2.1.5 Подстропильные фермы

Подстропильные фермы изображены на рисунках 7,8,9 и 10.

Область применения. Подстропильные фермы разработаны для применения в покрытиях промышленных зданий в тех случаях, когда шаг колонн больше шага стропильных ферм.

Подстропильные фермы пролета 12 м могут устанавливаться как на стальные, так и на железобетонные колонны. Фермы пролета 18 и 24 м -только на стальные колонны.

Фермы рассчитаны на действие сосредоточенных нагрузок от стропильных ферм от 45000 до 294000 даН(кгс).

Маркировка ферм. Марка фермы состоит из букв и цифр, обозначающих: ПФ-подстропильная ферма; цифры 12,18,24-пролет подстропильной фермы L_ф (шаг колонн);последняя группа-сосредоточенная нагрузка на узел фермы.

Описание конструкции. Подстропильная ферма представляет собой сквозную (решетчатую) конструкцию с параллельными поясами, образованную из отдельных стальных стержней, соединенных в узлах на сварке с помощью фасонок толщиной 10-25 мм. Все стержни фермы, кроме стоек, образованы из парных прокатных уголков, расположенных с зазором, определяемых толщиной фасонок.

Стойки ферм выполнены из прокатных или сварных двутавров и выпущены за пределы нижнего пояса, где и образован узел опирания стропильных ферм на подстропильную.

Геометрические схемы ферм всех пролетов построены по единому закону так, что каждая последующая схема(большего пролета) получается из предыдущей наращиванием средне части. При этом опорные части остаются неизменными.

Материалы. Фермы изготовляются из стали 2марок: пояса из низколегированной стали, решетка из стали марки Ст3.

2.2 Конструирование ограждающих конструкций

2.2.1 Описание наружных стен и покрытия с выполнением теплотехнического расчёта

Расчет выполнен согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

а) Определение толщины утеплителя стеновых и кровельных сэндвич- панелей

Исходные данные:

- место строительства – г. Пермь,

- требуемая температура воздуха внутри помещения, = t_int=16°С,

- относительная влажность воздуха внутри помещения, φ = 49% ,

- влажностный режим помещений – сухой,

- зона влажности – нормальная,

- условия эксплуатации наружного ограждения –А,

-t_ht ,z_ht - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, t_ht=-3,1°С, z_ht=196 сут,

- t_ext - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, t_ext=-26°С.

Стеновое и кровельное ограждение выполнено из трехcлойных сэндвич- панелей: 2 слоя листовой стали толщиной 0,8 мм и утеплителя - пенополи- стирола. Коэффициент теплопроводности пенополистирола λ = 0,031 Вт/м·°С (рис.1).

Рис. 1 – Конструкция сэндвич-панелей: а – стеновой, б – кровельной;

1 – листовая сталь, 2 – утеплитель – пенополистирол

Сопротивление теплопередаче R₀ , м² ·°С/Вт, ограждающих конструкций принимается не менее нормируемых значенийR_req , м² ·°С/Вт, определяемых в зависимости от градусо-суток района строительства D_d,°С·сут.

1) Определяем величину градусо-суток отопительного периода D_d :

D_d=(t_int-t_ht)z_ht ,

D_d=(16-(-3,1))196=3744 °С·сут.

2) Находим нормируемые значения сопротивления теплопередачи для стен и покрытия:

- для стен

R_req=1,4+ (3744-2000)=1,74

- для покрытия

R_req=2,0+ (3744-2000)=2,43

3) Определяем требуемую толщину утеплителя из условия:

R₀=R_req .

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

R₀ = + R_К + ,

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/ м²·°С, =8,7,

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/ м²·°С, =23,

R_К - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м² ·°С/Вт:

R_К = ,

δ – толщина слоя, м,

λ – расчетный коэффициент теплопроводности материала, Вт/м·°С.

- для стен:

1,74 = + + ,

х=0,049 м.

Исходя из стандартной толщины сэндвич-панелей (50,60,80,100,120, 150,180,200 мм) толщину утеплителя принимаем равной 50 мм.

Фактическая величина сопротивления теплопередаче стены:

R₀ = + + =1,77 м² ·°С/Вт.

R₀=1,77 м²˃ R_req=1,74.

Условие выполняется.

- для покрытия:

2,43 = + + ,

х=0,070 м.

Толщину утеплителя в сэндвич-панелях покрытия принимаем равной 80 мм.

Фактическая величина сопротивления теплопередаче стены:

R₀ = + + =2,74 м² ·°С/Вт.

R₀=2,74 м²˃ R_req=2,43. Условие выполняется.

б) Ограничение температуры и конденсации влаги на внутренней поверхности ограждающей конструкции

Расчетный температурный перепад t₀ , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин t_n , °С,

t₀ = ,

где n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С,

принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки

обеспеченностью 0,92,

- для стен:

t_n ≤ 7°С,

t₀ = =2,7°С.

t₀=2,7°С < t_n ≤ 7°С. Образование конденсата на внутренней поверхности стеновых сэндвич-панелей не произойдет.

- для покрытия:

t_n ≤ 6°С,

t₀ = =1,8°С.

t₀=1,8°С < t_n ≤ 6°С. Образование конденсата на внутренней поверхности кровельных сэндвич-панелей не произойдет.

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Трепененков Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий. – М.: Стройиздат , 1980. – 287 с.

22