конструкций. Чтобы создать жёсткое соединение по верхнему поясу металлических ферм в узловых местах используются стальные уголки, двутавровый профиль, строительный металлопрокат.

На узел опирания приходится максимальная нагрузка от прогона. Техническая задача узла опирания – точная центрация усилия относительно точки пересечения осей, проходящих по центрам тяжести фермы.

4.1. Вкладка «Конструкции»

Загружаемые семейства

Загрузка в проект категорий семейств «Несущие колонны» и «Каркас несущий» предусматривает использование таблицы типоразмеров загружаемого профиля необходимого ГОСТа. Также можно легко создать необходимый тип непосредственно в проекте, вписав нужное имя в соответствующий параметр.

Примеры наименования параметра в различных профилях:

Пример для сварных соединений (задаются параметры полок и стенок):

Несущие колонны

В шаблоне загружены семейства несущих колонн:

В параметре типа «ADSK_Наименование» прописывают текстовое примечание для сварных и составных сечений, которое характеризует колонну. У профилей по ГОСТ значение заполняется автоматически.

У составной колонны из двух швеллеров с планками есть ряд дополнительных параметров для регулирования положения и габаритов планок (не считая параметра для назначения материала).

Балки (каркас несущий)

В шаблоне загружены семейства балок:


В параметре типа «ADSK_Наименование» прописывают текстовое примечание для сварных и составных сечений, которое характеризует балку. У профилей по ГОСТ значение заполняется автоматически.

Семейства балок имеют возможность отображения «в объеме» на низком уровне детализации. Для использования следует включить параметр «Объем на низкой детализации_ВКЛ» в «Свойствах экземпляра». Данный объем выполнен в отдельной подкатегории и при необходимости может быть отключён на определенных видах:

Данный функционал обеспечивается возможность выполнения разрезов в соответствии с ГОСТ 21.502-2016 Приложение Д.

Задание для балок центров положения оси регулируется соответствующим инструментом «Точки выравнивания» (по центру тяжести, по геометрическому центру общего габарита, по граням и каждая угловая точка общего габарита) или в свойствах элемента (возможно поставить отдельно для каждого конца балки).

Читать еще:  Установка капельника на крыше из металлочерепицы


Фермы

В шаблоне загружены семейства ферм:

Если в типе фермы не заданы профиля, то при создании фермы, для поясов, раскосов и стоек присваивается семейство «Каркаса несущего», которое было создано / загружено в проекте последним.

Рекомендуется сразу создавать нужные типы ферм с присвоением им профилей, которые требуется расчетом, ГОСТ или серией на фермы. Следует использовать семейства с текстовым примечанием «Элемент фермы».

Для профилей также в параметрах типа ферм можно задавать угол поворота, для того чтобы развернуть их в нужное положение.

Для корректного отображения, в ферме создаются необходимые врезки раскосов и стоек к поясам фермы. Когда сечения раскосов не одинаковое (например, опорный раскос как правило большего сечения), данный элемент фермы выделяется при помощи клавиши TAB и заменяется на нужный тип семейства путем стандартного выбора из раскрывающегося списка типоразмеров.

Расцентровку элементов фермы можно настроить в свойствах элемента, предварительно открепив элемент кнопкой. Для каждого конца значения можно настроить отдельно, Выбрав в параметре «Выравнивание по осям YZ» значение «Независимый»:

Раскосы и элементы фермы

В шаблоне загружены семейства раскосов и элементов фермы:

Для использования в раскосах и фермах из двойных уголков созданы семейства в категории «Каркас несущий», в которых настроены параметры как для составных сечений, так и для нужного типа конструкций. Подробнее см. в главе Параметры семейств металлоконструкций.

Если какое-то семейство балки необходимо использовать в раскосе или ферме, то рекомендуется пересохранить его в соответствии с наименованием, как это реализовано для раскосов или ферм и заблокировать параметры «ADSK_Группа конструкций» и «ADSK_Тип элемента КМ» с помощью формулы.

В параметре типа «ADSK_Наименование» указывают текстовое примечание для сварных и составных сечений, которое характеризует раскос или элемент фермы. У профилей по ГОСТ значение заполняется автоматически.

Семейства раскосов и элементов фермы, так же, как и балки, имеют возможность отображения «в объеме» на низком уровне детализации и задание центров положения оси. Подробнее см. в разделе Балки (каркас несущий).

Узлы металлоконструкций

В шаблоне загружены семейства узлов:

При необходимости следует создавать новые типы узлов на базе существующих или по тому же принципу.

Вложенные семейства болтов без галочки «Общий».

  • Прописываются нужные профили для главной и второстепенной балок;
  • Прописывается сечение ребра и значения вырезов скосов;
  • Прописывается сечение планки, ее длина и минимальный зазор от полки второстепенной балки;
  • Прописываются габариты болта, расстояния для положения в пространстве и количество
  • Прописываются общие габариты колонны (может быть составное сечение);
  • Прописывается сечение опорной плиты, ее длина;
  • Прописывается сечение траверсы, ее длина и значения вырезов скосов;
  • Прописывается сечение анкерной плитки, ее длина;
  • Прописывается расстояние между болтами (тоже самое что и габарит между двумя анкерными плитками)

Узел используется совместно с монолитным фундаментом под металлическую колонну (если это необходимо), в котором заложены болты с аналогичным значением параметра «Болты_Расстояние между по длине».

Также указывается «Толщина подливки». Использовать совместно с фундаментом под металлические колонны.

ADSK_Марка конструкции необходима для спецификации «Размеры опорных плит баз колонн»

  • Прописываются общие габариты колонны (может быть составное сечение);
  • Прописывается сечение опорной плиты, ее длина;
  • Прописывается сечение траверсы, ее длина и значения вырезов скосов;
  • Прописывается диаметр болта и расстояние до его центра от грани опорной плиты;

Узел используется совместно с монолитным фундаментом под металлическую колонну (если это необходимо).

Также указывается «Толщина подливки». Использовать совместно с фундаментом под металлические колонны.

ADSK_Марка конструкции необходима для спецификации «Размеры опорных плит баз колонн»

Параметры семейств металлоконструкций

Имя параметраОписаниеВозможные значения
ADSK_Тип элемента КМОпределяет элемент в ведомостях и спецификациях (используется в фильтрах)0 — сварной элемент (составное сечение);

2 — прокатное сечение;

3 — прокатное сечение с пластинами и пр.;

4 — вложенное семейство для составного сечения (пластина, уголок и пр.) в составе сварного или составного элемента;

Зачем армировать колонны?

Арматурный каркас увеличивает такие показатели бетонной колонны, как:

  • Прочность.
  • Сейсмостойкость.
  • Устойчивость к появлению трещин.
  • Долговечность.

На сколько, сильно увеличатся данные показатели, зависит от диаметра используемой арматуры и марки бетона. Так же армирование даёт возможность заливать колонны не только с простой формой поперечного сечения – квадратной и прямоугольной. Но и более сложной – двутавровой и круглой (сплошной и полой).

В рамном каркасе основные несущие функции выполняет система колонн и ригелей, расположенных в двух направлениях. Ригели жестко соединены с колоннами и образуют пространственную систему, состоящую из плоских рам.

Рамы 1) воспринимают всю совокупность действующих на здание вертикальных и горизонтальных нагрузок и передают их фундаментам.

Усилия в плоскости дисков перекрытий возникают только при необходимости перераспределения горизонтальных нагрузок между разножесткими рамами. В нормально закомпонованных зданиях усилия невелики и свободно воспринимаются дисками перекрытий.

В монолитных 2) железобетонных конструкциях жесткое соединение ригелей с колоннами дает некую экономию материалов.

Зачем армировать колонны?

Арматурный каркас увеличивает такие показатели бетонной колонны, как:

  • Прочность.
  • Сейсмостойкость.
  • Устойчивость к появлению трещин.
  • Долговечность.

На сколько, сильно увеличатся данные показатели, зависит от диаметра используемой арматуры и марки бетона. Так же армирование даёт возможность заливать колонны не только с простой формой поперечного сечения – квадратной и прямоугольной. Но и более сложной – двутавровой и круглой (сплошной и полой).

Ректификационная колонна своими руками, чертежи с размерами

Ректификационные колонны используются для получения чистого спирта крепостью 96–98%. Раньше они применялись только на спиртовых заводах. Сегодня появилась возможность приобрести такой аппарат для использования в домашних условиях. Правда, стоят они довольно дорого. Поэтому все больше наших соотечественников изготавливают подобные колонны самостоятельно. Сделать это не очень сложно, но нужно строго придерживаться основных технологических требований.

Принцип действия

Аппараты на основе ректификационной колонны в целом работают аналогично обычному дистиллятору, хотя есть и важные отличия. Для перегонки и дистилляции продукта также используются нагреватель и холодильник. В процессе нагревания браги в перегонном кубе выделяется спиртосодержащий пар, который в стандартных аппаратах направляется к змеевику. Здесь же включен важный промежуточный элемент, который представляет собой собственно ректификационную колонну в узком смысле.

Основным элементом конструкции колонны является высокая труба, разделенная по вертикали на две составные части. В трубе происходит возгонка пара с непрерывной промежуточной конденсацией составляющих его фракций. За счет этого обеспечивается высококачественная очистка продукта, недоступная в аппаратах более простой конструкции.

Длина трубы колонны должна превышать ее диаметр примерно в 40–50 раз. Благодаря таким размерам возможно эффективное разделение смеси на фракции с выделением спирта чистотой порядка 93–96%. При меньшей высоте трубы полноценное отделение тяжелых фракций будет невозможным.

Поднимаясь по трубе, пар постепенно охлаждается, после чего конденсируется и стекает вниз. Опускаясь, конденсат взаимодействует с поднимающимся вверх паром и снова нагревается. В результате тяжелые фракции опускаются вниз, а более легколетучие поднимаются выше. Таким образом происходит отделение спирта от тяжелых сивушных масел, которые не способны преодолеть весь путь наверх вследствие своей высокой массы.

Отбор очищенного спирта происходит за счет конденсирования его паров на определенной высоте. Для этого здесь устанавливается заборный патрубок, посредством которого и осуществляется отбор этанола. Чтобы отбирался максимально чистый спирт без примесей, необходимо выполнение двух условий. Вся смесь должна быть надежно разделена на разные весовые фракции, а температура в месте забора продукта должна составлять 74–78 °C.

Более легкие фракции (альдегиды, ацетон и пр.) концентрируются в верхней части емкости. Колонна соединяется с внешней атмосферой с помощью патрубка либо клапана, через который все эти легколетучие соединения удаляются из трубы за счет своего малого веса. Подобное разделение фракций обеспечивается благодаря достаточно большой высоте колонны и установленному в ней режиму динамического равновесия между находящимися в паровой и жидкой фазах соединениями.

Конструкция

Ректификационная колонная состоит из следующих основных узлов: перегонного куба, царги, дефлегматора, узла отбора, термометра, холодильника.

Перегонный куб

Использовать газ для нагрева браги не рекомендуется из-за опасности такого способа. Электрические либо индукционные плиты не позволят добиться равномерной подачи тепловой энергии. Поэтому оптимальный способ — задействовать ТЭНы. Они довольно надежны и могут быть достаточно легко установлены.

При выборе емкости куба следует ориентироваться на диаметр колонны. При диаметре 4 см подойдет бак объемом 30–50 л, а для колонны шириной 5 см объем лучше увеличить до 40–80 л. Соответственно, от емкости куба зависит мощность нагревательных элементов. Так, для 40 л нужно минимум 3 кВт, для 50 л — не меньше 4 кВт.

Царга

Царгой называется нижняя часть ректификационной колонны, в которой происходит газо-жидкостный обмен. Именно в царге отделяются все тяжелые фракции, включая сивушные масла.

Для царги используется труба из пищевой нержавеющей стали диаметром 3–5 см. Толщина стенок должна составлять порядка 1–1,5 мм. Можно взять трубу со стенками 2–3 мм, но большая толщина приведет только к утяжелению конструкции. Вместо нержавейки можно использовать медь, но тогда качество очистки может быть хуже.

По всему объему царги ее заполняют специальными элементами, которые обеспечивают высокую площадь газо-жидкостного обмена. Лучше всего использовать для этой цели металлические мочалки (губки). Необходимо убедиться, что они не коррозируют, для чего можно предварительно прокипятить мочалку в соляном растворе.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector