В статье рассматривается работа полигональной фермы каркасных зданий фирмы HONCO.
Ключевые слова: исследование, полигональная ферма, перемещение, анализ
The article discusses the work of the polygonal frame farm buildings of the company HONCO.
Keywords: the study, polygon, farm, travel, analysis
Компания HONCO была образована в 1974г. в Канаде. Основная деятельность кампании составляет безрамные стальные здания. Их продукция достаточно уникальная, рифленая стальная структурная секция, которая обеспечивает несущую способность конструкции формирует прочную и долговечную наружную оболочку. Преимущество продукции заключается в ее низкой метало емкости, которая составляет порядка 30 % по сравнению с другими стальными конструкциями. Простой и быстрый монтаж позволяет экономично монтировать здание как в жарких, так и в холодных регионах, в районах с повышенной сейсмической активностью. Следуя из выше сказанного здания HONCO можно признать надежной конструкцией. Бескаркасные здания HONCO широко используются для проектов авиационных ангаров, спортивных центров, заводов, складских комплексов. В России построено более 30 объектов, большинство спортивного назначения.
Рис. 1. Принцип безрамного стального здания фирмы HONCO
Монтирование зданий с широкими пролетами стало возможно с помощью использования стальных структурных секций, выполненных из специальных рифлёных стальных листов. Стены таких зданий выполнены исключительно из стальных структурных несущих секций, которые равномерно распределяют вес здания и нагрузки по фундаменту. Кровля безрамного здания значительно отличается от обычного здания она состоит из кровельных и потолочных секций соединенная с распорками и поперечными распределителями с помощью болтов образуя жесткую кровельную ферму. Кровельные и потолочные секции выполнены из гофрированных листов разной толщины. Панель имеет по меньшей мере одну крупную волну. Каждая из таких крупных волн имеет продольно расположено небольшие гофры, наложенные друг на друга на каждой основной волны, а также в соответствии с общей волнообразностью панели. В продольном направлении незначительные гофры образованы множеством отстоящих друг от друга прерывистой, проходящие в продольном направлении ребер жесткости наложенного на ней. Ребра жесткости следуют общему основную гофрированную структуру панели. Пространство между ребрами жесткости включают сплющенные части, общей основной волнообразной панели, но в предпочтительном варианте, также включают в себя некоторые рифленые части, вкрапленные между уплощенными участками. Кроме того, ребра жесткости, которые распределены по большой волне всегда выступают из внешней кривизны основной волны. Из-за такой формы панели, локальный коэффициент продольного изгиба улучшается, а момент сопротивления поперечного сечения увеличивается, со степенью улучшения фактора локального продольного изгиба и момент сопротивления поперечного сечения оптимизируют путем выбора конкретной конфигурации из ряда альтернативных конфигураций. Таким образом, прочность и жесткость гофрированной панели увеличивается.
Рис. 2. Гофрированный лист фирмы HONCO
Основная особенность работы тонколистового проката заключается в том, что в процессе его нагружения может произойти местная потеря устойчивости отдельных участков полки и стенки сечения, которые выключаются из дальнейшей работы. При этом разрушения структурного элемента в целом не происходит, и он может воспринимать дальнейшее увеличение нагрузки. Основное рифление обеспечивает общую стабильности элемента при сжатии, сгибании или сдвиге. Меньшее, второстепенное рифление, обеспечивает местную стабильность каждой секции. Распорки выполняются рядами вдоль основных пролетов установленные под углом относительна друг друга и закреплены между собой и с деталями потолка и покрытия с помощью болтов и фасонок. Поперечными связями соединены фасонки и дополнительно некоторые раскосы соседних решеток. Распорки выполнены из профиля повышенной жесткости из листовой стали класса С255-С550, толщиной 0,6–6,0 мм. С помощью такого конструктивного решения фирмой HONCO реализована ферма пролетом 68 м.
Рис. 3. Полигональная ферма фирмы HONCO использованная при строительстве ледового катка в г. Химки
При моделировании в программном комплексе SCAD Office 21.1 полигональных ферм были заданы климатические условия соответствующие г. Химки в результате чего было выявлены хорошие показатели пригодности строительства из облегченных стальных конструкций. Экономия стали до 30 % по сравнению со стальными конструкциями зданиями применяемых для перекрытия больших пролетов.
Рис. 4. Перемещение фермы при максимальных воздействиях
Рис. 5. Поля напряжения при максимальных воздействиях
Литература:
- HONCO // Официальный сайт HONCO. URL: http://honco.ca/ru (дата обращения: 1.06.2017).
- Бескаркасное здание // google patents. URL: https://patents.google.com/patent/RU2403357C1/ru (дата обращения: 1.06.2017).
- A corrugated metal building panel // google patents. URL: https://patents.google.com/patent/EP0033813A2/en (дата обращения: 1.06.2017).
- Покрытие бесскаркасного здания // google patents. URL: https://patents.google.com/patent/RU164515U1/ru (дата обращения: 1.06.2017).
