Cálculo de una armadura metálica a partir de un tubo de perfil. Los principales puntos de cálculo de armaduras metálicas.

Una granja es una estructura arquitectónica simple con un propósito múltiple. La mayoría de las veces, es necesario proteger una pequeña área de recreación de brillantes rayos de sol y precipitaciones imprevistas, o como alternativa a un edificio techado en el sitio casa de Campo. Los tubos de metal se utilizan como material para la durabilidad de la estructura. Pero antes de comenzar el trabajo de construcción, necesitará el cálculo correcto de la granja de tubo de perfil para un dosel.

Ventajas de los tubos de perfil para trusses.

Los tubos de perfil tienen una serie de ventajas:

1. Estabilidad óptima bajo cargas externas significativas, por lo que el dosel no se deforma ni colapsa.
2. Precio pagable producto terminado, porque como material de origen Se utilizan tubos huecos de metal.
3. Ligero debido al llenado de aire de la cavidad interna de los tubos perfilados.
4. Excelente durabilidad.
5. Larga vida útil.
6. La capacidad de implementar las opciones de diseño más complejas sin invertir mucho tiempo y esfuerzo.
7. La admisibilidad de su fabricación con las propias manos con el cálculo correcto de la granja de tubo de metal(lea también: "").

El uso de tubos de perfil de varias formas.

Hasta la fecha, estos productos tubulares son relevantes en la ingeniería mecánica. Agricultura, construcción, producción de muebles. Debido a las propiedades específicas de los tubos perfilados, es posible implementar la mayoría proyectos originales para la realización de forjados, vanos, estructuras de soporte, marcos para la posterior construcción de instalaciones. Las mismas vallas publicitarias modernas están hechas con tubos de perfil.

Las marquesinas no fueron la excepción. Para garantizar que el diseño sea confiable y económico, es mejor usar una tubería perfilada como material (léase: ""). La solución óptima son los productos con secciones cuadradas y rectangulares. Si se adhiere a las dimensiones del dibujo, del cual está claro cómo soldar una armadura de un tubo de perfil, obtendrá una estructura estable.

Los principales matices del producto terminado.

Cualquier estructura de edificio se mantiene unida gracias a una estructura correctamente planificada. sistema especial o granja. No puedes simplemente cambiarlo dimensiones geométricas, incluso al cambiar unidades rígidas a articuladas. Si las barras no soportan cargas fuera del nodo, los componentes de la armadura se comprimen o estiran. Dichos sistemas se pueden crear utilizando varillas rectas conectadas por nodos de armaduras tubulares. Es decir, el resultado es una estructura colgante original, incluyendo los cordones superior e inferior con montantes y tirantes entre ellos.

Hoy dia edificio moderno impensable sin el uso de granjas. Pero la mayoría de las veces, estos últimos tienen demanda en la construcción de revestimientos de grandes luces. De acuerdo con este principio, se están construyendo complejos deportivos, puentes, escenarios, podios, pabellones, etc.. Cualquiera que necesite una estructura de este tipo puede comprarla lista para usar o soldarla con tuberías por su cuenta, pero primero debe averiguar cómo calcular un dosel a partir de una tubería de perfil.

Considerar ultima opcion, representando un evento largo y laborioso.

Incluye:

1. Determinación de la cantidad exacta de material de tubería para la futura granja y el grado de presión sobre los elementos del sistema.
2. Un enfoque responsable para la selección de material para una armadura triangular. La solución óptima habrá tubos perfilados ligeros con una sección cuadrada. Aquí es donde entra un buen diseño.
3. Realización de un dibujo de una armadura a partir de un tubo perfilado, teniendo en cuenta las características de cada parte. Según él, en el futuro, se ensamblará todo el edificio.
4. Etapa final− ejecución trabajo de instalación, de la que dependen la fiabilidad y la duración de las capacidades operativas de la estructura. Y para un resultado positivo, debe saber a fondo cómo soldar correctamente las armaduras de una tubería de perfil. Ver también: "".

La elección del diseño del truss a partir de elementos rectangulares depende de:

• longitud de tramo;
• colocación del piso del ático;
• ángulo de inclinación del techo.

Como calcular una finca

Aquí pasos estándar este procedimiento:

1. Selección del esquema de truss triangular deseado, orientado a la configuración requerida. Al mismo tiempo, se presta atención función principal marquesina, materiales para su construcción, otras características.
2. Definición de dimensiones claras diseño futuro. Por ejemplo, la altura depende del tipo de techo y de los materiales utilizados. Con un tramo de más de 36 metros, será necesario calcular adicionalmente un parámetro más: el ascensor del edificio, que está relacionado con la curva extinguida, lo contrario de la presión sobre la armadura.
3. Cálculo de las dimensiones de los paneles de construcción que corresponden claramente a la distancia entre los elementos estructurales que transmiten cargas en el sistema. Lo siguiente es la determinación de la longitud entre nodos. Muy a menudo, este parámetro se considera idéntico al ancho del panel. Ver también: "".

De acuerdo con un esquema similar, pero con sus propios matices específicos, puede realizar un cálculo granja arqueada de un tubo de perfil. Como guía, es mejor seguir los pasos estándar del procedimiento.

Después de determinar todos los valores digitales para la construcción de la futura granja, debe ingresarlos en las fórmulas e ingresarlos en el correspondiente programa de computadora, que dará un esquema de diseño claro. Y solo después de todas estas acciones, puede comenzar a estudiar otro asunto no menos serio: cómo soldar correctamente una armadura de un tubo de perfil. La calidad del trabajo de instalación adicional depende de la profesionalidad de los especialistas en este campo.

• Elegir un diseño de granja
• Estructuras triangulares
• ¿Cómo calcular el sistema de viga?
• ¿Cómo hacer granjas por tu cuenta?
  • Edificios de acero y hormigón armado
• ¿Cómo instalar tales granjas?

La estabilidad de los techos fabricados dependerá de la calidad de su estructura portante, que se basa en un truss truss. Este producto debe soportar cargas importantes, que consisten en el peso de la torta del techo, así como la masa de nieve que se acumula en período de invierno tiempo. Influencia y viento fuerte. Se necesitan granjas para distribuir la carga que se transfiere al techo y las paredes del edificio. Esta estructura está realizada en la mayoría de los casos en madera, pero existen otras opciones.

Para la construcción de fincas, se pueden utilizar listones, barras o madera en rollo. Para sujetar algunas partes de las armaduras de las barras, puede usar el método de corte, y si los elementos están hechos de listones, deberá usar clavos o pernos.

En el proceso de construcción de edificios de grandes dimensiones, cuya luz sea superior a 16 m, maestros modernos use granjas que tengan bastidores de metal estirado. Cuando se usan tales piezas de madera, es problemático atar nudos, por lo que solo se permite usar piezas de metal.

Un truss de madera requiere costos de mano de obra significativos durante la instalación. Si construye una granja combinada, el proceso de construcción será mucho más rápido.

En la mayoría de los casos durante la construcción. edificios residenciales no se utiliza el método de erigir un techo con elementos abiertos.

Elegir un diseño de granja

Figura 1. Esquema de un truss triangular.

La elección de la forma de la estructura debe hacerse en base a los siguientes factores:

• material utilizado para el revestimiento;
• tipo de fijación de piezas de armadura;
• diseño de detalle.

si se arreglara tejado plano, cuya pendiente no exceda los 12 °, entonces la armadura debe ser rectangular o trapezoidal.

Con pendientes de techo más importantes y revestimientos de gran peso, es necesario utilizar productos forma triangular.

• para un diseño triangular - 1/5 * L;
• para un edificio rectangular - 1/6 * L, donde L es la longitud del tramo de la armadura.

En la mayoría de los casos, los usos de la construcción armazón de techo en forma de triangulo. La elección de la forma de las vigas dependerá de cómo se fijarán las cerchas a las paredes del edificio. Si combina una armadura de construcción con vigas inclinadas, será posible crear edificios de una o dos pendientes con una pendiente diferente.

Para lograr la estabilidad requerida cobertizo de armadura, deberá instalar dispositivos de unión para varios cinturones. Los enlaces se pueden hacer desde listones de madera, deben colocarse en la base del pilar B. Una armadura triangular ordinaria se muestra en la fig. uno.

Figura 2. Opciones de instalación de vigas de techo.

Elementos a preparar:

• bastidores metálicos;
• barras de madera;
• pernos;
• sondear;
• dispositivo para soldar;
• esquinas de metal;
• antisépticos;
• tubos de perfil;
• grapas

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Estructuras triangulares

La estructura más simple se utiliza para casas particulares con una luz de menos de 6 m, en las que no hay un muro de carga interno. EN este caso la finca se apoyará únicamente en las paredes del edificio con fuera. Dicha granja consta de los siguientes elementos: vigas, bocanadas y 2 puntales. Si el tramo supera los 6 m, deberá instalar puntales y una pieza de soporte. Los puffs, que se fijan en vigas, en la mayoría de los casos dificultan el movimiento por el ático.

Como elementos de apoyo la mayoría de las veces, no se usan las paredes del edificio, sino una barra especialmente montada. Las únicas excepciones son los edificios hechos de troncos, durante cuya construcción no se utilizará un bloque como soporte, ya que sus funciones serán realizadas por la corona superior de la casa de troncos. Si el edificio se está construyendo con hormigón armado, entonces la instalación de una armadura de armadura es un requisito previo. La tarea de tal diseño es distribuir uniformemente la carga en las paredes. Las armaduras de viga son estructuras duraderas que están construidas de metal. Las piezas de la granja se sujetan con pernos. Otra opción es usar dispositivo de soldadura. En casos excepcionales, se utilizan productos de hormigón armado.

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¿Cómo calcular el sistema de viga?

Para calcular el sistema de vigas, deberá tener en cuenta todas las cargas que se transferirán a las vigas.

Las cargas se dividen en los siguientes tipos:

1. Continuo (techo de peso de pastel).
2. Temporales (carga de viento, peso de nieve, personas que suben al techo para realizar reparaciones).
3. Especial. Para esta especie incluir, por ejemplo, la carga sísmica.

La determinación de la carga de nieve debe realizarse en base a las condiciones climáticas de una región en particular. Deberá usar la siguiente fórmula: S = Sg * u, donde u es un coeficiente que depende de la pendiente del techo, y Sg es el indicador calculado del peso de la carga de nieve por 1 m² de cobertura. Este parámetro debe determinarse a partir de las tablas. En el proceso de determinación de la carga del viento, se deben tener en cuenta los siguientes indicadores:

1. Altura de la estructura.
2. Tipo de terreno.
3. Valor normativo de la carga de viento.

Tablas requeridas y fórmulas de cálculo puede encontrarse en construyendo códigos. En la mayoría de los casos, estos cálculos los hacen los diseñadores. Si planea calcular la granja usted mismo, debe saber que el más mínimo error puede hacer que el sistema de techo no sea confiable.

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¿Cómo hacer granjas por tu cuenta?

Anteriormente, las granjas de este tipo se construían en sitios de construcción, pero hoy en día tales estructuras se fabrican en la fábrica.

La producción de granjas se lleva a cabo en equipos especiales.

Si se hacen estructuras de madera, entonces deben procesarse. equipo de proteccion que puede prevenir la descomposición.

Gracias a la aplicación las últimas tecnologías puede construir productos de este tipo para techos de varias formas.

Puedes hacer ambas granjas completamente, y sus partes individuales, que luego se ensamblará en una sola estructura en el sitio de construcción.

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Edificios de acero y hormigón armado

En la construcción privada, a menudo se utilizan edificios de acero. Los tipos de granja pueden ser los siguientes:

• triangular;
• poligonal;
• con varios cinturones.

Si los planes son construir techo blando, entonces puede usar granjas de los dos últimos tipos. Para materiales de hoja adecuado para formas triangulares. En condiciones industriales, las estructuras de acero se fabrican en tamaños estándar, que son adecuados para luces con una longitud de 18, 24 y 36 m.

Los cinturones de armadura y las celosías están hechos de esquinas metalicas. Racional es la construcción, cuyos cinturones están construidos a partir de vigas de plataforma ancha. Diseños similares fácil de fabricar. Para construir tales elementos, solo necesita una pequeña cantidad de materiales. Sin embargo, los productos son duraderos y fiables.

El truss truss de acero se diferencia del truss truss por la presencia de un cinturón adicional. Ellos tienen tamaños estándar. En el proceso de construcción de casas privadas, en la mayoría de los casos, se utilizan productos de acero, que se construyen a partir de tubos de perfil. sección rectangular. Tales estructuras son más livianas que los productos que se construyen a partir de una esquina de metal.

Se puede construir una estructura similar en el sitio de construcción usando un dispositivo de soldadura.

en moderno trabajo de construcción usado y cerchas de hormigón armado. Dichos armazones se montan mejor en los techos de edificios de baja altura, que experimentan cargas significativas en los revestimientos. Granjas de este material puede dividirse en:

1. Productos diagonales y no diagonales.
2. Diseños para cubiertas con ligera pendiente.
3. estructuras triangulares.

En la construcción de edificios residenciales, los productos de hormigón armado rara vez se utilizan. Las desventajas de tales granjas incluyen un peso considerable y la complejidad de la instalación.

Disponible área abierta 10x5 m cerca de la casa y quiero cerrar esta zona para que en verano puedas tomar el té en la calle, independientemente de tiempo, más precisamente, mirando, pero desde debajo de un toldo confiable, y también para que pueda poner el automóvil debajo de un toldo, ahorrando en un garaje y, de hecho, para que haya protección contra el calor del sol en un día de verano. Eso es solo 10 metros: el tramo es grande y es difícil levantar una viga para tal tramo, y esta misma viga será demasiado grande, es aburrida y generalmente se parece al piso de una fábrica. En esos casos Mejor opción- haga vigas en lugar de vigas, y luego arroje una caja sobre las vigas y haga un techo. Por supuesto, la forma de la armadura puede ser cualquiera, pero el cálculo de la armadura triangular se considerará a continuación, como la opción más simple. Los problemas de cálculo de columnas para dicho dosel se consideran por separado; el cálculo de dos armaduras con cuerdas paralelas o barras transversales, sobre las cuales descansarán las armaduras, tampoco se da aquí.

Por ahora, se supone que los trusses se ubicarán en incrementos de 1 metro, y la carga en el truss desde la caja se transferirá solo en los nodos del truss. material para techos servirá como cartón corrugado. La altura de la granja teóricamente puede ser cualquiera, pero solo si se trata de un dosel adyacente al edificio principal, entonces el límite principal será la forma del techo, si el edificio es de un piso o ventanas en el segundo piso, si hay más pisos, pero en cualquier caso, es poco probable que la altura de la granja sea superior a 1 m, funcionará, y teniendo en cuenta el hecho de que también necesita hacer una barra transversal entre las columnas, entonces 0,8 m no siempre salen bien (sin embargo, aceptaremos esta cifra para los cálculos). Sobre la base de estos supuestos, ya es posible diseñar una granja:

Figura 272.1. El esquema preliminar general del dosel en las granjas.

Figura 272.1 color azul las vigas de la caja se muestran, en azul: la armadura, que debe calcularse, púrpura- vigas o cerchas sobre las que descansan las columnas, un cambio de color de azul claro a púrpura oscuro en este caso indica un aumento en la carga de diseño, lo que significa que las estructuras más oscuras requerirán perfiles más potentes. Las armaduras de la figura 272.1 se muestran en verde oscuro debido a la naturaleza completamente diferente de la carga. Por lo tanto, el cálculo de todos los elementos estructurales por separado, tales como:

Vigas de revestimiento (las vigas de revestimiento pueden considerarse vigas de varios vanos, si la longitud de las vigas es de aproximadamente 5 m, si las vigas tienen una longitud de aproximadamente 1 m, es decir, entre armaduras, entonces estas son vigas ordinarias de un solo vano sobre soportes articulados )

Armazones de techo (es suficiente determinar las tensiones normales en las secciones transversales de las varillas, que se discutirán a continuación)

Vigas o cerchas bajo cerchas de cubierta (calculadas como vigas o cerchas de un solo vano)

no presenta problemas particulares. Sin embargo, el propósito de este artículo es mostrar un ejemplo del cálculo de una armadura triangular, y esto es lo que haremos. En la Figura 272.1 se pueden considerar 6 cerchas triangulares, mientras que la carga en las cerchas extremas (frontal y trasera) será 2 veces menor que en el resto de las cerchas. Esto significa que estas dos granjas, si existe un fuerte deseo de ahorrar en materiales, deben calcularse por separado. Sin embargo, por razones estéticas y tecnológicas, es mejor hacer todos los trusses iguales, lo que significa que es suficiente calcular todos solo un truss (mostrado en azul en la Fig. 272.1). En este caso, la granja será de consola, es decir. los soportes del truss no estarán ubicados en los extremos del truss, sino en los nodos que se muestran en la Figura 272.2. Tal esquema de diseño le permite distribuir la carga de manera más uniforme y, por lo tanto, utilizar perfiles de una sección más pequeña para la fabricación de armaduras. Para la fabricación de armaduras, se planea utilizar tubos de perfil cuadrado del mismo tipo, y un cálculo adicional ayudará a seleccionar la sección requerida del tubo de perfil.

Si las vigas de la caja descansarán sobre los nodos de la armadura, entonces la carga del dosel del cartón ondulado y la nieve que se encuentra sobre este cartón ondulado se pueden considerar concentradas, aplicadas en los nodos de la armadura. Las varillas de la armadura estarán soldadas entre sí, mientras que las varillas del cordón superior probablemente serán continuas, con una longitud aproximada de 5,06 m, sin embargo, supondremos que todos los nudos de la armadura están articulados. Estas aclaraciones pueden parecer una bagatela insignificante, pero te permiten agilizar y simplificar al máximo el cálculo, por las razones expuestas en otro artículo. Lo único que nos queda por determinar para los cálculos posteriores es la carga concentrada, pero esto no es difícil de hacer si ya se han calculado las vigas de cartón ondulado o listón. Al calcular el cartón corrugado, descubrimos que las láminas de cartón corrugado con una longitud de 5,1-5,3 m son una viga continua de varios vanos con un voladizo. Esto significa que las reacciones de apoyo para dicha viga y, en consecuencia, las cargas para nuestra armadura no serán las mismas, sin embargo, los cambios en las reacciones de apoyo para la viga del quinto vano no serán tan significativos, y para simplificar los cálculos, podemos suponer que la carga de nieve, cartón corrugado y listones se transferirá uniformemente, como en el caso de las vigas de un solo vano. Tal suposición solo conducirá a un pequeño margen de seguridad. Como resultado, obtenemos el siguiente esquema de cálculo para nuestra granja:

Figura 272.2. Esquema de diseño de una armadura triangular.

La figura 272.2 a) muestra el esquema general de diseño de nuestra granja, la carga de diseño es Q = 190 kg, que se deduce del cálculo carga de nieve 180 kg / m 2, el peso del cartón corrugado y peso posible vigas de revestimiento. La Figura 272.2 b) muestra las secciones, gracias a las cuales es posible calcular las fuerzas en todas las barras de armadura, teniendo en cuenta el hecho de que la armadura y la carga en la armadura son simétricas y significa que es suficiente calcular no todos los tirantes, pero un poco más de la mitad. Y para no confundirse con las numerosas varillas en el cálculo, se acostumbra marcar las varillas y los nodos de la armadura. El marcado que se muestra en la Fig. 272.2 c) significa que la finca tiene:

Varillas del cinturón inferior: 1-a, 1-c, 1-d, 1-g, 1-i;

Varillas del cinturón superior: 2-a, 3-b, 4-d, 5-e, 6-h;

Llaves: a-b, b-c, c-d, d-e, e-e, e-g, f-h, h-i.

Si se calcula cada barra de armadura, es recomendable elaborar una tabla en la que se deben ingresar todas las barras. Entonces será conveniente introducir en esta tabla el valor obtenido de los esfuerzos de compresión o tracción.

Bueno, el cálculo en sí no presenta ninguna dificultad particular si la armadura se suelda a partir de 1-2 tipos de perfiles de sección cerrada. Por ejemplo, todo el cálculo de la armadura se puede reducir a calcular las fuerzas en las barras 1, 6 y 3. Para ello basta considerar fuerzas longitudinales surgiendo al cortar una parte de la finca a lo largo de la línea IX-IX (Fig. 272.2 d).

Pero dejemos el dulce para el tercero, a ver como se hace en más ejemplos simples, para ello consideramos

sección I-I (Fig. 272.2.1 e)

Si cortamos la parte sobrante de la armadura de la manera indicada, entonces es necesario determinar las fuerzas en solo dos barras de armadura. Para ello se utilizan las ecuaciones de equilibrio estático. Dado que hay articulaciones en los nodos de la armadura, el valor de los momentos de flexión en los nodos de la armadura es cero y, además, con base en las mismas condiciones de equilibrio estático, la suma de todas las fuerzas alrededor del eje X o hachas en también es igual a cero. Esto permite trazar al menos tres ecuaciones de equilibrio estático (dos ecuaciones de fuerzas y una de momentos), pero en principio puede haber tantas ecuaciones de momentos como nudos tenga una armadura, y más si los puntos de Ritter son utilizado. Y estos son los puntos en los que se cruzan dos de las fuerzas consideradas y, con una geometría compleja de la armadura, los puntos de Ritter no siempre coinciden con los nodos de la armadura. Sin embargo, en este caso, nuestra geometría es bastante simple (todavía tendremos tiempo para llegar a la geometría compleja), y por lo tanto, los nudos de armadura disponibles son suficientes para determinar las fuerzas en las barras. Pero al mismo tiempo, nuevamente, por razones de simplicidad de cálculo, generalmente se eligen tales puntos, cuya ecuación de momentos en relación con la cual le permite determinar inmediatamente la fuerza desconocida, sin llevar el asunto a la solución de un sistema de 3 ecuaciones. .

Se parece a esto. Si trazamos una ecuación de momentos con respecto al punto 3 (Fig. 272.2.2 e), entonces tendrá solo dos términos, y uno de ellos ya se conoce:

M 3 \u003d -Q yo/2 + N 2-a h = 0;

N 2-ah \u003d Ql / 2;

donde yo - la distancia desde el punto 3 hasta el punto de aplicación de la fuerza Q / 2, que en este caso es el hombro de la fuerza, según el esquema de diseño adoptado por nosotros yo = 1,5 metros; h- brazo de la fuerza n 2-a(hombro mostrado en la Fig. 272.2.2 e) en azul).

En este caso, el tercer término posible de la ecuación es cero, ya que la fuerza N 1-a (en la Fig. 272.2.2 e) se muestra en gris) está dirigido a lo largo del eje que pasa por el punto 3 y, por lo tanto, el brazo de acción es igual a cero. Lo único que no conocemos en esta ecuación es el hombro de la fuerza N 2-a, sin embargo, es fácil determinarlo, teniendo los conocimientos adecuados de geometría.

Nuestra finca tiene una altura estimada de 0,8 m y una longitud total estimada de 10 m, entonces la tangente del ángulo α será tgα = 0,8/5 = 0,16, respectivamente, el valor del ángulo α = arctgα = 9,09 o. Y luego

h = yo pecadoα

Ahora nada nos impide determinar el valor de la fuerza. n 2-a:

N 2-a = Q yo/(2lsenα ) = 190/(2 0,158) = 601,32 kg

De la misma manera, el valor n 1-a. Para ello se traza una ecuación de momentos respecto al punto 2:

M 2 \u003d -Q yo/2 + N 1-ah = 0;

N 1-a h = Q yo/2

N 1-a = Q/(2tgα ) = 190/(2 0,16) = 593,77 kg

Podemos verificar la exactitud de los cálculos compilando las ecuaciones de fuerza:

ΣQ y \u003d Q / 2 - N 2-a sinα = 0; Q/2 = 95= 601,32 0,158 = 95 kg

ΣQ x = N 2-a cosα - N 1-a = 0; N1-a = 593,77 = 601,32 0,987 = 593,77 kg

Se cumplen las condiciones de equilibrio estático y cualquiera de las ecuaciones de fuerza utilizadas para la verificación podría usarse para determinar las fuerzas en las barras. Eso, de hecho, es todo, el cálculo adicional de la granja es pura mecánica, pero por si acaso, consideraremos

sección II-II (Fig. 272.2. e)

A primera vista, parece que la ecuación de momentos respecto al punto 1 será más sencilla para determinar la fuerza n a-b, sin embargo, en este caso, para determinar el hombro de la fuerza, primero debe encontrar el valor del ángulo β. Pero si consideramos el equilibrio del sistema relativo al punto 3, entonces:

M 3 \u003d -Q yo/2 - Q yo/3 + N 3-b h = 0;

N 3-b h = 5Q yo/6 ;

N 3-b = 5Q/(6senα ) = 5 190/(6 0,158) = 1002,2 kg(trabaja en tensión)

Bien, ahora determinemos el valor del ángulo β. Basado en el hecho de que todos los aspectos de un cierto triángulo rectángulo(el cateto inferior o la longitud del triángulo es de 1 m, el cateto lateral o la altura del triángulo es de 0,16 m, la hipotenusa es de 1,012 m, e incluso el ángulo α), luego el triángulo rectángulo vecino con una altura de 0,16 my una longitud de 0,5 m tendrá tgβ = 0,32 y, en consecuencia, el ángulo entre la longitud y la hipotenusa β = 17,744 o, obtenido del arco tangente. Y ahora es más fácil formular la ecuación de fuerzas sobre el eje X :

ΣQ x = N 3-b cosα + N a-b cosβ - N 1-a = 0;

N a-b = (N 1-a - N 3-b porqueα )/porqueβ = (593,77 - 1002,2 0,987)/ 0,952 = - 415,61 kg

En este caso, el signo "-" muestra que la fuerza se dirige en la dirección opuesta a la que aceptamos al elaborar el esquema de diseño. Y luego es hora de hablar sobre la dirección de las fuerzas, más precisamente, sobre el significado que se invierte en esta dirección. Cuando reemplazamos las fuerzas internas en la sección transversal considerada de las varillas de armadura, entonces la fuerza dirigida desde la sección transversal significa esfuerzos de tracción, si la fuerza se dirige hacia la sección transversal, entonces significa esfuerzos de compresión. Desde el punto de vista del equilibrio estático, no importa en qué dirección de la fuerza se tome en los cálculos, si la fuerza se dirige en la dirección opuesta, entonces esta fuerza tendrá un signo menos. Sin embargo, al calcular, es importante saber para qué tipo de fuerza se calcula esta varilla. Para barras de tracción, el principio para determinar la sección requerida es el más simple:

Al calcular las barras que trabajan a compresión, se debe tener en cuenta el conjunto varios factores y en vista general la fórmula para el cálculo de las varillas comprimidas se puede expresar de la siguiente manera:

σ = N/φF ≤ R

Nota: el esquema de diseño se puede diseñar de modo que todas las fuerzas longitudinales se dirijan desde secciones cruzadas. En este caso, el signo "-" delante del valor de fuerza obtenido en los cálculos mostrará que la barra dada está en compresión.

Entonces, los resultados del cálculo anterior muestran que surgen esfuerzos de tracción en las varillas 2-a y 3-b, y fuerzas de compresión en las varillas 1-a y a-b. Bueno, ahora volvamos al propósito de nuestro cálculo: determinar las tensiones normales máximas en las varillas. Como en una viga simétrica convencional, en la que tensiones máximas con carga simétrica, se dan en la sección más alejada de los apoyos; en la armadura, los esfuerzos máximos se dan en las varillas más alejadas de los apoyos, es decir en varillas cortadas por la sección IX-IX.

sección IX-IX (Fig. 272.2. d)

M 9 \u003d -4.5Q / 2 - 3.5Q - 2.5Q - ​​1.5Q -0.5Q + 3V A - 4.5N 6-w senα = 0 ;

N 6-z \u003d (15Q - 10.25Q) / (4.5sinα ) = 4,75 190/(4,5 0,158) = 1269,34 kg(funciona en compresión)

donde AV = 5Q, las reacciones en los apoyos de las armaduras se determinan de acuerdo con las mismas ecuaciones de equilibrio del sistema, dado que la armadura y las cargas son simétricas, entonces

VA = ΣQ y /2 = 5Q;

dado que aún no hemos previsto las cargas horizontales, la reacción del apoyo horizontal en el apoyo PERO será igual a cero, por lo que H A se muestra en la Figura 272.2 b) en violeta claro.

los hombros de todas las fuerzas en este caso son diferentes y, por lo tanto, los valores numéricos de los hombros se sustituyen inmediatamente en la fórmula.

Para determinar la fuerza en varilla, primero debe determinar el valor del ángulo γ (no se muestra en la figura). Basado en el hecho de que se conocen dos lados de cierto triángulo rectángulo (el cateto inferior o la longitud del triángulo es de 0,5 m, el cateto lateral o la altura del triángulo es de 0,8 m, entonces tgγ = 0,8 / 0,5 = 1.6 y el valor del ángulo γ = arctgγ = 57.99 o Y luego para el punto 3

h = 3 senγ = 2.544 m Entonces:

M 3 \u003d - 1.5Q / 2 - 0.5Q + 0.5Q + 1.5Q + 2.5Q - ​​1.5N 6-w sinα + 2.544N = 0 ;

N z-y \u003d (1.25Q - 4.5Q +1.5N 6-s senα ) /2.544 = (332,5 - 617,5)/2,544 = -112 kg

Y ahora es más fácil formular la ecuación de fuerzas sobre el eje X :

ΣQ x = - N 6-s cosα - norte s-y cos γ + N 1-i = 0;

N 1-i \u003d N 6-o cosα + N s-y cosγ = 1269,34 0,987 - 112 0,53 = 1193,46 kg(trabaja en tensión)

Dado que los cordones superior e inferior de la armadura serán del mismo tipo de perfil, no es necesario perder tiempo y esfuerzo en el cálculo de las varillas de la correa inferior 1-c, 1-d y 1-g, como así como las varillas de la correa superior 4-d y 5-e. Las fuerzas en estas varillas serán claramente menores que las ya determinadas por nosotros. Si la granja no tuviera consola, es decir, los apoyos estaban ubicados en los extremos de la armadura, entonces las fuerzas en las riostras también serían menores a las ya determinadas por nosotros, sin embargo, tenemos una armadura con consolas y por lo tanto usaremos varias secciones más para determinar las fuerzas en las llaves de acuerdo con el algoritmo anterior (no se dan detalles de cálculo):

N b-c \u003d -1527.34 kg - trabaja en compresión (sección III-III, Fig. 272.2 g), determinada por la ecuación de momentos relativa al punto 1)

N v-g \u003d 634.43 kg - trabajos en tensión (sección IV-IV, Fig. 272.2 h), determinada por la ecuación de momentos relativa al punto 1)

N g-d \u003d - 493,84 kg - trabaja en compresión ( sección V-V, fue determinado por la ecuación de momentos con respecto al punto 1)

Por lo tanto, lo más cargado que tenemos son dos barras N 6-z \u003d 1269.34 kg y N b-c \u003d - 1527.34 kg. Ambas barras trabajan en compresión, y si toda la armadura está hecha del mismo tipo de perfil, entonces es suficiente calcular una de estas barras para los esfuerzos últimos y, en base a estos cálculos, seleccionar la sección de perfil requerida. Sin embargo, aquí no todo es tan simple, a primera vista parece que es suficiente para calcular la barra N b-c, pero al calcular los elementos comprimidos gran importancia tiene una longitud estimada de la varilla. Entonces, la longitud de la barra N 6-z es de 101,2 cm, mientras que la longitud de la barra N b-c es de 59,3 cm. Por lo tanto, para no adivinar, es mejor calcular ambas barras.

varilla N b-z

El cálculo de barras comprimidas no es diferente del cálculo de columnas comprimidas centralmente, por lo tanto, a continuación solo se dan las etapas principales del cálculo sin explicaciones detalladas.

de acuerdo con la tabla 1 (ver el enlace de arriba) determinamos el valor μ = 1 (a pesar de que el cordón superior del truss será de un perfil sólido, el esquema de cálculo del truss implica la fijación articulada de las varillas en los nudos del truss, por lo que sería más correcto aceptar lo anterior valor del coeficiente).

Tomamos un valor preliminar λ = 90, entonces según la tabla 2, el coeficiente de flexión φ \u003d 0.625 (para acero C235 con resistencia R y \u003d 2350 kgf / cm 2, determinado por interpolación de valores 2050 y 2450)

Entonces el radio de giro requerido será:

¡Hola! Dime por favor. construí carcasa metalica Mide 8 metros por 9 metros. Como calcular una cercha metalica de 9 metros de largo de tubo cuadrado(perfil metálico)? ¡Gracias por adelantado! Atentamente, Evgeny.

Las cerchas son estructuras metálicas que consisten en varillas de celosía conectadas. Comparado con cerchas de madera de vigas este diseño más difícil de construir, pero se considera más económico. Los elementos estructurales se sujetan mediante soldadura o remaches.

Ventajas principales cerchas metálicas son:

1. Bajo costo de materiales
2. Resistencia a altas cargas mecánicas
3. Durabilidad
4. Fuerza.

Las desventajas incluyen:

1. Gran peso de construcción
2. Instalación complicada
3. Mala resistencia a altas temperaturas(por ejemplo, en caso de incendio, existe una alta probabilidad de colapso del techo debido a la deformación del metal).

La cercha metálica es el soporte de toda la estructura. Se compone de varillas rectas conectadas entre sí. La conexión puede ser rígida y articulada. EN partes constituyentes cerchas (cuerdas superiores e inferiores, arriostramientos y postes) sólo existe una carga de compresión o tracción.

El uso de cerchas metálicas.

Las cerchas metálicas se utilizan en la construcción para cubrir grandes luces. Son capaces de soportar cargas pesadas, por lo que son indispensables en la construcción a gran escala, por ejemplo, de un puente. EN edificios industriales ayudan a cubrir grandes áreas de edificios. Durante la construcción instalaciones deportivas las cerchas metálicas también pueden cuidar la seguridad de pisos y techos.

Cálculo de una estructura metálica

Es bastante difícil calcular una armadura de metal por su cuenta. Comenzando el cálculo del techo, es necesario conocer el valor cuantitativo de la carga constante en el techo, carga adicional, carga periódica. La carga constante se refiere al peso de la estructura y techumbre, al adicional - nieve y cargas de viento, a factores aleatorios periódicos, por ejemplo, un terremoto, si es posible en un área determinada.

El video también habla sobre los cálculos de vigas metálicas:

Ahora, con bastante frecuencia, compran granjas prefabricadas, porque al calcular, debe elegir el material para la estructura, calculando la carga en cada una de las partes. Un error puede costar toda la estructura.
Para auto calculo las granjas deben ser pacientes, una calculadora y un par de SNiP: estructuras de acero, según cargas e impactos .

1. Seleccione un diseño de granja.
   • Con una pendiente de 22 a 30 grados, es mejor usar una armadura triangular, su altura será igual al tramo dividido por cinco.
   • Con una pendiente del techo de 15 a 22 grados, la altura de la estructura será igual a una séptima parte de la luz.
   • Con una pendiente que no exceda los 15 grados, es mejor usar una armadura trapezoidal.
2. Elige el tamaño de la granja.
3. Calculamos los nodos de la estructura.
   • Es necesario aplicar el esquema geométrico del elemento emisor. Los ejes de cada varilla en un nodo dado deben converger en un punto. La longitud de las varillas se determina usando una tabla de cuadrados de números.
   • Después de aplicar los nudos, debe dibujar los cinturones y otros elementos de la red. Si los nodos están sujetos con pernos, su presencia debe tenerse en cuenta en el dibujo.
   • Los cortes de los elementos estructurales deben ubicarse a una distancia de 4-5 centímetros del borde del cinturón de armadura.
   • Se aplican las dimensiones de las costuras. Deben colocarse de manera que la línea central de cada costura coincida con eje central elemento que se adjunta con esta costura.
   • El número de dimensiones debe ser tal que se pueda construir una plantilla de truss a partir de ellas.