RU2627794C1 - Coating from trihedral trusses - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: coating comprises trihedral trusses combined by a profiled flooring. Each truss includes the upper tubular belts of the pentahedral composite section and the lower belt from a single angle with the heel oriented downwards. The walls of the channels of the upper belts are oriented vertically and into the trihedral truss towards each other. The diagonal web is welded overlapped to the flanges of the belt angles.

EFFECT: increasing the structure rigidity while reducing the material and labour consumption.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к строительным металлическим несущим конструкциям покрытий производственных и общественных зданий, и может быть использовано в качестве конструкций перекрытий, элементов комбинированных систем с возможностью подвески технологических устройств, грузоподъемных механизмов.The invention relates to the field of construction, and more particularly to building metal supporting structures for coatings of industrial and public buildings, and can be used as floor structures, elements of combined systems with the possibility of suspension of technological devices, hoisting mechanisms.

В настоящее время известны устройства трехгранных ферм с трубчатыми поясами составного сечения из швеллеров и равнополочных уголков и наклонной раскосной решеткой из одиночных равнополочных уголков с узловым стыковым примыканием по патенту на изобретение RU №2188287, МПК Е04С 3/04; опубл. 27.08.2002. По верхним поясам укладывается беспрогонное кровельное покрытие на основе профилированного настила. Каждая отдельная трехгранная ферма покрытия состоит из двух верхних коробчатых поясов и одного нижнего, также коробчатого, пояса, соединенных между собой раскосной решеткой. Все пояса имеют пентагональное (пятигранное) сечение и выполнены, каждый, из жестко соединенных между собой швеллера и уголка. Раскосная решетка выполнена из одиночных уголков, прикрепленных полками к полкам поясных уголков. Стенки швеллеров верхних поясов расположены вертикально, а стенка нижнего швеллера горизонтально. Верхние пояса объединены по полкам швеллеров профнастилом. За счет вертикальной ориентации стенок швеллеров верхних поясов повышается значение момента сопротивления и радиуса инерции пентагонального сечения. Недостатком данной конструкции является использование бесфасоночных узловых сопряжений со стыковым примыканием раскосов к граням поясов составного сечения, требующих подгонки и точности торцевой резки элементов раскосной решетки, что повышает трудоемкость изготовления.At present, devices of trihedral trusses with tubular belts of a composite section of channels and equal-angle corners and an inclined diagonal lattice of single equal-angle corners with nodular butt abutment according to the invention patent RU No. 2188287, IPC E04C 3/04; publ. 08/27/2002. An impregnable roofing based on profiled flooring is laid in the upper zones. Each individual trihedral truss of the coating consists of two upper box belts and one lower, also box-shaped belt, interconnected by a diagonal grating. All belts have a pentagonal (five-sided) section and are made, each, of a channel and a corner rigidly connected to each other. The diagonal lattice is made of single corners attached by shelves to the shelves of the waist corners. The walls of the upper channel channels are arranged vertically, and the wall of the lower channel is horizontal. The upper belts are combined along the shelves of the channels with corrugated board. Due to the vertical orientation of the upper channel channel walls, the value of the moment of resistance and the radius of inertia of the pentagonal section increases. The disadvantage of this design is the use of frameless nodal joints with the butt adjoining of the braces to the faces of the belts of a composite section, requiring adjustment and accuracy of the end cutting of the elements of the diagonal lattice, which increases the complexity of manufacturing.

Прототипом заявляемой конструкции покрытия является покрытие с поясами пятигранного трубчатого сечения из прокатного швеллера и прокатного уголка и наклонной раскосной решетки из одиночных прокатных уголков с узловым примыканием внахлест по патенту RU №49859, МПК7 Е04С 3/04; опубл. 10.12.2005. Каждая пространственная трехгранная ферма состоит из одного нижнего и двух верхних поясов трубчатого пятигранного сечения, выполненных из жестко соединенных между собой швеллеров и уголков. Пояса составного сечения соединяются треугольной раскосной решеткой из одиночных уголков к полкам поясных уголков внахлест. Сечения всех трубчатых поясов имеют одинаковую ориентацию в пространстве, а именно: стенки швеллеров расположены горизонтально, а обушки уголков направлены вниз. Использование в нижнем поясе трубчатого составного стержня повышает расход металла и увеличивает трудоемкость изготовления.A prototype of the claimed coating design is a coating with five-sided tubular cross-section belts from a channel channel and a rolling corner and an inclined diagonal lattice from single rolling corners with nodal overlap according to patent RU No. 49859, IPC7 Е04С 3/04; publ. 12/10/2005. Each spatial trihedral truss consists of one lower and two upper belts of tubular pentagonal cross-section, made of channels and corners rigidly interconnected. Composite section belts are connected by a triangular diagonal lattice from single corners to the shelves of the waist corners with an overlap. The sections of all tubular belts have the same spatial orientation, namely: the channel walls are horizontal, and the edge of the corners are directed downward. The use of a tubular composite rod in the lower zone increases the consumption of metal and increases the complexity of manufacturing.

Задача изобретения состоит в создании более простой и экономичной конструкции покрытия путем снижения его материалоемкости и трудоемкости изготовления при одновременном сохранении несущей способности и жесткости конструкции.The objective of the invention is to create a simpler and more economical construction of the coating by reducing its material consumption and the complexity of manufacturing while maintaining the bearing capacity and rigidity of the structure.

Задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Заявляемое покрытие из трехгранных ферм, как и прототип, содержит объединенные профилированным настилом пространственные трехгранные фермы. Каждая ферма включает в себя верхние трубчатые пояса пятигранного составного сечения, выполненные из жестко соединенных между собой прокатных швеллеров и уголков, и нижний пояс, содержащий одиночный уголок, направленный обушком вниз. Раскосная решетка состоит из одиночных уголков и жестко соединена с полками поясных уголков внахлест.The inventive coating of trihedral trusses, like the prototype, contains spatial trihedral trusses joined by a profiled flooring. Each truss includes upper tubular belts of pentagonal composite section made of rigidly connected rolling channel channels and corners, and a lower belt containing a single corner directed by the eyelet down. The diagonal lattice consists of single corners and is rigidly connected to the shelves of the waist corners with an overlap.

В отличие от прототипа стенки швеллеров верхних поясов установлены вертикально и ориентированы внутрь трехгранной фермы навстречу друг другу.Unlike the prototype, the upper channel channel walls are installed vertically and oriented inward to the trihedral truss towards each other.

Пространственное положение трубчатого составного профиля с вертикальной ориентацией стенок швеллеров верхних поясов обеспечивает максимальное значение момента инерции сечения, что позволяет наиболее полно использовать материал, увеличивая несущую способность конструкции. Выполнение нижнего пояса фермы только из одиночного уголка дополнительно позволяет снизить материалоемкость конструкции и трудоемкость ее изготовления. В конечном итоге конструкция покрытия более экономична в сравнении с прототипом.The spatial position of the tubular composite profile with the vertical orientation of the walls of the upper channel channels provides the maximum value of the moment of inertia of the section, which allows the most complete use of the material, increasing the carrying capacity of the structure. The implementation of the lower zone of the farm only from a single corner further reduces the material consumption of the structure and the complexity of its manufacture. Ultimately, the design of the coating is more economical in comparison with the prototype.

Заявляемое покрытие явным образом не следует из уровня техники. Среди известных технических решений покрытий из трехгранных ферм с поясами составного трубчатого сечения не обнаружено конструкций ферм с вертикальным расположением стенок швеллеров, направленных внутрь фермы и навстречу друг другу, с примыканием раскосных уголков внахлест.The inventive coating explicitly does not follow from the prior art. Among the known technical solutions for coatings from trihedral trusses with composite tubular section belts, truss structures with a vertical arrangement of channel walls directed inside the truss and towards each other with overlapping diagonal overlapping corners were not found.

Предлагаемая конструкция позволяет осуществить полное заводское изготовление и сборку трехгранной фермы, удобна при транспортировке и монтаже. Также возможно изготовление таких конструкций на оборудованной специальными кондукторами монтажной площадке. Таким образом, при сохранении и соблюдении всех необходимых рабочих параметров заявляемая конструкция требует в сравнении с прототипом меньших затрат на изготовление, обеспечивает простоту сборки, что в итоге приводит к снижению стоимости при сохранении несущей способности и жесткости конструкции.The proposed design allows for full factory manufacturing and assembly of a trihedral truss, convenient for transportation and installation. It is also possible to manufacture such structures at an installation site equipped with special conductors. Thus, while maintaining and observing all the necessary operating parameters, the claimed design requires, in comparison with the prototype, lower manufacturing costs, provides ease of assembly, which ultimately leads to lower costs while maintaining the bearing capacity and structural rigidity.

На фиг. 1 изображен общий вид покрытия из трехгранных ферм; на фиг. 2 изображен общий вид наклонной плоскости трехгранной фермы; на фиг. 3 - поперечный разрез трехгранной фермы.In FIG. 1 shows a general view of the coating of trihedral trusses; in FIG. 2 shows a general view of the inclined plane of a trihedral truss; in FIG. 3 - cross section of a trihedral truss.

Трехгранная ферма содержит два верхних пояса 1, нижний пояс 2 и раскосы 3. Верхний пояс 1 состоит из состыкованного швеллера и уголка при вертикальной ориентации стенки швеллера; нижний пояс 2 состоит из одиночного уголка с ориентацией обушка вниз; раскосная решетка 3 - из одиночных уголков. Полки уголков раскосной решетки 3 прикреплены непосредственно на полках поясных уголков (фиг. 3) посредством сварки внахлест. Верхние пояса трехгранных ферм в горизонтальной плоскости связаны сплошным кровельным профнастилом 4 (фиг. 1), который завершает формирование покрытия из трехгранных ферм.The trihedral truss contains two upper belts 1, a lower belt 2 and braces 3. The upper belt 1 consists of a joined channel and a corner with a vertical orientation of the channel wall; the lower belt 2 consists of a single corner with the orientation of the pick-down; diagonal lattice 3 - from single corners. The shelves of the corners of the diagonal lattice 3 are attached directly to the shelves of the waist corners (Fig. 3) by lap welding. The upper belts of trihedral trusses in the horizontal plane are connected by a continuous roofing corrugated board 4 (Fig. 1), which completes the formation of a coating of trihedral trusses.

Изготовление покрытия из трехгранных ферм производят следующим образом: швеллер и уголок стыкуют между собой продольными сварными швами и образуют трубчатые верхние пояса 1 пятигранного составного сечения. Два верхних пояса 1 устанавливают с вертикальной ориентацией стенки швеллера (как показано на фиг. 3). Уголок нижнего пояса 2 ориентируют обушком вниз. При этом полки швеллеров верхних поясов 1 служат опорами для кровельного профнастила, а наклон плоскостей полок поясных уголков пятигранных профиля 1 соответствует образованию требуемых плоскостей элементов раскосной решетки 3 для осуществления примыкания внахлест. Полки уголков раскосной решетки 3 непосредственно укладывают на полки поясных уголков и приваривают. Образуется бесфасоночная пространственная трехгранная ферма заводской готовности. Бесфасоночные узлы сопряжения обеспечивают жесткость, уменьшают податливость узловых сопряжений и снижают общую деформативность конструкции. Эта ферма удобна при транспортировке: ее габариты и устройство позволяют перевозить одновременно несколько ферм за счет их укладки "елочкой" в транспортное средство. На монтажной площадке к верхним поясам пространственной фермы крепится профнастил 4, завершая формирование трехгранной пространственной фермы покрытия. Следующая трехгранная ферма покрытия устанавливается так, что между ними образуется свободное пространство, подлежащее перекрытию кровельным профнастилом 4.The manufacture of the coating from trihedral trusses is carried out as follows: the channel and the corner are joined together by longitudinal welds and form tubular upper belts 1 of a pentagonal composite section. The two upper zones 1 are installed with a vertical orientation of the channel wall (as shown in Fig. 3). The corner of the lower zone 2 is oriented with the forelock down. At the same time, the shelves of the channels of the upper belts 1 serve as supports for the roofing corrugated board, and the inclination of the planes of the shelves of the waist corners of the pentahedral profile 1 corresponds to the formation of the required planes of the elements of the diagonal lattice 3 for overlapping. The shelves of the corners of the diagonal lattice 3 are directly laid on the shelves of the waist corners and welded. A prefabricated spatial three-sided farm is formed. Frameless mating nodes provide rigidity, reduce the flexibility of nodal mates and reduce the overall deformability of the structure. This farm is convenient for transportation: its dimensions and device allow you to transport several farms at the same time due to their laying "herringbone" in the vehicle. On the installation site, corrugated board 4 is attached to the upper chords of the spatial truss, completing the formation of a trihedral spatial truss of the coating. The next trihedral truss of the coating is installed so that between them a free space is formed, which must be covered by roofing sheeting 4.

Это позволяет в покрытии из трехгранных ферм снизить металлоемкость, трудоемкость и конечную стоимость. Покрытие из трехгранных ферм работает как пространственная стержневая система с неразрезными поясами и примыкающими раскосами. Верхний пояс 1 работает как сжато-изогнутый стержень. Нижний пояс 2 работает как растянутый стержень. Примыкающие раскосы работают в сложных условиях, определяемых растяжением или сжатием при изгибающих узловых моментах. Профнастил работает на изгиб как однопролетная или многопролетная гофрированная пластина. Покрытие из трехгранных ферм отличается повышенной пространственной жесткостью как на стадии монтажа, так и в условиях эксплуатации и является индустриальной и технологичной конструктивной формой.This allows you to reduce metal consumption, labor and final cost in a coating of trihedral farms. The coating of trihedral trusses works as a spatial core system with continuous belts and adjacent braces. The upper belt 1 operates as a compressed-curved rod. The lower belt 2 acts as a stretched rod. Adjacent braces work in difficult conditions determined by tension or compression under bending nodal moments. Decking works on bending as a single-span or multi-span corrugated plate. The coating of trihedral trusses is characterized by increased spatial rigidity both at the installation stage and in operating conditions and is an industrial and technological constructive form.

Claims (1)

Покрытие из трехгранных ферм, объединенных кровельным профилированным настилом, каждая из которых включает верхние трубчатые пояса пятигранного составного сечения, выполненные из жестко соединенных между собой прокатных швеллеров и уголков, нижний пояс, содержащий одиночный уголок, направленный обушком вниз, и раскосную решетку из одиночных уголков, жестко соединенных с полками поясных уголков внахлест, отличающееся тем, что стенки швеллеров верхних поясов установлены вертикально и ориентированы внутрь трехгранной фермы навстречу друг другу.Covering from trihedral trusses, united by profiled roofing, each of which includes upper tubular belts of five-sided composite section made of rigidly joined rolling channels and corners, a lower belt containing a single corner directed by the butt down, and a diagonal lattice from single corners, rigidly connected to the shelves of the lap angles overlap, characterized in that the walls of the channels of the upper belts are mounted vertically and oriented inward of the trihedral truss towards a friend.

Images