Изготовление металлических ферм перекрытий. Металлические фермы

Рассмотрим графическое оформление чертежей различных элементов металлических конструкций. На рисунке приведен чертеж металлической сплошностенчатой двутавровой балки.

Металлические сплошностенчатые конструкции изображают детально с необходимыми конструктивными подробностями. Сечения элемента и марка металла могут быть показаны у изображения элемента или в таблице. Кроме этого, на чертежах сплошностенчатых элементов показывают основные размеры, сечения, опорные реакции, расположение и сечение ребер жесткости, размеры расчетных сварных швов, диаметр болтов и заклепок, их расчетный шаг и другие данные.

При выполнении чертежей подкрановых балок указывают положение, размеры и сечения подкрановых упоров. На чертежах элементов листовых металлических конструкций (например, бункера) должны быть показаны расположение листов и других элементов, основные размеры и характеристика сварных швов, положение и размеры лазов, патрубков, отверстий и мест примыкания оборудования.

Пример оформления чертежа листовой конструкции дан на фрагменте чертежа бункера:

Таблицы к чертежам элементов листовых конструкций не составляют.

На чертежах марки КМ решетчатые конструкции показывают схематично:



На таких чертежах указывают основные размеры, расчетные опорные реакции, усилия в стержнях, сечение стержней, толщину фасонки и т.д. К таким конструкциям относятся фермы. Ферма - решетчатая конструкция, состоящая из отдельных прямолинейных стержней. Стержни, связанные в узлах друг с другом и с верхним и нижним поясом, образуют геометрически неизменяемую стержневую систему.

Ферма состоит из поясов и решетки. Верхний и нижний элементы фермы называют соответственно верхним и нижним поясами:

Стержни, заключенные между поясами, называют решеткой фермы, которая состоит из вертикальных элементов-стоек и наклонных элементов-раскосов. Стойки и раскосы связываются между собой и с верхним и нижним поясами с помощью металлического листа-фасонки. Фермы, перекрывающие поперечный пролет здания и опирающиеся непосредственно на несущие элементы (колонны, стены), называют стропильными.

Познакомимся с составом и графическим построением детального чертежа стропильной фермы. Основой, для детальных чертежей марки КМД служат чертежи марки КМ. На конструктивных чертежах различных металлоконструкций, в том числе и на чертежах ферм, вычерчивают геометрическую схему - это чертеж конструкции, выполненный в одну линию. Схему делают в масштабах 1:200, 1:400 и мельче. На геометрической схеме металлоконструкций указывают расстояния между точками пересечения осевых линий (линий центров тяжести сечений). Размерные числа ставят над линиями схемы на расстоянии 2 мм без выносных и размерных линий:

Иногда для нанесения размеров пролета и нижних панелей фермы используют выносные линии. При необходимости на геометрическую схему, кроме размеров, наносят расчетные усилия с соответствующими знаками. При этом на левой половине схемы проставляют размеры, а на правой указывают усилия со знаком плюс растянутых, со знаком минус - сжатых элементов, причем цифры, являющиеся геометрическими размерами, располагают в левой части схемы над линиями, обозначающими элементы фермы, а цифры, обозначающие усилия,- под линиями в правой части. Схему вычерчивают линиями толщиной 0,6- 0,8 мм. Над схемой пишут: "Геометрическая схема и схема усилий фермы". Иногда над левой частью схемы располагают надпись: "Геометрическая схема фермы", а над правой - "Усилия".

Чертеж фермы выполняют в следующем порядке:

1. Сначала тонкими линиями толщиной 0,3-0,4 мм вычерчивают сетку геометрических осей элементов фермы в масштабах 1:20, 1:25, реже в масштабе 1:40. Масштаб сетки выбирают в зависимости от геометрических размеров фермы и сечений поясов и решетки.

При вычерчивании сетки геометрических осей элементов фермы следует осевые линии стержней, сходящихся в узле, пересекать в одной точке.

Сетку геометрических осей располагают на листе так, чтобы над главным видом фермы можно было разместить изображение верхнего пояса, а под главным видом - проекцию нижнего пояса. Слева и справа от главного вида следует оставлять место для видов и сечений.

Теперь необходимо определить размеры изображений элементов фермы. Нужно помнить, что для построения элементов фермы используют двухмасштабное изображение. Так, длину элемента решетки фермы, стойки и раскоса изображают в более мелком масштабе (в том же масштабе, в котором построена сетка геометрических осей), а поперечные размеры этих же элементов строят в более крупном масштабе. Например, длину стойки строим в масштабе 1:20, то ширину ее принимаем уже в масштабе 1:10. Причем поперечный масштаб (т.е. масштаб ширины элемента) должен быть больше масштаба длины элемента не более чем в 2 раза.

2. Затем вдоль сетки геометрических осей в соответствии с размерами сечений уголков или других профилей проката линиями толщиной 0,5-0,6 мм вычерчивают контуры стержней поясов и решетки фермы. При этом линии сетки геометрических осей должны совпадать с осями, проходящими через центры тяжести уголков или других профилей проката, из которых выполнена ферма на сварке. В клепаных конструкциях сетка геометрических осей должна совпадать с рисками (линиями, на которых располагаются центры заклепок) заклепок.

При вычерчивании контуров элементов следует иметь в виду, что в верхнем поясе уголки должны быть обращены полками вверх, а в нижнем - полками вниз. В раскосах уголки располагают полками вверх, в опорных стойках - полками наружу. Уголки промежуточных стоек ориентируют по уголкам опорных стоек.

3. Далее приступают к конструированию узлов фермы. Необходимо помнить, что стойки и раскосы не доводят до контура верхнего и нижнего поясов на 40-50 мм. Это расстояние обеспечивает место для размещения сварных швов и элементов решетки (чаще всего уголков) в случае неточности в их обрезке, а также позволяет избежать концентрации сварочных напряжений. Для удобства построений на расстоянии 40-50 мм от контура верхнего или нижнего пояса проводим тонкую линию, параллельную этому контуру. Эта линия ограничивает длину уголков стоек и раскосов. Концы уголков стоек и раскосов обрезают под прямым углом к оси.

Последовательность построения отдельного узла фермы:

4. Элементы фермы пояса, раскосы и стойки соединяют с помощью металлического листа-фасонки или косынки, к которой их приваривают или приклеивают. Толщину фасонки принимают в зависимости от усилий в стержнях в пределах 8-25 мм. От торца уголков вдоль обушка и пера откладывают длину сварных швов, полученных по расчету или принятых конструктивно. Сварной шов изображают штрихами по ГОСТ 21.107-78*. Толщина линий штрихов 0,3 мм, длина 1,5 мм, расстояние между ними 1 мм. Следует указать размеры шва, проставляя их над или под условными обозначениями шва по типу "6-80", где первая цифра обозначает высоту катета шва, а вторая, после тире - длину шва. Когда из конструктивных соображений длина шва принимается больше расчетной или шов проходит по всей длине элемента, указывают только высоту шва. Точки, показывающие конец сварного шва, позволяют определить контур фасонки. Фасонка должна иметь наиболее простую форму (прямоугольника или трапеции). Чтобы получить фасонку простейшей конфигурации, без входящих углов, длину сварных швов можно изменить.

При расположении фасонки в узле следует в сварных фермах верх фасонки утапливать между уголками верхнего пояса на 10-12 мм, а в нижнем поясе выпускать за обушок на 10-20 мм для удобства сварки.

5. Элементы решетки фермы, состоящие из двух уголков или швеллеров, необходимо соединять специальными планками (планками жесткости), которые проходят между уголками. Эти планки приваривают к уголкам с двух сторон. Планки выполняют из листовой стали толщиной, равной толщине фасонки. Ширину планки можно принимать 60-80 мм, а длину на 20-30 мм больше ширины уголка. В каждом стержне фермы независимо от длины должно, быть установлено не менее двух соединительных планок. Расстояние между планками, а отсюда и их число зависят от того, в каком состоянии находится элемент фермы: сжат или растянут. Если элемент фермы сжат, расстояние принимают равным 40i, гдё i - минимальный радиус инерции сечения. Если элемент растянут, то это расстояние увеличивают до 80i.

7. После выполнения графической расти работы проставляют размеры и делают маркировку элементов.

8. Затем вычерчивают спецификацию, таблицы сварных швов, отправочных марок и условные обозначения.

Формат таблиц и их размеры:



Масса наплавленного металла, указываемого на чертеже, составляет до 1,5% массы элементов фермы, вошедших в спецификацию. Спецификацию и таблицы рекомендуется размещать над основной надписью.

9. Текстовые указания объединяют в примечания, которые могут быть записаны так:
1). Материал конструкций ВСтЗпс.
2). Сварку вести электродами типа Э-42.
3). Все отверстия диаметром 23 мм под болты диаметров 20 мм.
4). Детали поз. 10 и 11 выполнить из уголков поз. 1 и 2, обушок строгать.
5). Соединительные прокладки ставить на равных расстояниях.
6). Все неоговоренные швы принять толщиной 6 мм.

Пример оформления чертежа металлической колонны:

Для уменьшения объема чертежей марки КМ допускается изображение элементов конструкций (колонны, стропильные фермы и т.п.) совмещать с чертежами видов и разрезов здания:

Изображения узлов приводят в чертежах марки КМ, когда надо показать сложные соединения элементов конструкций, например:
- башмаки колонн и стоек и расположение анкерных болтов;
- места перемены сечения ступенчатых колонн;
- детали опирания подкрановых балок на колонны;
- укрупнительные и монтажные стыки колонн, стоек, балок, ферм;
- детали соединения стропильных и подстропильных балок и ферм с колоннами и между собой.

На изображениях деталей соединений наносят соответствующие назначению узла привязочные размеры (до оси элемента, до координационных осей и отметок уровня); усилия, используемые для расчета крепления элементов при разработке деталировочных чертежей, если эти усилия не приведены в таблицах; толщины фасок, на ответственных узлах, типы и размеры сварных швов; тип, диаметр и число болтов, расположение и диаметр отверстий и т.п. На изображениях узлов приводят только те размеры и данные, которые не указаны на схемах или чертежах отдельных элементов. Обозначение узлов дают на чертежах видов конструкций, на маркировочных схемах и на чертежах элементов конструкций. Маркировку деталей узлов делают сквозной по всем листам. Когда в конструкции применяют типовые детали соединений, их на чертеже не изображают, а делают только ссылку на соответствующую марку.

тема: Строительное черчение
задание: Стальная ферма (Лист А3)

Построение Узла №4 стальной фермы Ф-1

Внимание! Чертеж выполняем в пространстве «Модель» в масштабе 1:1

После того, как файл был загружен на компьютер, архив нужно распаковать. Зайти в диспетчер слоев и загрузить типы линий: указать файл, который будет находиться в папке, которую только что распаковали.

В данном задании нужно использовать следующие типы линий — «Угловой заводской сплошной видимый» (правый «R» и левый, т.е. два типа линий).

10. Определяем размер фасонки (фасонка — это стальная пластина, к которой привариваются элементы фермы). Проводим контур фасонки через крайние точки сварных швов. Форму фасонки выбирают как можно проще (прямоугольник или трапеция). Фасонка должна выступать за контур нижнего пояса фермы на 10-20 мм (для удобства сварки).

11. Показываем видимые-невидимые линии для фасонки. Проставляем размеры сварных швов (или над швом, или под швом). В обозначении шва, например 6-170, первая цифра — высота катета шва, вторая цифра — длина шва.

12. Проставляем размеры в просветах для стойки и раскосов. С целью экономии материала можно незначительно сместить вертикальную стойку вверх, но так, чтоб обеспечивалась необходимая длина шва.

13. Строим виды элементов фермы для узла: раскосов, стойки, нижнего пояса. Подписываем элементы: над чертой номер элемента в спецификации, под чертой условное обозначение профиля.

На чертежах металлоконструкций принято показывать виды с одноименной стороны, т.е. вид снизу показывают снизу, вид слева показывают слева и т.д.

14. Строим изометрию узла. Выбираем способ построения по своему желанию.
Вариант №1 — Можно в AutoCAD чертить по правилам построения изометрии.
Вариант №2 — Создать 3D модель в AutoCAD 2013 и воспользоваться встроенной функцией построения видов для 3D модели.
Вариант №3 — создать модель в Inventor 2013, при этом можно воспользоваться готовыми моделями уголков из библиотек прокатных профилей, которые идут в комплекте с Inventor.

В результате должно получится нечто, похожее на это:

15. Подготавливаем лист к выводу на печать.
Создаем Видовые экраны в отдельном слое, отключаем его печать (или можно создать Видовые экраны в слое «defpoints», так будет быстрее).

Каждый видовой экран будет иметь свой масштаб для отображения.
ВЭ 1 — М 1:200 — Геометрическая схема фермы
ВЭ 2 — М 1:10 — Узел фермы
ВЭ 3 — М 1:10 — Примечания
ВЭ 4 — М 1:10 — Изометрический вид узла

Видеоуроки с пошаговым построением Узла №7

1. Геометрическая схема для фермы Ф-1 одинаковая для всех.

(AutoCAD 2013 Продолжительность 9 мин).

2. Копируем геометрию узла и показываем привязку элементов фермы
(AutoCAD 2013 Продолжительность 13 мин)

3. Показываем сварные швы, проектируем фасонку, расставляем размеры
(AutoCAD 2013 Продолжительность 24 мин)

4. Строим вид снизу, показываем монтажные швы
(AutoCAD 2013 Продолжительность 22 мин)

5. Подписываем сварные швы, строим боковые виды элементов
(AutoCAD 2013 Продолжительность 14 мин)

Металлические фермы используются для сооружения кровли промышленных, торговых и складских сооружений. Такие объекты характеризуются большой шириной пролетов и сложным характером нагрузок действующих на фермы и балки. Помимо обычных требований по снеговым и ветровым нагрузкам, сейсмической устойчивости появляются дополнительные факторы, связанные с работой мостовых кранов, кран-балок и пр.

Изготовление металлических ферм

Металлические фермы, прогоны, балки и связи – все эти изделия относятся к стальным строительным конструкциям. Безопасность здания напрямую связана, со способностью элементов кровельных металлоконструкций противостоять различным нагрузкам. Поэтому, введены стандарты, которым должны соответствовать эти изделия:

• ГОСТ 23118-99 . Стандарт описывает общие технические условия, для всех строительных стальных конструкций.
• ГОСТ 23119-78 . В тексте этого документа перечислены допуски требования на изготовление ферм, которых производится методом сварки из спаренных уголков. Конструкции этого типа применяются для зданий с шириной пролетов: 18, 24, 30, 36 м.
• ГОСТ 27579-88 . В стандарте приводятся технические условии на изготовление металлических ферм, которые также производится методом сварки, но из гнутых или сварных профилей прямоугольного сечения. Ширина пролетов перекрываемых такими фермами 18, 24, 30 м. Металлоконструкции такого типа применяются для перекрытия зданий, оборудованных мостовыми и подвесными кранами.

Сварка элементов ферм должна производиться механизированным способом. Для таких металлоконструкций характерна высокая точность изготовления. Достаточно отметить, что допуски по длине, при таких размерах пролетов составляют миллиметры.

Монтаж металлических ферм

Не стоит экономить на надежности перекрытия! Металлические фермы, балки продольные и поперечные, связи и даже монтажные прокладки, входящие в комплект отправки должны отличаться безупречным качеством и соответствовать всем стандартам. Этого требует ответственное назначение кровельных металлоконструкций.

Наша компания обладает всеми необходимыми производственными возможностями для выпуска таких изделий а также монтажа металлических ферм. На заводе металлоконструкций установлено сварочное оборудование, обязательное для производства гостированных ферм и балок перекрытия. Автоматизированные процессы электросварки, технологическая дисциплина и жесткий контроль качества обеспечивают надежность и соответствие всех деталей ГОСТам.

Изготовленные фермы на нашем предприятии, загрунтованы и покрашены по 5 классу покрытия (ГОСТ 9.03274). Это обеспечивает их коррозионную стойкость в течение длительного срока эксплуатации.

Прогоны

Интехпром предлагает строительным компаниям прогоны металлические для строительства каркасных зданий. Они предназначены для установки стеновых панелей и кровельных материалов, обеспечивают передачу на каркас снеговых и ветровых нагрузок, увеличивают жесткость и устойчивость всей конструкции.

Компания выпускает два типа прогонов сплошные и решетка. Для сплошных прогонов используется швеллер и гнутый профиль, такие изделия оптимальны при расстоянии между колоннами 6м, на них легко крепятся стеновые панели и кровля. Если проектом предусмотрено крепление прогонов на болты, то в них просверливаются монтажные отверстия.

При расстоянии между колоннами 9 и более метров используются решетчатые прогоны. Компания ИнТехПром изготавливает такие элементы из уголка, спаренного уголка, другого металлопроката или гнутого профиля.

Ригели

Для соединения колонн при строительстве сооружений большой высоты и с большими пролетами используются металлические ригели – линейные несущие элементы конструкций. Как правило, они изготавливаются из двутавровой балки и способны выдерживать большие нагрузки.

Наша компания предлагает изготовление ригелей по чертежам заказчика, или по собственным расчетам. Одновременно с ними удобно заказать узлы сопряжения металлических ригелей и накладки для сварки. В этом случае вы получаете качественно изготовленный комплект для монтажа.

Связи

Связи металлические являются элементом каркаса здания, обеспечивают жесткость и прочность конструкции. По назначению разделяют вертикальные и горизонтальные связи перекрытия и вертикальные связи между колоннами. Компания ИнТехПром производит связи для каркасных зданий по общепринятой технологии. Материалом служит металлический уголок, косынки изготавливаются из листового проката. Номера проката применяются согласно проекту здания.

Также ИнТехПром предлагает решетчатые вертикальные связи между колоннами. Тип проката определяется проектом – уголок, спаренный уголок, или гнутый профиль. Качество наших изделий обеспечивается применением гостированного проката, техническими средствами контроля и соблюдением технологий. Детали конструкций могут быть окрашены в соответствии с ГОСТ 9.03274.