Ce este o ferme de oțel pentru acoperiș?
O ferme de oțel pentru acoperiș este un cadru structural prefabricat format din elemente de oțel dispuse într-o serie de triunghiuri. Geometria triunghiulară face ca sarpanta să fie în mod inerent stabilă: sarcinile sunt suportate în principal ca tensiune axială și compresie în elemente, mai degrabă decât ca îndoire, astfel încât deschiderile lungi pot fi realizate cu relativ puțin material. Acesta este motivul pentru care fermele de acoperiș sunt soluția standard pentru depozite, fabrici industriale, hangare de avioane, săli de sport, clădiri agricole și hale comerciale care au nevoie de spații interioare libere-de coloane mari.
Structurile de acoperiș sunt de obicei fabricate în atelier din secțiuni și plăci de oțel, apoi transportate la șantier și ridicate cu macaraua, cu conexiuni pe teren realizate prin șuruburi sau suduri de înaltă rezistență{0}}. Proiectarea și fabricarea urmează codul structurii de oțel aplicabil regiunii proiectului, cum ar fi GB 50017 în China, AISC 360 în America de Nord sau EN 1993 în Europa, folosind clase de oțel structural precum Q235B, Q355B, ASTM A36/A572 sau EN 10025 S355.
Componentele principale ale unei ferme din oțel de acoperiș
Coarda de sus- elementul de delimitare superior care rezistă compresiunii axiale și forțelor de încovoiere transmise de pane de acoperiș.
Coarda de jos- elementul de delimitare inferior care acționează ca o legătură de tensionare rezistând la împingerea spre exterior a fermei.
Membrii web- elemente diagonale interne și verticale care conectează acordurile; ele transferă sarcini de forfecare între coardele superioare și inferioare.
Nodurile plăcii de gusset- plăci de oțel în care se intersectează coardele și elementele de rețea, conectate prin șuruburi sau sudură.
Nodul apex- cel mai înalt nod de conexiune unde se întâlnesc cele două acorduri de sus.
X-confortaj- elemente de contravântuire secundare care asigură stabilitate laterală și rezistă la răsucirea indusă de vânt-.
Plăci de perete / plăci de bază pentru rulmenți- plăci care susțin capetele fermei și transferă sarcinile pe acoperiș pe stâlpi sau pereți.
Tipuri comune de ferme din oțel pentru acoperiș
| Tip truss | Geometrie | Utilizare tipică |
|---|---|---|
| Fink ferme | Pânze în formă de W- | Ateliere industriale standard, sere agricole, depozite medii |
| Howe truss | Verticale în compresie, diagonalele în tensiune | Sarcini mari concentrate in instalatii industriale si suporturi de poduri |
| Sarpă Pratt | Verticale în tensiune, diagonalele în compresie | Centrele logistice mari și fabricile-de acoperire largă sub sarcini gravitaționale |
| Warren truss | chingă triunghi echilateral | Traverse medii spre lungi cu sarcini uniform distribuite |
| Sarpă cu foarfece | Acorduri de jos înclinate încrucișate | Săli de expoziție, biserici, holuri care necesită tavane boltite înălțate |
| Sarpă mono | Profil cu o singură-pantă,-în unghi drept | Garaje, extinderi de facilități, magazii cu un singur-pas |
| Sticlă de ventilator | Pânze în formă de evantai-radiante | Ateliere, săli de sport, săli de sport cu acoperire largă |
| Regele stâlp | Un singur stâlp vertical cu două diagonale | Garaje-scurte, magazii de scule, cadre de legare secundare |
| Regina stâlp | Două bare verticale simetrice | Acoperișuri industriale și civile înclinate cu deschidere medie- |
Alegerea tipului de fermă depinde de deschiderea liberă, panta acoperișului, încărcare și cerințele arhitecturale. Pentru un proiect specific, geometria fermei și dimensiunile elementelor ar trebui să fie întotdeauna confirmate prin proiectarea structurală în conformitate cu codul de guvernare.
Avantajele structurilor de acoperiș din oțel
Raport mare rezistență-la-greutate
Deoarece elementele de ferme lucrează în principal în tensiune și compresie axială, oțelul este utilizat eficient, iar sarcina moartă a acoperișului este scăzută. Acoperișurile mai ușoare reduc sarcina pe stâlpi și fundații, ceea ce este deosebit de valoros pe soluri sărace sau unde fundațiile sunt scumpe.
Intervalele lungi și clare
Prin conversia momentelor de încovoiere în forțe axiale, fermele se pot întinde mult mai mult decât grinzile solide de greutate similară, creând spații libere-de coloane pentru depozite, săli de sport și clădiri terminale.
Comportament seismic și dinamic bun
Masa redusă a unei ferme din oțel reduce cererea seismică, iar ductilitatea oțelului permite structurii să disipeze energia în timpul acțiunii cutremurului atunci când conexiunile sunt detaliate corespunzător.
Construcție rapidă, industrializată
Fermele sunt prefabricate în fabrică cu tăiere și sudură precise, iar asamblarea pe șantier se bazează în principal pe conexiuni cu șuruburi. Acest lucru scurtează programul de construcție și reduce-manopera pe șantier și riscul meteorologic.
Flexibilitate de proiectare
Geometria fermei poate fi adaptată la acoperișuri plate, înclinate sau curbate, iar panza deschisă permite unor servicii precum conducte, țevi și iluminat să treacă prin adâncimea fermei.
Structuri de acoperiș din oțel vs. Sarpante din lemn
| Articol | Sarpă din oțel pentru acoperiș | Structură de acoperiș din lemn |
|---|---|---|
| Durabilitate | material anorganic; rezistent la putregai, termite și mucegai atunci când este acoperit | material organic; sensibil la-insecte plictisitoare din lemn și la umiditate |
| Stabilitate dimensională | Stabil; contracție sau deformare minimă la schimbarea temperaturii | Se poate deforma, despica sau răsuci în funcție de schimbările sezoniere ale umidității |
| Capacitate de deschidere | Raportul ridicat de rezistență{0}}la-greutate permite deschideri lungi | Interval limitat; secțiuni grele sau încadrare suplimentară necesară pentru deschideri largi |
| Comportamentul la foc | Ne-combustibil; protejat de straturi rezistente la foc-acolo unde este necesar | Combustibil; necesită tratament{0}}ignifug |
| Forţa de muncă-la faţa locului | Ansamblu prefabricat cu șuruburi, mai puține tranzacții pe șantier | Încadrare în câmp extins și tâmplărie |
Solicitați un proiect și o ofertă de oțel pentru acoperiș
Întrebări frecvente
Î: Cât durează fermele de acoperiș din oțel?
Cu o protecție adecvată împotriva coroziunii și întreținere periodică, fermele de acoperiș din oțel pot oferi o durată de viață de câteva decenii -, de obicei, de ordinul a 50 de ani sau mai mult, atunci când sistemul de acoperire este adaptat la categoria de corozivitate a șantierului și întreținut. Durata de viață reală depinde de mediu, calitatea acoperirii și frecvența inspecției.
Î: Un tavan interior poate fi atașat la ferme de oțel?
Da, dar detaliile conexiunii trebuie să fie proiectate, deoarece coarda de jos este un membru-care poartă sarcina. Umerașele, clemele și cadrul pot fi atașate la noduri aprobate sau de-a lungul coardei cu conexiuni proiectate; un inginer structural ar trebui să verifice sarcinile de la finisajele tavanului, izolația și iluminatul.
Î: Ce tipuri de ferme din oțel pentru acoperiș sunt disponibile?
Tipurile obișnuite includ ferme Pratt (diagonale în compresie, verticale în tensiune), ferme Fink (popular pentru deschideri mai mici și rezidențiale), ferme Warren (pânză triunghiulară echilaterală) și țesătura Howe (verticale în compresie). Cel mai bun tip depinde de deschidere, pantă și încărcare.
Î: Care este distanța tipică pentru fermele de acoperiș din oțel?
Distanța depinde de încărcarea pe acoperiș, de deschiderea și de vânt sau de zăpadă. În clădirile industriale și comerciale standard, fermele sunt de obicei distanțate la intervale de câțiva metri -, adesea în intervalul de la 3 m până la 9 m centru--centru -, cu pane care se întind între fermele. Distanța exactă trebuie determinată de proiectarea structurală.
Î: Fermele de acoperiș din oțel necesită întreținere?
Ferpile din oțel necesită mult mai puțină întreținere de rutină decât lemnul, dar se recomandă inspecții periodice - în special verificarea acoperirii la îmbinările cu șuruburi, detaliile de sudură și zonele în care vopseaua a fost zgâriată, astfel încât coroziunea să fie capturată din timp.
Î: Ce clase de oțel sunt folosite pentru fermele de acoperiș?
Clasele tipice sunt Q235B și Q355B conform GB/T 1591, ASTM A36 și A572 Grad 50 sau EN 10025 S235 și S355. Gradele de rezistență mai mari-poate fi utilizate pentru intervale lungi în care dimensiunile elementelor sunt guvernate de rezistență mai degrabă decât de rigiditate.