平面金属桁架 - 详细说明和两步制作指南

华盖的桁架结构可采用镂空艺术锻造装饰。
华盖的桁架结构可采用镂空艺术锻造装饰。

不知道如何在大跨度的建筑结构中制作轻质刚性楼板?在这种情况下,最好使用扁平金属屋架。我将告诉您什么是农场,以及您如何在家庭作坊中自己制作农场。

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农场是由什么组成的?

根据定义,桁架是由刚性杆制成的建筑结构,这些杆在节点处相互连接并形成几何不变的系统。坐标系中唯一不变的几何图形是三角形,因此任何桁架结构都由许多相互连接的三角形组成。

养殖场的技术参数具有以下值:

  • 跨度 ——两个最近参考点之间的距离;
  • 底带面板 ——下纵梁上相邻两节点间的距离;
  • 上带面板 ——上纵梁上最近两节点间的距离;
  • 高度 - 具有平行垂直弦杆的桁架的总体尺寸。

如果上弦杆的梁不平行于下弦杆的梁,则指示两个高度H1和H2。它是从下弦梁测量到上弦梁的最低点和最高点。

该图显示了一个梯形和平行的桁架,下面写了对该图的解释。
该图显示了一个梯形和平行的桁架,下面写了对该图的解释。
  1. 下腰带 - 连接桁架结构下部所有连接节点的纵向水平梁;
  2. 上带 - 连接农场上部所有连接节点的纵向、倾斜或半径梁;
  3. 衣架 - 连接下弦杆和上弦杆所有节点的垂直横向拉杆。感知并分配整个农场的主要压缩负荷;
  4. 牙套 - 连接上弦杆和下弦杆所有节点的对角线交叉链接。它们承受拉伸和压缩载荷。支架的最佳倾斜角度为 45°;
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农场节点中的直接焊接连接 (a) 和通过角撑板的连接 (b)。
农场节点中的直接焊接连接 (a) 和通过角撑板的连接 (b)。
  1. - 竖柱和斜撑与桁架下弦杆和上弦杆水平梁的连接点。在结构力学中,它们通常被认为是铰接接头;
  2. 节点连接.在桁架结构的制造中,使用两种方法连接节点中的所有元素:
  • 所有元件彼此直接连接的焊接连接;
  • 螺栓连接或铆接连接——所有的弦杆和交联格子都使用由厚金属板制成的角撑板相互连接。
该图显示了具有矩形和不对称三角形桁架的金属天篷的设计计算。
该图显示了具有矩形和不对称三角形桁架的金属天篷的设计计算。

在用薄壁钢管或角钢制造焊接桁架时,有时也使用角撑板将元件焊接在一起。

各种桁架结构

与实心梁相比,桁架的主要优点是具有高承载能力、低比重和低材料消耗。根据其结构和荷载分布的性质,桁架结构分为两种类型:

  1. 扁平桁架 - 这些是所有杆都位于同一平面的结构:
  • 施加的载荷矢量的方向必须与桁架平面重合:
  • 为了抵消侧向和剪切载荷,必须使用额外的纵向和对角支撑来固定平面桁架。
  1. 空间农场 - 由一组在所有三个平面上定向的杆组装而成:
  • 它们制造起来有点困难,但同时能够承受垂直、水平和横向载荷的同时作用;
  • 由于这一点,空间金属结构可以在不与其他结构连接的情况下安装,因此它们常用于制造单梁、支撑杆、桅杆等。
空间结构可以由两个相同的平面桁架焊接而成。
空间结构可以由两个相同的平面桁架焊接而成。

在私人住宅建设中,通常使用平地农场,而平地农场又分为以下几种类型:

  1. 多边形农场:
  • 下部皮带的制造使用一根实心梁,上部半径皮带由多个直线段组装而成;
  • 多边形钢桁架用于建造拱形机库或大跨度的半圆形棚和雨棚。
  1. 梯形桁架:
  • 下带由一根实心梁构成,上带由两根斜梁构成;
  • 梯形金属桁架最常用于大跨度的工业建筑,因为它能够承受巨大的重量和风荷载。主要缺点是海拔高。
  1. 平行或矩形桁架:
  • 顾名思义,上下弦由两根​​平行的梁组成,结构轮廓呈长方形;
  • 这是最常见的农场类型。它们很容易用自己的双手制作,而且几乎没有使用限制。
  1. 细分农场:
  • 类比多边形结构,仅上弦不采用直梁,采用圆的实心段;
  • 对于管段的制造,我建议使用钢管轧制机;
  1. 对称三角形桁架:
  • 它们以等腰三角形的形式制成,带有垂直柱和对角线;
  • 它们用于建造人字形屋顶,上带的斜梁用作椽子。
  1. 不对称三角形桁架:
  • 它们具有相似的设计,但以直角三角形的形式制成;
  • 它们用作斜屋顶的承重屋顶桁架。
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在房屋建筑中,最常使用第三、第五和第六种选择。
在房屋建筑中,最常使用第三、第五和第六种选择。

如何制作屋顶桁架

以下是制造扁平平行桁架的说明。如果你需要不同形状的桁架结构,你可以用同样的方法制作。

第一阶段:准备工具和材料

对于桁架和跨度的制造,您需要一个车库或一个宽敞的家庭作坊、一套锁匠工具和焊接设备:

插图 作品说明
table_pic_att14926208236 锁匠工具:
  1. 坚固稳定的金属工作台;
  2. 大型金属虎钳;
  3. 金属钢锯;
  4. 重锤和大锤;
  5. 一套金属文件;
  6. 钳子和钳子;
  7. 直尺、卷尺、卡尺等
table_pic_att14926208267 电动工具:
  1. 金属盘式或带式切割机;
  2. 保加利亚语,带有一套金属清洁和切割盘;
  3. 带钻头的电钻或钻孔机;
  4. 砂轮磨床;
  5. 带 3-4 毫米电极的电弧焊机。
table_pic_att14926208288 材料:
  1. 钢型材管 20x20 - 60x60 毫米;
  2. 钢角或槽钢 20x20 - 50x50 毫米;
  3. 钢板厚 4-10 毫米。
  4. 金属上的防腐底漆和搪瓷。

第 2 阶段:制作平面桁架

在大多数情况下,建筑结构由几个一两个相同尺寸的扁平桁架组装而成。下面我将举例其中一个的制造:

插图 作品说明
table_pic_att14926208309 工程计算:
  1. 使用特殊程序可以方便地计算异型管的冠层;
  2. 为此,您需要设置初始特征:
  • 跨度;
  • 参考点数;
  • 梁在支架上的高度;
  • 光束在中心的高度;
  • 桁架格子的类型和形状;
  • 使用的轧制金属的横截面和分类。
  1. 根据这些数据,该程序将发布标明所有尺寸的现成技术图纸(如图所示)。
table_pic_att149262083510 金属制备:
  1. 根据图纸将轧制金属锯成所需的部分;
  2. 锯开后,去除管子两端的毛刺,用石油溶剂油和丙酮擦去出厂润滑油;
  3. 如果管道上有腐蚀痕迹,必须用带有清洁盘的打磨机去除;
  4. 在管道上标记并钻出所有必要的孔;
  5. 为方便起见,将每组线段用遮蔽胶带绑起来并用记号笔标记。
table_pic_att149262083711 金属桁架的生产:
  1. 将上下弦梁平放在焊台上,将极边柱焊在上面;
  2. 之后,向内焊接所有的垂直支架和斜撑;
  3. 支撑脚、支架和安装板是不得已才焊接的;
  4. 首先,所有的细节都必须在点钉上组装;
  5. 当您确定一切都正确完成时,您需要用连续的接缝烫伤关节;
  6. 清除熔渣和水垢的焊缝;
  7. 型材管的成品檐篷应涂上防腐底漆和金属搪瓷。

如果您需要焊接很多相同类型的零件,我建议您在一张厚纸板、硬纸板或胶合板上预先制作一个模板。

结论

现在您知道了金属桁架的用途以及如何在车库或家庭作坊中制作它们。我还建议您观看本文中的视频,并在下面的评论中留下您所有的问题和愿望。

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