Металлические фермы из профильной трубы пролетом 8м 12 м серия: Библиотека государственных стандартов

Типовые серии металлические конструкции

Вернуться на страницу «Типовые серии»

Типовые серии по металлическим конструкциям.

КОЛОННЫ

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1.423.3-8	Стальные колонны одноэтажных производственных зданий без мостовых опорных кранов.	Смотреть
2	Серия 1.424-2	Стальные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми кранами.	Смотреть
3	Серия 1.424-4	Стальные колонны одноэтажных производственных зданий.	Смотреть
4	Серия 1.424.3-7	Стальные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми опорными кранами.	Смотреть

ПРОГОНЫ

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1. 462.3-17/85	Стальные решетчатые прогоны производственных зданий пролетом 12 м с применением профилей по сокращенному сортаменту металлопроката. Чертежи КМ.	Смотреть
2	Серия 1.462.3-22	Прогоны стальные производственных зданий.	Смотреть

ФЕРМЫ

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1.460.2-10/88	Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий с фермами из парных уголков.	Смотреть
2	Серия 1.460.2-11	Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий с применением ферм с поясами из широкополочных двутавров.	Смотреть
3	Серия 1.460.3-14	Стальные конструкции покрытий производственных зданий пролетами 18, 24 и 30 м с применением замкнутых гнутосварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодечно». Чертежи КМ.	Смотреть
4	Серия 1.466-2	Пространственные решетчатые конструкции из труб типа «Кисловодск». Рабочие чертежи.	Смотреть
5	Серия 1.263.2-4	Унифицированные конструкции стальных ферм для покрытий зальных помещений общественных зданий.	Смотреть

ПОДКРАНОВЫЕ БАЛКИ

№ п/п	Номер	Наименование	Примечания
1	Серия 1.426-1	Выпуск 1. Разрезные подкрановые балки пролетами 6 и 12 м под мостовые электрические краны общего назначения грузоподъемностью до 5 тонн. Чертежи КМ	Смотреть
2	Серия КЭ-01-57	Узлы крепления и стыки рельсов для стальных подкрановых балок. Чертежи КМД	Смотерть

ФАХВЕРК

№ п/п	Номер	Наименование	Посмотреть по ссылке
1	Серия 1. 427.3-9	Стальные конструкции фахверка одноэтажных производственных зданий.	Смотреть
2	Серия 1.427.3-4	Стальные стойки фахверка одноэтажных производственных зданий.	Смотреть

Расчёт фермы для навеса: формулы, которые понадобится использовать

Навес является простой архитектурной конструкцией, которая применяется в самых различных целях. В большинстве случаев его изготавливают при отсутствии гаража с накрытием на даче или для того, чтобы защитить площадку для отдыха от сильных лучей солнца. Для обеспечения надежности и прочности подобной постройки небольших размеров понадобится произвести расчет навеса. В конечном итоге можно будет получить данные, которые смогут показать, какие фермы будут использоваться и как их нужно будет варить.

Схему закрепления профильных труб можно увидеть на рис. 1.

На рисунке 1 изображена схема закрепления труб

Как рассчитать фермы для навеса своими руками?

Для того чтобы произвести расчет подобной конструкции для навеса, понадобится подготовить:

• Калькулятор и специальное программное обеспечение;
• СНиП 2. 01.07-85 и СНиП П-23-81.

При проведении расчетов надо будет выполнить следующие действия:

1. Прежде всего понадобится выбрать схему фермы. Для этого определяются будущие контуры. Очертания нужно выбирать исходя из основных функций навеса, материала и других параметров;
2. После этого надо будет определить габариты изготавливаемой конструкции. Высота будет зависеть от типа кровли и используемого материала, веса и других параметров;
3. Если размеры пролета превышают 36 м, понадобится произвести расчет для строительного подъема. В данном случае имеется ввиду обратный погашаемый изгиб от нагрузок на ферму;
4. Необходимо определить размеры панелей сооружения, которые должны соответствовать расстояниям между отдельными элементами, которые обеспечивают передачу нагрузок;
5. На следующем этапе определяется расстояние между узлами, которое чаще всего равняется ширине панели.

При произведении расчетов следуйте таким советам:

1. Понадобится все значения высчитать в точности. Следует знать, что даже малейший недочет приведет к ошибкам в процессе произведения всех работ по изготовлению конструкции. Если нет уверенности в собственных силах, то рекомендуется сразу же обратиться к профессионалам, которые имеют опыт в проведении подобных расчетов;
2. Для облегчения работы можно использовать готовые проекты, в которые останется лишь подставить имеющиеся значения.

На этом фото изображено металлическое укрытие

В процессе выполнения расчета фермы следует помнить, что в случае ее увеличивающейся высоты будет увеличиваться и несущая способность. В зимнее время года снег на подобном навесе практически не будет накапливаться. Для того чтобы увеличить прочность конструкции, следует установить несколько прочных ребер жесткости.

Для сооружения фермы лучше всего использовать трубу из железа, которая имеет небольшой вес, высокую прочность и жесткость. В процессе определения размеров для подобного элемента понадобится учитывать следующие данные:

1. Для конструкций небольших размеров, ширина которых составляет до 4,5 м, понадобится использовать трубу из металла 40х20х2 мм;
2. Для конструкций, ширина которых составляет менее 5,5 м, нужно использовать трубу с размерами 40х40х2 мм;
3. Если ширина фермы составит более 5,5 м, лучше всего применить трубу 60х30х2 мм или 40х40х3 мм.

В процессе планирования шага ферм следует учитывать, что максимально возможное расстояние между трубами навеса составляет 1,7 м. Только в таком случае можно будет сберечь надежность и прочность конструкции.

Пример расчета ферм для навеса

1. В качестве примера будет рассмотрен навес шириной 9 м уклоном в 8°. Пролет сооружения составляет 4,7 м. Нагрузки снега для региона находятся на уровне 84 кг/м²;
2. Вес фермы составляет приблизительно 150 кг (следует взять маленький запас на прочность). Вертикальная нагрузка составляет 1,1 т на стойку с высотой 2,2 м;
3. Одним концом ферма будет опираться на стенку постройки из кирпича, а вторым — на колонну для опоры навеса с помощью анкерных болтов. Для изготовления фермы используется квадратная труба 45х4 мм. Следует заметить, что с подобным приспособлением достаточно удобно работать;
4. Лучше всего изготавливать фермы с параллельными поясами. Высота каждого из элементов составляет 40 см. Для раскосов используется труба сечением 25х3 мм. Для нижнего и верхнего пояса применяется труба 35х4 мм. Козырьки и другие элементы нужно будет сварить друг с другом, потому толщина стенки будет 4 мм.

В конечном итоге можно будет получить следующие данные:

• Расчетное сопротивление для стали: Ry = 2,45 T/см²;
• Коэффициент надежности — 1;
• Пролет для фермы — 4,7 м;
• Высота фермы — 0,4 м;
• Число панелей для верхнего пояса конструкции — 7;
• Углы нужно будет варить через один.

Все нужные данные для расчетов можно будет найти в специальных справочниках. Однако профессионалы рекомендуют производить расчеты подобного типа с помощью использования программного обеспечения. Если будет допущена ошибка, то изготавливаемые фермы сложатся под воздействием нагрузок снега и ветра.

Как рассчитать ферму для навеса из поликарбоната?

Навес является сложной конструкцией, поэтому перед приобретением определенного количества материала понадобится смета. Каркас для опоры должен иметь возможность выдерживать любые нагрузки.

Для того чтобы произвести профессиональный расчет конструкции из поликарбоната, рекомендуется обратиться за помощью к инженеру с опытом подобной работы. Если навес являет собой отдельную конструкцию, а не пристройку к частному дому, то расчеты усложнятся.

Уличная кровля состоит из столбиков, лаг, ферм и покрытия. Именно эти элементы и нужно будет рассчитывать.

Если планируется изготовить навес из поликарбоната арочного типа, то не получится обойтись без использования ферм. Фермы являются приспособлениями, которые связывают лаги и опорные столбики. От подобных элементов будут зависеть размеры навеса.

Навесы из поликарбоната, в качестве основы которых применяются металлические фермы, изготавливать достаточно сложно. Правильный каркас сможет распределять нагрузку по опорным столбикам и лагам, при этом конструкция навеса не будет разрушаться.

Для монтажа поликарбоната лучше всего использовать профильные трубы. Основной расчет фермы — учет материала и уклона. К примеру, для односкатной навесной конструкции с маленьким уклоном применяется неправильная форма фермы. Если конструкция имеет маленький угол, то можно использовать металлические фермы в форме трапеции. Чем больше радиус структуры арки, тем меньше существует возможностей задержки снега на кровле. В данном случае несущая способность фермы будет большой (рис. 2).

На рисунке 2 изображен будущий навес покрытый поликарбонатом

Если используется простая ферма домиком размерами 6х8 м, то расчеты будут такими:

• Шаг между столбиками для опоры — 3 м;
• Количество металлических столбиков — 8 шт;
• Высота ферм под стропами — 0,6 м;
• Для устройства обрешетки крыши понадобится 12 профильных труб с размерами 40х20х0,2 см.

В некоторых случаях можно сэкономить путем уменьшения количества материала. К примеру, вместо 8-ми стоек можно установить 6. Можно также сократить обрешетку каркаса. Однако не рекомендуется допускать потерю жесткости, так как это может привести к разрушению сооружения.

Подробный расчет фермы и дуги для навеса

В данном случае будет производиться расчет навеса, фермы которого устанавливаются с шагом 1 м. Нагрузка на подобные элементы от обрешетки передается исключительно в узлах фермы. В качестве материала для кровли используется профнастил. Высота фермы и дуги может быть любой. Если это навес, который примыкает к основной постройке, то главным ограничителем является форма кровли. В большинстве случаев сделать высоты фермы больше 1 м не получится. С учетом того, что понадобится делать ригеля между колоннами, максимальная высота составит 0,8 м.

Схему навеса по фермам можно увидеть на рис. 3. Голубым цветом обозначаются балки обрешетки, синим цветом — ферма, которую нужно будет рассчитывать. Фиолетовым цветом обозначаются балки или фермы, на которые будут опираться колонны.

В данном случае будет использоваться 6 ферм треугольной формы. На крайние элементы нагрузка будет в несколько раз меньше, чем на остальные. В данном случае металлические фермы будут консольными, то есть их опоры располагаются не на концах ферм, а в узлах, которые изображены на рис. 3. Такая схема позволяет равномерно распределять нагрузки.

На рисунке 3 изображена схема укрытия по фермам

Расчетная нагрузка составляет Q = 190 кг, при этом снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Благодаря сечениям возможно произвести расчет усилий во всех стержнях конструкции, при этом нужно учитывать тот факт, что ферма и нагрузка на данный элемент является симметричной. Следовательно, понадобится рассчитывать не все фермы и дуги, а лишь некоторые из них. Для того чтобы свободно ориентироваться в большом количестве стержней в процессе расчета, стержни и узлы промаркированы.

Формулы, которые понадобится использовать при расчете

Понадобится определить усилия в нескольких стержнях фермы. Для этого следует использовать уравнение статического равновесия. В узлах элементов шарниры, потому значение моментов изгиба в узлах фермы равно 0. Сумма всех сил по отношению к оси x и y тоже равна 0.

Понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 3 (д):

М3 = -Ql/2 + N2-a*h = 0, где l — расстояние от точки 3 до точки приложения силы Q/2, которое составляет 1,5 м, а h — плечо действия силы N2-a.

Ферма имеет расчетную высоту 0,8 м и длину 10 м. В таком случае тангенс угла a составит tga = 0,8/5 = 0,16. Значение угла a = arctga = 9,09°. В конечном итоге h = lsina. Из этого следует уравнение:

N2-a = Ql/(2lsina) = 190/(2*0,158) = 601,32 кг.

Таким же образом можно определить значение N1-a. Для этого понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 2:

М2 = -Ql/2 + N1-a*h = 0;

N1-a*h = Ql/2;

N1-a = Q/(2tga) = 190/(2*0,16) = 593,77 кг.

Проверить правильность вычислений можно путем составления уравнения сил:

EQy = Q/2 — N2-asina = 0; Q/2 = 95 = 601,32 * 0,158 = 95 кг;

EQx = N2-acosa — N1-a = 0; N1-a = 593,77 = 601,32 * 0,987 = 593,77 кг.

Условия статистического равновесия выполнены. Любое из уравнений сил, которые использовались в процессе проверки, можно использовать для того, чтобы определить усилия в стержнях. Дальнейший расчет ферм производится таким же образом, уравнения не изменятся.

Стоит знать, что расчетную схему можно составить, так чтобы все продольные силы направлялись от поперечных сечений. В таком случае знак «-» перед показателем силы, который получен при расчетах, покажет, что подобный стержень будет работать на сжатие.

Для того чтобы определить усилие в стержне з-и, понадобится первым делом определить значение угла у: h = 3siny = 2,544 м.

Подробную информацию о том как рассчитать навес с помощью программы вы сможете узнать просмотрев это видео:

Ферма для навеса своими руками рассчитывается несложно. Понадобится лишь знать основные формулы и уметь их использовать.

3D Расчёт треугольной фермы — онлайн калькулятор

Инструкция для калькулятора расчета треугольной фермы

Введите значения размеров в миллиметрах:

 

X – Длина треугольной стропильной фермы зависит от размера пролета, который необходимо накрыть и способа ее крепления к стенам. Деревянные треугольные фермы применяют для пролетов длиной 6000-12000 мм. При выборе значения X нужно учитывать рекомендации СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» (актуализированная редакция СНиП II-25-80).

Y – Высота треугольной фермы задается соотношением 1/5-1/6 длины X.

Z – Толщина, W – Ширина бруса для изготовления фермы. Искомое сечение бруса зависит от: нагрузок (постоянные – собственный вес конструкции и кровельного пирога, а также временно действующие – снеговые, ветровые), качества применяемого материала, длины перекрываемого пролета. Подробные рекомендации о выборе сечения бруса для изготовления фермы, наведены в СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», также следует учитывать СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям 1, 2 и 3-го сорта по ГОСТ 8486-86 «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия».

S – Количество стоек (внутренних вертикальных балок). Чем больше стоек, тем выше расход материала, вес и несущая способность фермы.

Если необходимы подкосы для фермы (актуально для ферм большой протяженности) и нумерация деталей отметьте соответствующие пункты.

Отметив пункт «Черно-белый чертеж» Вы получите чертеж, приближенный к требованиям ГОСТ и сможете его распечатать, не расходуя зря цветную краску или тонер.

Нажмите «Рассчитать».

Треугольные деревянные фермы применяют в основном для кровель из материалов требующих значительного уклона. Онлайн калькулятор для расчета деревянной треугольной фермы поможет определить необходимое количество материала, выполнит чертежи фермы с указанием размеров и нумерацией деталей для упрощения процесса сборки. Также с помощью данного калькулятора Вы сможете узнать общую длину и объем пиломатериалов для стропильной фермы.

Изготовление металлоконструкций ферм своими руками и расчет металлической крыши

Для скатных крыш с большими площадями нужны металлические стропильные системы. К строениям такого типа относятся производственные цеха, павильоны, навесы для автостоянок и другие постройки промышленного и хозяйственного назначения. Такие стропила имеют форму треугольника или полукруга и выглядят как односкатные или двускатные сооружения с малым уклоном.

Для изготовления металлоконструкций ферм и их сборки нужны предварительные расчеты и соблюдение ряда условий.  

Металлические фермы для цеха

Важно понимать, что удельная плотность металла больше, чем у дерева, но древесина окажется тяжелее за счет увеличения сечения профиля. Сечение профиля в основном зависит от нагрузки, а это мощность ветра и количество снега в данной местности, умноженное на площадь.

Общие понятия о стропильной ферме из металла ↑

Сборка из ферросплава

Прежде всего, следует разобраться с определением. Металлической стропильной фермой называется конструкция, состоящая из стропильных ног, распорок, ригелей, подкосов и стоек. Все эти элементы соединены (сварены) между собой и находятся в одной общей плоскости.

Устройство металлической фермы

Но если быть более точным, то такое понятие подразумевает висячую конструкцию из вышеперечисленных элементов с упором на стойки. Варианты могут отличаться между собой по количеству перемычек, наклону стропильных ног и общей длиной сборки.

Выбор ферм в первую очередь зависит от величины площади, кровельного материала и атмосферных механических нагрузок (снег, ветер).

В зависимости от очертаний, фермы подразделяют на четыре вида:

• односкатная;
• с параллельным поясом
• полигональной конструкции;
• треугольная.

Основные формы металлических конструкций

Элементы для стропильных систем чаще всего изготавливают из парного профиля (двух полуферм), где узловые соединения укрепляются косынками (распорками). Верхний пояс фермы изготавливают из двух неравносторонних уголков, которые после монтажа выглядят, как тавр. Между собой они скрепляются сваркой либо болтовым соединением.

При увеличенной нагрузке на стропильную систему в пределах панелей применяют парные швеллеры или двутавры. Стойки, раскосы и остальные перемычки делают в виде крестообразной тавровой конструкции. Но в том случае, когда все узлы на ферме соединяются при помощи сварки, лучше использовать тавр, так как это цельный (более мощный) профиль.

Трубные профили разного сечения

В частном строительстве обычно применяется профилированная труба – полые материалы значительно легче тавра, двутавра и швеллера.

Еще одним плюсом такой металлической конструкции является ее мобильность, то есть, ферму очень легко собрать на строительной площадке. Кроме того, из труб (круглых или профилированных) можно изготовить любую конструкцию.

Трубные профили, которые используются для таких ферм, могут быть либо гнутыми (шовными), либо горячекатаными. Толщина стенки у более прочных горячекатаных труб составляет от 1,5 до 5 мм, они изготавливаются с прямоугольным или квадратным сечением. Мощность трубы на изгиб не меньше, чем у тавра, но масса последнего больше.

Вне зависимости от того, какая возводится крыша (односкатная, двускатная или гнутая), фермы различают по углу их уклона. В общем понимании такие конструкции делятся на три категории: с уклоном 22-30ᵒ, 15-22ᵒ и 6-15ᵒ.

Требования к фермам с уклоном ската 22-30ᵒ ↑

Треугольные фермы

Односкатный навес из ферм

В тех случаях, когда проектом здания предусмотрен наклон ската 22-30ᵒ, обычно в качестве кровельного материала используется шифер, этернит (композитный шифер) или железо (фальцевое покрытие из жести). Высоту треугольной фермы по коньковой балке следует приравнивать к 1/5 длины пролета (при длине ноги 10 м высота конька составит 10/5=2 м или 200 см минимум).

Такая конструкция получится наиболее легкой и с нее быстрее стекут атмосферные осадки.

Для больших пролетов от 14 до 20 м предпочтительно выбирать конструкцию с нисходящими раскосами – она лучше всего переносит нагрузки от снега и ветра, следовательно, имеет меньший вес. Панель в верхнем поясе здесь составляет порядка 1,75-2,5 м длины и в каждой паре их количество должно быть четным. Это означает, что число пролетов при заданных размерах равно 8 (14/1,75=8; 20/2,5=8).

Кровля с углом наклона в 30 градусов

У зданий промышленного типа (производственных цехов, павильонов и так далее) длина пролета достигает 25-30 м, и в таком случае желательно применять фермы Полонсо. Это тоже парные конструкции, которые соединяются затяжкой. Здесь есть возможность избежать установки длинных раскосов в центральных панелях, это значительно сокращает общую массу конструкции, и как следствие – количество требуемого материала.

• Верхний пояс в таком случае разбивают на 12 или 16 отсеков по 2-1,85 м (25/12=2,08 м; 30/16=1,85 м).
• Нижний пояс приподнимают для увеличения угла. Нагрузка в поясах уменьшается, а опорные узлы получаются наиболее простыми. Подвесные потолки для таких конструкций не используют.

Конструкция фермы с уклоном ската 6-22ᵒ ↑

Конструкции с прямым и ломаным нижним поясом

• Если стропильная металлическая ферма имеет уклон по скату 15-22ᵒ, то ее высота по коньковой балке должна равняться 1/7 длины пролета. Для увеличения высоты на 0,16-0,23 частей от длины пролета нижний пояс делают ломаного типа. Такой метод снижает массу фермы с обычной треугольной конструкцией до 30%, но длина пролета здесь допускается не более 20 м. В тех случаях, когда пролет увеличивается более 20 м, применяют конструкцию Полонсо.
• Если крыша почти плоская и имеет уклон не более 6-15ᵒ, лучше всего использовать фермы в виде трапеции. Самый оптимальный вариант, это когда конек оказывается на высоте 1/7 или 1/9 суммы от общей длины пролета. Например, при длине ноги 10 м высота конька делается 10/7=1,42 м или 10/9=1,11 м.
• Если подвеска потолка не предусмотрена к стропильной системе, раскосы устанавливают в виде треугольной решетки. Количество секций или панелей рассчитывается по такому же принципу, как и для обычных треугольных конструкций.

Важно, чтобы чердачные стены и опоры ферм имели достаточную высоту. В противном случае крыша проектируется с переломом у опор – это позволяет создать нужное пространство.

Для подвесных панелей их размеры должны соответствовать длине нижних и верхних элементов. То есть, их длина кратна 2 по длине стропил, но не более 1,5-2 м. Следует отметить – для потолков сложной формы более всего подходят фермы Полонсо.

Сборка парной металлической фермы (красным обозначена линия сварочного шва)

Самостоятельно рассчитать металлическую крышу, изготовить и установить фермы из металла очень сложно. Делать это целесообразно только для небольших навесов.

Особенности монтажа металлических стропил ↑

В тех случаях, когда длина ферм превышает 10-12 м, проводят расчет металлической крыши как спаренную систему. То есть, стропильные ноги вместе с перемычками должны складываться из двух частей, так как их сложно транспортировать целиком – это неудобно, да и накладно в экономическом отношении.

Гораздо проще разделить ферму по стропильным ногам на два фрагмента и позднее соединить их затяжками и сваркой, чем монтировать на строительной площадке такую конструкцию. Но здесь очень важно учитывать, чтобы составные части не делились на левую и правую – они должны быть одинаковыми. В противном случае, это грозит путаницей на месте сборки.

Соединения двух частей осуществляются при помощи накладок, которые закрепляются болтами и сварки по швам на стыках.

Каждый вариант отличается друг от друга, но чем больше болтовых соединений, тем прочнее будут узлы – затяжки помогут зафиксировать сварочные швы металлоконструкции фермы.

Советы по расчету ферм в домашних условиях ↑

Зависимость длины стропил от уклона ската

Для правильного расчета металлической крыши в домашних условиях необходимо опираться на СНиП П-23-81 и СНиП 2.01.07-85:

1. В первую очередь выберите подходящую схему стропильной системы, исходя из уклонов ската, вида кровельного материала и назначения сооружения.
2. Если типовые требования не предусматривают определенных контуров, то проектируйте конструкцию по принципу экономии материалов.
3. Высоту верхнего угла определите по прочности покрытия (наиболее тупым верхний угол делают для металлочерепицы, профнастила или фальцевой крыши).
4. Размеры панелей (секций) рассчитывайте в соответствии с уклоном, как это предложено в трех подзаголовках с разными углами ферм в этой публикации.
5. Чтобы избежать долгих и сложных расчетов, возьмите за основу любой типовой проект, который подходит к размерам здания.

Фермы из профильной трубы в устройстве крыши

Изготовление и монтаж ферм своими руками ↑

Чаще всего для изготовления металлических ферм своими руками выбирают профильные трубы, которые сваривают между собой.

• Для навесов шириной до 4 м подойдет труба с сечением 40×20×2 мм.
• Для крыши шириной до 5,5 нужны трубы 40×40×2 мм.
• При ширине постройки более 5,5 м рекомендуются профили 40×40×3 мм, 60×30×2 мм.

Работу начинают внизу, а затем поднимают заготовки и приваривают их к стойкам. Для подъема и удерживания в нужном положении тяжелых конструкций потребуется техника.

Сборка крыши навеса своими руками

Порядок действий такой:

1. Уложить на земле продольные трубы и приварить их к опорным стойкам.
2. Соединить верхний и нижний пояс раскосами и перемычками.
3. Поднять металлоконструкцию и приварить к продольны трубам вертикальных стоек
4. После установки всех ферм соединить их продольными перемычками по скату. Расстояние должно составлять полметра. Эти перемычки в дальнейшем послужат опорой для монтажа кровельных листов. Все неровности важно тщательно зачистить, иначе кровельное покрытие не ляжет ровно и без зазоров.
5. Очистить поверхность конструкции, отшлифовать металл, обезжирить специальными составами, нанести слой грунтовки и окрасить.

Видео: Арочная крыша из труб ↑

В заключение следует обратить внимание на аккуратность – малейшая оплошность при расчетах металлической крыши приведет к перекосу, а значит, к ошибке во всей кровельной конструкции. Если не надеетесь на свои математические способности – обратитесь за помощью к специалистам.

Расстояние между опорами труб или пролеты труб в нефтехимической промышленности

Максимальное расстояние между опорами труб

Расположение опор трубопровода зависит от четырех факторов: размера трубы, конфигурации трубопровода, расположения клапанов и фитингов, а также конструкции, доступной для опоры. Отдельные материалы трубопровода имеют независимые соображения относительно пролета и размещения опор.

Размер трубы относится к максимально допустимому расстоянию между опорами трубы. Пролет — это функция веса, которую должны нести опоры.По мере увеличения размера трубы увеличивается и вес трубы. Количество жидкости, которое может переносить труба, также увеличивается, тем самым увеличивая вес на единицу длины трубы.

NPS	Вода Сервис	Пар, газ Air Service
1	2,1 млн	2,7 млн ​​
2	3,0 млн	4,0 млн
3	3,7 млн ​​	4.6 млн
4	4.3 м	5,2 млн
6	5,2 млн	6.4 млн
8	5,8 млн	7,3 млн
12	7,0 млн	9,1 млн
16	8,2 млн	10,7 млн ​​
20	9,1 млн	11,9 млн
24	9,8 млн	12,8 млн

Общие примечания:

• Рекомендуемое максимальное расстояние между опорами для горизонтальных прямых участков стандартной и более тяжелой трубы при максимальной рабочей температуре 750 ° F (400 ° C)
• Не применяется при расчете пролета или при наличии сосредоточенных нагрузок между опорами, такими как фланцы, клапаны, специальные детали и т. Д.
• Расстояние основано на неподвижной опоре балки с изгибающим напряжением, не превышающей 2300 фунтов на кв. Дюйм (15,86 МПа), и изолированной трубе, заполненной водой или эквивалентной массе стальной трубы для пара, газа или воздуха, а также шаге линии таков, что прогиб на 0,1 дюйма (2,5 мм) между опорами допустим.

Конфигурация системы трубопроводов влияет на расположение опор труб. Там, где это возможно, следует располагать опору рядом с изменением направления трубопровода.В противном случае обычной практикой является проектирование длины трубопровода между опорами, равной или меньшей 75% максимальной длины пролета при изменении направления между опорами. Информацию о максимальной длине пролета см. В соответствующих главах, посвященных материалам трубопроводов.

Клапаны

требуют независимой опоры, а также счетчиков и других приспособлений. Эти элементы создают концентрированные нагрузки на систему трубопроводов. Независимые опоры предусмотрены с каждой стороны сосредоточенной нагрузки.

Расположение, а также выбор опор для труб зависят от имеющейся конструкции, к которой может быть прикреплена опора.Точка крепления должна выдерживать нагрузку от опоры. Опоры не располагаются там, где они будут мешать другим конструктивным решениям. Некоторые материалы трубопроводов требуют, чтобы они не поддерживались в областях, которые могут подвергнуть материал трубопроводов воздействию чрезмерных температур окружающей среды. Кроме того, трубопровод не прикреплен жестко к поверхностям, передающим вибрации. В этом случае опоры для труб изолируют систему трубопроводов от вибрации, которая может нарушить структурную целостность системы.

Расстояние зависит от размера трубы, жидкости, подаваемой по системе трубопроводов, температуры жидкости и температуры окружающей среды. Определение максимально допустимого расстояния или пролета между опорами основывается на максимальной величине, на которую трубопровод может отклониться из-за нагрузки. Обычно допускается прогиб 2,5 мм при условии, что максимальное напряжение трубы ограничено 1500 фунтами на квадратный дюйм или допустимым расчетным напряжением, деленным на коэффициент безопасности 415, в зависимости от того, какое из значений меньше.Некоторые производители трубопроводных систем и производители вспомогательных систем имеют информацию о своей продукции, в которой рекомендуемые расстояния представлены в таблицах или диаграммах. Эти данные обычно являются эмпирическими и основаны на полевом опыте.

Примечание автора …

Диаграммы пролетов трубы

Диаграммы пролета труб

очень хороши, но не более чем руководство. Я видел несколько таблиц и диаграмм, все с разными значениями. Вы должны учитывать используемый материал, толщину стены, плотность среды, изоляцию и т. Д..Для действительно хорошей оценки рабочих напряжений и прогибов необходимы расчеты напряжений труб. Также инженер должен определить, какую опору он хочет использовать. Должны ли быть ограничения на движения, или даже фиксированная точка и т.д. и т.п. Сопровождение — это профессия.

Статьи в формате .pdf ниже расскажут, почему поддержка — это профессия.

Производство пролетов труб на PipeMill — проектирование, проектирование и анализ трубопроводов.

Определение максимального пролета между опорами труб с использованием теории максимального изгибающего напряжения.

Обучающий онлайн-курс SunCam на тему: «Введение в трубопроводную инженерию» Джеральда Мэя, ЧП.

Трубы Общие — Номинальный размер трубы (NPS) и график (SCH)

Что такое номинальный размер трубы?

Номинальный размер трубы (NPS) — это североамериканский набор стандартных размеров труб, используемых для высоких или низких давлений и температур. Название NPS основано на более ранней системе «Размер железной трубы» (IPS).

Эта система IPS была создана для обозначения размера трубы.Размер представляет собой приблизительный внутренний диаметр трубы в дюймах. Труба IPS 6 дюймов — это труба, внутренний диаметр которой составляет приблизительно 6 дюймов. Пользователи начали называть эту трубу как 2-дюймовую, 4-дюймовую, 6-дюймовую трубу и т. Д. Для начала каждый размер трубы производился с одной толщиной, которая позже была названа стандартный (STD) или стандартный вес (STD.WT.). Наружный диаметр трубы был стандартизирован.

В соответствии с промышленными требованиями, предъявляемыми к жидкостям под более высоким давлением, трубы производились с более толстыми стенками, что стало известно как сверхпрочные (XS) или сверхтяжелые (XH).Требования к более высокому давлению еще больше увеличивались при использовании труб с более толстыми стенками. Соответственно, трубы изготавливались с двойными сверхпрочными (XXS) или двойными сверхтяжелыми (XXH) стенками, при этом стандартизованные наружные диаметры не изменились. Обратите внимание, что на этом веб-сайте используются только термины XS и XXS .

Таблица труб

Итак, во времена IPS использовались только три толщины стены. В марте 1927 года Американская ассоциация стандартов провела обследование промышленности и создала систему, определяющую толщину стенок на основе меньших шагов между размерами.Обозначение, известное как номинальный размер трубы, заменило размер железной трубы, а термин «график» ( SCH ) был изобретен для определения номинальной толщины стенки трубы. Добавляя номера спецификации к стандартам IPS, сегодня мы знаем диапазон толщины стенок, а именно:

SCH 5, 5S, 10, 10S, 20, 30, 40, 40S, 60, 80, 80S, 100, 120, 140, 160, STD, XS и XXS.

Номинальный размер трубы ( NPS ) — это безразмерное обозначение размера трубы. Он указывает на стандартный размер трубы, если за ним следует номер обозначения конкретного размера без символа дюйма.Например, NPS 6 обозначает трубу, внешний диаметр которой составляет 168,3 мм.

NPS очень слабо связано с внутренним диаметром в дюймах, а трубы NPS 12 и меньшие имеют внешний диаметр больше, чем обозначение размера. Для NPS 14 и больше NPS равен 14 дюймам.

Для данного NPS внешний диаметр остается постоянным, а толщина стенки увеличивается с увеличением номера спецификации. Внутренний диаметр будет зависеть от толщины стенки трубы, указанной в спецификации.

Резюме:
Размер трубы задается двумя безразмерными числами,

• номинальный размер трубы (NPS)
• номер расписания (SCH)

и соотношение между этими числами определяют внутренний диаметр трубы.

Размеры труб из нержавеющей стали

определены стандартом ASME B36.19, охватывающим внешний диаметр и толщину стенки по спецификации. Обратите внимание, что все толщины стенок нержавеющей стали по ASME B36.19 имеют суффикс «S». Размеры без суффикса «S» соответствуют ASME B36.10, который предназначен для труб из углеродистой стали.

Международная организация по стандартизации (ISO) также использует систему с безразмерным обозначением.
Диаметр номинальный ( DN ) используется в метрической системе единиц. Он указывает на стандартный размер трубы, если за ним следует номер обозначения конкретного размера без символа миллиметра. Например, DN 80 является эквивалентом NPS 3. Ниже приведена таблица с эквивалентами для размеров труб NPS и DN.

NPS	1/2	3/4	1	1¼	1½	2	2½	3	3½	4
DN	15	20	25	32	40	50	65	80	90	100

Примечание. Для NPS ≥ 4 соответствующий DN = 25, умноженный на номер NPS.

Теперь вы знаете, что такое «ein zweihunderter Rohr» ?. Немцы подразумевают под этим трубу NPS 8 или DN 200. В данном случае голландцы говорят о «8 duimer». Мне действительно любопытно, как люди в других странах указывают на трубку.

Примеры действительного наружного диаметра. и И.Д.

Фактический наружный диаметр

• Фактический наружный диаметр NPS 1 = 1,5 / 16 дюймов (33,4 мм)
• Фактический наружный диаметр NPS 2 = 2,3 / 8 дюйма (60,3 мм)
• Фактический наружный диаметр NPS 3 = 3½ дюйма (88,9 мм)
• NPS 4 фактический O.D. = 4½ дюйма (114,3 мм)
• Фактический наружный диаметр NPS 12 = 12¾ «(323,9 мм)
• Фактический наружный диаметр NPS 14 = 14 дюймов (355,6 мм)

Фактический внутренний диаметр 1 дюймовой трубы.

• NPS 1-SCH 40 = Внешний диаметр 33,4 мм — WT. 3,38 мм — I.D. 26,64 мм
• NPS 1-SCH 80 = Внешний диаметр 33,4 мм — WT. 4,55 мм — I.D. 24,30 мм
• NPS 1-SCH 160 = Внешний диаметр 33,4 мм — WT. 6,35 мм — I.D. 20,70 мм

Как указано выше, никакой внутренний диаметр не соответствует истине 1 дюйм (25,4 мм).
Внутренний диаметр определяется толщиной стенки ( WT ).

Факты, которые вам необходимо знать!

Schedule 40 и 80 приближаются к STD и XS и во многих случаях одинаковы.
Для размеров от NPS 12 и выше толщина стенки между сортаментами 40 и STD отличается, от NPS 10 и выше толщина стенки между сортами 80 и XS отличается.

Список 10, 40 и 80 во многих случаях аналогичен списку 10S, 40S и 80S.
Но будьте осторожны, от NPS 12 до NPS 22 толщина стенки в некоторых случаях отличается.В этом диапазоне трубы с индексом «S» имеют более тонкую толщину стенки.

ASME B36.19 не распространяется на все размеры труб. Следовательно, требования к размерам ASME B36.10 применяются к трубам из нержавеющей стали размеров и графиков, не охватываемых ASME B36.19.

Примечание автора …

История номинального размера трубы 9 марта 2006 г.

• Персоналу PM Engineer (PME) (один из дочерних журналов SUPPLY HOUSE TIMES) был задан вопрос о том, как получился номинальный размер трубы.Вот ответ, предоставленный редакционным директором PME Юлиусом Балланко.
• Человеком, непосредственно ответственным за номинальный размер трубы, был джентльмен по имени Роберт Бриггс. Бриггс был суперинтендантом завода Pascal Iron Works в Филадельфии. В 1862 году он написал набор спецификаций для железных труб и разослал их всем заводам в этом районе.
• Поймите, что в 1862 году Соединенные Штаты были вовлечены в Гражданскую войну. Каждый трубный завод производил свои трубы и фитинги по своим техническим требованиям.Бриггс попытался стандартизировать размеры, что также помогло бы военным усилиям. Труба и фитинги будут взаимозаменяемыми между мельницами. В 1862 году это было довольно необычно.
• Стандарты на трубы стали известны как «Стандарты Бриггса». В конечном итоге они стали американскими стандартами и, наконец, стандартами, используемыми для современных труб.
• Текущий стандарт стальных труб ASTM A53 в основном использует стандарт Бриггса для труб размером от 1/2 до 4 дюймов. Вы заметите, что после 4 дюймов труба начинает приближаться к фактическому размеру. используется для идентификации трубы.
• Итак, вы, наверное, спросите, откуда взялись размеры? Ну, это были размеры штампов, используемых в Pascal Iron Works. Бриггс заставил всех подстроиться под себя. Отсюда и название «именная» труба. размер возник, что означает «близко к» или «где-то рядом» с действительным измерением.

Я нашел историю номинального размера трубы в Supplyhouse Times

Физика 9702 Сомнения | Страница справки 213

Вопрос 1020: [Электрический ток> Сопротивление провода]

Планируется установка электрического душа. встроен в дом.Мощность душа — 10,5 кВт, 230 В. Душевая кабина подключенный к сети 230 В кабелем длиной 16 м, как показано на рис. 6.1.

(а) Покажите, что для нормальной работы душевой кабины ток равен приблизительно 46 A.

(b) Сопротивление двух проводов кабеля приводит к возникновению потенциала разница в диаметре душевой кабины должна быть уменьшена. Разница потенциалов поперек душевой кабины должно быть не менее 225 В.

Провода в кабеле сделаны из медь удельного сопротивления 1.8 × 10 ^–8 Ом м.

Предполагая, что ток в проводов 46 А, рассчитать

(i) максимальное сопротивление кабель,

(ii) минимальная площадь сечение каждого провода в кабеле.

(c) Подключение душевой кабины к электросети с помощью кабеля наличие проводов со слишком малой площадью поперечного сечения значительно уменьшит мощность душевой кабины.

(i) Предполагая, что душ работает при 210 В, а не 230 В, и что его сопротивление не меняется, определить коэффициент

мощность, рассеиваемая душевой кабиной при 210 В / мощность, рассеиваемая душевая кабина на 230 В

(ii) Предложите и объясните еще одно Недостаток использования в кабеле проводов малого сечения.

Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене — Отчет за 6 квартал ноября 2007 г.

Решение 1020:

(а)

Мощность = VI

Ток, I = (10,5 × 10 ³ ) / 230 = 45,7 А

б)

(i)

Разница потенциалов на кабеле = (230 — 225 =) 5,0 В

Сопротивление, R = (V / I =) 5,0 / 46

Сопротивление, R = 0,11 Ом

(ii)

R = ρL / A

0.11 = [(1,8 × 10 ^-8 ) × (16 × 2)] / A

Минимальная площадь поперечного сечения каждый провод, A = 5,3 × 10 ^-6 м ²

(в)

(i)

ЛИБО мощность = В ² / R ИЛИ мощность α В ²

Итак, соотношение = (210/230) ² = 0,83

{В этом вопросе мы сравнивая рассеиваемую мощность при напряжении блока 210 В и 230 В. Дано что сопротивление не изменилось. Итак, мы должны использовать формулу, которая связывает мощность рассеивается P до сопротивления R и напряжения V.Мы не можем включать другие количества, которые также будут меняться при изменении V. Эта формула P = V ² / Р.

Например, мы не можем использовать формула P = VI, потому что ток I также изменится при изменении V. Так что сравнение рассеиваемой мощности в зависимости от V не будет актуальным. потому что я тоже меняюсь.}

(ii) Сопротивление кабеля равно больше. Значит, потеря мощности больше / опасность пожара / изоляция может расплавиться / провод может плавиться / кабель нагревается

Вопрос 1021: [Электромагнетизм > Токоведущий провод]

Течение по длинной прямой вертикальный провод идет в направлении XY, как показано на рис.6.1.

(a) На рис. 6.1 нарисуйте картину магнитного потока в горизонтальная плоскость ABCD за счет токоведущего провода. Нарисуйте не менее четырех потоков линий.

(b) Токоведущий провод находится в магнитном поле Земли. В качестве в результате узор, изображенный на рис. 6.1, накладывается на горизонтальный составляющая магнитного поля Земли.

На рис. 6.2 показан вид сверху плоскость ABCD с током в проводе, выходящем из плоскости.

Горизонтальная составляющая Также показано магнитное поле Земли.

(i) На рис. 6.2 отметьте буква P — точка, где возникает магнитное поле из-за токоведущего провода может быть равным и противоположным земному.

(ii) Для длинного прямого провода ток I, плотность магнитного потока B на расстоянии r от центра провода определяется выражением

B = μ ₀ I / 2πr

где μ ₀ — проницаемость свободного пространства.

Точка P в (i) оказывается 1,9 см от центра провода на ток 1,7 А.

Рассчитайте значение по горизонтали составляющая плотности магнитного потока Земли.

(c) Ток в проводе в (b) (ii) увеличивается. Точка P находится теперь оказалось 2,8 см от провода.

Определите новый ток в провод.

Ссылка: Документ о прошедшем экзамене — Отчет за ноябрь 2009 г. 41 Q6

Решение 1021:

(a) Линии потока должны быть концентрическими окружностями с увеличением разделение и правильное направление (против часовой стрелки) очистить

б)

(i) правильное положение слева от провода

(ii)

Плотность магнитного потока B = (4π × 10 ^-7 × 1.7) / (2π × 1,9 × 10 ^-2 )

Плотность магнитного потока B = 1,8 × 10 ^-5 Т

(в)

{B = μ ₀ I / 2πr. Итак, B × 2π r = μ ₀ I . Расстояние r пропорционально к текущему I.}

расстояние ∝ текущий

{При токе = 1,7 А, расстояние P от центра = 1,9 см

Когда расстояние P от центр = 2,8 см, ток = (2,8 / 1,9) × 1,7}

текущий = (2.11`N9aavf`6 fYaVfY`0̵f? ażjsџm # 19aN9`vfa6 fYaVfY`? c6 & F1 # Dh-Ŭ ܆ a0 ‘s00; l0 + ¬00SI & 5`RI & 5`RI & 5`R, cnfj0irMmL & 5`RI & 5`RI & 5`RI & 5`PA 5`ПА 5`ПА 5`ПА 5`ПА 5`ПА 5`ПА 5`ПА 5ԠSN : 5ԠСН : 5ԠСН : 5ԠСН : 5ԠСН : 5ԠСН : 5ԠСН : 5ԠСН : 5ԠSF pQF vl k35hԠQFFmHUzV} Q˜hzUF- * kʚUKR + кДж; BiG (kʚ # v + kJ; BiG (kʚ # v.