ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 1 (61), 2021


Новый центральный узел верхнего пояса двускатной фермы с листовыми фасонками на болтах


Кузнецов И. Л., Гайнетдинов Р. Г.


Кузнецов И. Л., д-р техн. наук, проф. кафедры металлических конструкций и испытания сооружений, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г. Казань, тел.: (898)729-63-234, e-mail: kuz377@mail.ru

Гайнетдинов Р. Г., аспирант кафедры металлических конструкций и испытания сооружений, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г. Казань, тел.: (893)777-01-095, e-mail: rishat.gajnetdinov@bk.ru

 
 
Постановка задачи. В скатных фермах из стальных тонкостенных холодногнутых и стеклопластиковых профилей, где элементы соединяются непосредственно на болтах с помощью листовых фасонок, основной проблемой является недостаточная жесткость центрального узла верхнего пояса, что существенно влияет на устойчивость фермы в процессе транспортировки, монтажа и ее эксплуатации. В связи с этим предлагается рассмотреть новое узловое соединение верхнего пояса двускатной фермы. 
Результаты. Установлено, что предлагаемое новое решение центрального узла верхнего пояса скатной фермы позволяет повысить жесткость узла из плоскости. Отмечается, что конструктивное решение может найти применение при изготовлении решетчатых конструкций из стальных тонкостенных холодногнутых и стеклопластиковых профилей. 
Выводы. Рассмотрено новое узловое соединение центрального узла верхнего пояса двускатной фермы. Доказано, что решение позволяет увеличить момент сопротивления сечения из плоскости. Узловое соединение обеспечивает устойчивость из плоскости фермы на стадии транспортировки, монтажа и ее эксплуатации. 
 
Ключевые слова: двускатная ферма, стальной тонкостенный холодногнутый профиль, стеклопластиковый профиль, листовая фасонка, центральный узел верхнего пояса, болтовое соединение.


DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.001

 

Библиографический список

1. Белый, Г. И. Исследования работы стальной фермы из холодногнутых профилей с учётом их местной и общей устойчивости / Г. И. Белый, Э.Л. Айрумян // Промышленное и гражданское строительство. — 2010. — № 5. — С. 41–44.
2. Енджиевский, Л. В. Тарасов А.В. Численные и экспериментальные исследования рамы каркаса здания из тонколистовой оцинкованной стали / Л. В. Енджиевский, А. В. Тарасов // Промышленное и гражданское строительство. — 2012. — № 10. — С. 52—54.
3. Жидков К. Е. Повышение несущей способности узловых соединений конструктивных элементов ферм / К. Е. Жидков, В. В. Зверев, А. С. Семенов, Ю. Л. Стуканев // Академический вестник УРАЛНИИПРОЕКТ РАССН. — 2015. — № 4. — С. 88—90.
4. Зверев В. В. Влияние податливости болтовых соединений на деформативность фермы из тонкостенных гнутых профилей / В. В. Зверев, А.С. Семенов // Строительство и архитектура. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университе¬та. — 2008. — № 2 (10). — С. 9—7.
5. Зверев, В. В. Экспериментальные исследования рамных конструкций из холодногнутых профилей повышенной жесткости / В. В. Зверев, К. Е. Жидков, А. С. Семенов, И. В. Сотникова // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительства и архитектура. — 2011. — № 4. — С. 20—24.
6. Колесов, А. И. Опытное исследование стальных ферм из тонкостенных холодногнутых профилей на самонарезающих винтах / А. И. Колесов, А. А. Лапшин, И. А. Ямбаев, Д. А. Морозов // Приволжский научный журнал. — 2013. — № 4 (28). — С. 15–19.
7. Колесниченко В.Г. Расчет металлических конструкций и приспособлений при производстве монтажных работ / В.Г.Колесниченко // Будiвельник. — 1978. — 161 с.
8. Кузнецов И. Л. Стенд и результаты испытания фермы пролетом 24 м со стержнями из оцинкованных холодногнутых профилей / И. Л. Кузнецов, М. А. Салахутдинов, Р. Г. Гайнетдинов // Известия КГАСУ. — 2018. — № 4. — С. 193–199.
9. Кузнецов И. Л. Центральный узел верхнего пояса стропильной фермы из стержней холодногнутого профиля / И. Л. Кузнецов, Р. Г. Гайнетдинов // Известия КГАСУ. — 2019. — № 1. — С. 140—146.
10. Кузнецов И.Л. Разработка и экспериментальные исследования конструкций навеса над трибунами из пултрузионных стеклопластиковых профилей / И.Л. Кузнецов, М.А. Салахутдинов, Д.Н. Арипов, А.Э. Фахрутдинов // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2019. — № 9 (729). — С. 96—108.
11. Кузнецов И.Л. Болтовое соединение в стержневых конструкциях из пултрузионных стеклопластиковых профилей (ПСП) / И.Л. Кузнецов, А.Э. Фахрутдинов, Д.Н. Арипов // Известия КГАСУ. — 2018. — № 4. — С. 200—207.
12. Санникова, О. А. Юшков Б.С. Малоэтажное строительство из легких тонкостенных конструкций / О. А. Санникова, Б. С. Юшков // Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика — 2013. Т. 2. — С. 374–382.
13. Советников, Д. О. Легкие стальные тонкостенные конструкции в многоэтажном строительстве / Д. О. Советников, Н. В. Виденков, Д. А. Трубина // Строительство уникальных зданий и сооружений. — 2015. — № 3. — С. 152–165.
14. СТО НОСТРОЙ 77-2012 Монтаж стальных конструкций одноэтажных и многоэтажных зданий. — М: Национальное объединение строителей. — 2012.
15. Dubina, D. Cold-formed steel trusses with semi-rigid joints, thin-walled structures / D. Dubina, R. Zaharia // Special Issue on Cold-Formed Steel and Aluminium Structures, Elsevier Science Ltd. — 1998. — Vol. 29. — P. 1—4.
16. Teofil, F. Experimental studies of the back-to-back connected cold formed steel profile joints / F. Teofil, Galatanu, I. P. Ciongradi, M. Budescu, Octavian Ros¸ca // Buletinul Institutului Politehnic Din Ias¸I Publicat de Universitatea Tehnica «Gheorghe Asachi» din Ias¸i, Sect¸ia Сonstruct¸ii. Arhitectura. — 2009.— P. 17—28.
17. Je Chenn Gan. Expermental study on the effect of heel plate thickness on the structural integrity of cold formed steel roof trusses / Je Chenn Gan, Jee Hock Lim, Siong Kang Lim, Horng Sheng Lin // 14 th International Conference on Concrete Engineering and Technology. — 2018. — P. 1—9.
18. Tan Cher Siang. Numerical study on roof truss with cold-formed steel section / Tan Cher Siang, Mahmood Md Tahir, Shahrin Mohammad, Arizu Sulaiman // The International Conference on Sustainable Built Environment for Now and the Future. March. 26—27, 2013. — Hanoi, 425—430.
19. M.D.Raghunathan. On the tensile capacity of Single-bolted Connections between GFRP Angles and Gusset Plates-Testing and Modelling / M.D. Raghunathan, R.Senthil, and G.S. Palani // KSCE Journal of Civil Engineering. — 2016. — Vol.21. No.6. — P. 2259—2272.
20. Russo S. Performance of a PFRP structure covering a historic building struck by an earthquake // Proc. 5th Int. Conf. Advanced Composites in Construction, NetComposites, Chesterfield, U.K. — 2011. — P. 51—57.
21. Russo S. Experimental and finite element analysis of a very large pultruded FRP structure subjected to free vibration // Compos. Struct. — 2012. — Vol.94. No. 3. — P. 1097 — 1105.
22. Russo S. Damage assessment of GFRP pultruded structural elements // Compos. Struct. — 2013. — Vol.96. — P. 661 — 669.

 
 

Ссылка для цитирования

Кузнецов, И. Л. Новый центральный узел верхнего пояса двускатной фермы с листовыми фасонками на болтах / И. Л. Кузнецов, Р. Г. Гайнетдинов // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2021. - № 1 (61). - С. 11-17. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.001.

 
 
 
 

English version 

 

New Central Node of the Upper Belt of the Pitched Truss

Kuznetsov I. L., Gainetdinov R. G.
 
 

Kuznetsov I. L., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Metal Structures and Testing of Structures, Kazan State University of Architecture and Engineering, Russia, Kazan, tel.: (898)729-63-234, e-mail: kuz377@mail.ru

Gainetdinov R. G., PhD student of the Dept. of Metal Structures and Testing of Structures, Kazan State University of Architecture and Engineering, Russia, Kazan, tel.: (893)777-01-095, e-mail: rishat.gajnetdinov@bk.ru


 
Statement of the problem. In pitched trusses made of steel thin-walled cold-formed and fiberglass plastic profiles, where the elements are connected directly on bolts using sheet gusset, the main problem is the lack of rigidity of the central node of the upper belt, which significantly affects the stability of the farm during installation and operation. Therefore, it is suggested that a new node connection of the upper belt of the pitched truss is considered. 
Results. It is established that the suggested new solution of the central node of the upper belt of the pitched truss allows the rigidity of the node to be increased. It is noted that the structural solution can be employed in manufacturing lattice structures of steel thin-walled cold-formed and fiberglass plastic profiles. 
Conclusions. The new node connection of the central node of the upper belt of the pitched truss is considered, it is proved that the solution enables an increase in the moment of resistance of the section from the plane. The node connection allows stability to be provided from the plane of the truss at the stage of installation and its operation. 
 
Keywords: pitched truss, steel thin-walled cold-formed profile, fiberglass profile, sheet gusset, center node of the upper belt. 


DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.001

References

1. Belyy G.I. Issledovaniya raboty stalnoy fermy iz kholodnognutykh profiley s uchetom ikh mestnoy i obshchey ustoychivosti [Investigations of the work of a steel truss from cold-formed profiles taking into account their local and general stability] / Belyy G.I., Ayrumyan E.L // Promyshlennoye grazhdanskoye stroiteltvo [Industrial and civil engineering]. 2010. No. 5. Pp. 41–44. (In Russian)
2. Endzhievsky L.V. Chislennyye i eksperimentalnyye issledovaniya ramy karkasa zdaniya iz tonkolistovoy otsinkovannoy stali [Numerical and experimental research frames frame building of sheet galvanized steel] / Endzhievsky, L.V., Tarasov, A.V. // Promyshlennoye grazhdanskoye stroiteltvo [Industrial and civil engineering]. 2012. No. 10. Pp. 52–54. (In Russian)
3. Zhidkov K.E. Povysheniye nesushchey sposobnosti uzlovykh soyedineniy konstruktivnykh elementov ferm [Increasing of the load bearing capacity of the nodal connections of structural elements of the trusses made] / Zhidkov K. E. Zverev V. V., Semenov A. S., Stukanev Y. L. // Vestnik URALNIIPROEKT RAASN [Academic Bulletin URALNIIPROEKT of RASN]. 2015. No. 4. Pp. 88–90. (In Russian).
4. Zverev V.V. Vliyaniye podatlivosti boltovykh soyedineniy na deformativnost fermy iz tonkostennykh gnutykh profiley [Influence of bolted connections compliance on deformability of girder made from slender roll-formed sections] / Zverev V.V., Semenov A.S // Stroitelstvo i arkhitektura nauchnyy vestnik. Voronezhskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitelnogo universiteta [Construction and architecture. Scientific Bulletin of Voronezh state University of architecture and construction]. 2008. No. 2 (10). Pp. 9–17. (In Russian)
5. Zverev, V.V. Eksperimentalnyye issledovaniya ramnykh konstruktsiy iz kholodnognutykh profiley povyshennoy zhestkosti [Experimental researches of frame constructions from cold-formed profiles of raised rigidity] / Zverev, V.V., Zhidkov, K.Y., Semenov, A.S., Sotnikova, I.V // Stroitelstvo i arkhitektura nauchnyy vestnik. Voronezhskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitelnogo universiteta [Construction and architecture. Scientific Bulletin of Voronezh state University of architecture and construction]. 2011. No. 2. Pp. 20-24. (In Russian)
6. Kolesov A.I. Opytnoye issledovaniye stalnykh ferm iz tonkostennykh kholodnognutykh profiley na samonarezayushchikh vintakh [Experimental study of steel trusses from thin-walled cold-formed profiles on self-tapping screws] / Kolesov A.I., Lapshin А.А., Yambaev И.A., Morozov D.A. Privolzhskiy nauchnyy zhurnal // [The Privolzhsky scientific journal]. 2013. No. 4 (28). Pp. 15–19. (In Russian)
7. Kolesnichenko V.G. Raschet metallicheskikh konstruktsiy i prisposobleniy pri proizvodstve montazhnykh rabot [Calculation of metal structures and fixtures during installation work] / Kolesnichenko V.G. // Budivelnik [Budivelnik]. 1978. 161 p.
8. Kuznetsov I.L. Stend i rezultaty ispytaniya fermy proletom 24 m so sterzhnyami iz otsinkovannykh kholodnognutykh profiley [Stand and test results of a 24m span truss with elementss of galvanized cold-formed profiles] / Kuznetsov I.L., Salakhoutdinov M.A., Gainetdinov R.G // Izvestiya KGASU [News of the KSUAE]. 2018. No. 4. Pp. 193–200. (In Russian)
9. Kuznetsov I.L. Tsentralnyy uzel verkhnego poyasa stropilnoy fermy iz sterzhney kholodnognutogo profilya [The central node of the upper belt truss from rods cold-formed profile] / Kuznetsov I.L., Gainetdinov R.G. // Izvestiya KGASU [News of the KSUAE]. 2019. No. 1. Pp. 140–146. (In Russian).
10. Kuznetsov I.L. Razrabotka i eksperimentalnyye issledovaniya konstruktsiy navesa nad tribunami iz pultruzionnykh stekloplastikovykh profiley. [Development and experimental studies structures of the canopy over the stands from pultruded glass fiber reinforced profles] / Kuznetsov I.L., Salakhutdinov M.A., Aripov D.N., Fakhrutdinov A.E. // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Stroitelstvo. [News of Higher Educational Institutions. Construction]. 2019. No. 9. Pp. 96–108. (In Russian)
11. Kuznetsov I.L. Boltovoye soyedineniye v sterzhnevykh konstruktsiyakh iz pultruzionnykh stekloplastikovykh profiley (PSP) [Bolted joint in pultruded glass-reinforced plastic (GRP) profile framings] / Kuznetsov I.L., Aripov D.N., Fakhrutdinov A.E. // Izvestiya KGASU [News of the KSUAE]. 2018. No. 4. Pp. 200–207. (In Russian)
12. Sannikova O.A. Maloetaznoye stroitelstvo iz legkikh tonkostennykh konstruktsiy [Low-rise construction of light thin-walled structures] / Sannikova O.A., Yushkov B.S // Ekologiya I nauchno-teknicheckiy progress [Ecology and scientific and technical progress. Urbanistics]. 2013. Pp. 374–382. (in Russian)
13. Sovetnikov D.O. Legkiye stalnyye tonkostennyye konstruktsii v mnogoetazhnom stroitelstve [Light gauge steel framing in construction of multi-storey buildings]. / Sovetnikov D.O., Videnkov N.V., Trubina D.A // Stroitelstvo unikalnykh zdaniy i sooruzheniy. [Construction of Unique Buildings and Structures]. 2015. No. 3. Pp. 152–165.
14. STO NOSTROY 77-2012 Montazh stalnykh konstruktsiy odnoetazhnykh i mnogoetazhnykh zdaniy [Erection of steel structures in one-story and multi-story buildings]. - M: National Association of Builders. — M: Natsionalnoye obyedineniye stroiteley. — 2012.
15. Dubina, D. Cold-formed steel trusses with semi-rigid joints, thin-walled structures / D. Dubina, R. Zaharia // Special Issue on Cold-Formed Steel and Aluminium Structures, Elsevier Science Ltd. — 1998. — Vol. 29. — P. 1—4.
16. Teofil, F. Experimental studies of the back-to-back connected cold formed steel profile joints / F. Teofil, Galatanu, I. P. Ciongradi, M. Budescu, Octavian Ros¸ca // Buletinul Institutului Politehnic Din Ias¸I Publicat de Universitatea Tehnica «Gheorghe Asachi» din Ias¸i, Sect¸ia Сonstruct¸ii. Arhitectura. — 2009.— P. 17—28.
17. Je Chenn Gan. Expermental study on the effect of heel plate thickness on the structural integrity of cold formed steel roof trusses / Je Chenn Gan, Jee Hock Lim, Siong Kang Lim, Horng Sheng Lin // 14 th International Conference on Concrete Engineering and Technology. — 2018. — P. 1—9.
18. Tan Cher Siang. Numerical study on roof truss with cold-formed steel section / Tan Cher Siang, Mahmood Md Tahir, Shahrin Mohammad, Arizu Sulaiman // The International Conference on Sustainable Built Environment for Now and the Future. March. 26—27, 2013. — Hanoi, 425—430.
19. M.D.Raghunathan. On the tensile capacity of Single-bolted Connections between GFRP Angles and Gusset Plates-Testing and Modelling / M.D. Raghunathan, R.Senthil, and G.S. Palani // KSCE Journal of Civil Engineering. — 2016. — Vol.21. No.6. — P. 2259—2272.
20. Russo S. Performance of a PFRP structure covering a historic building struck by an earthquake // Proc., 5th Int. Conf. Advanced Composites in Construction, NetComposites, Chesterfield, U.K. — 2011. — P. 51—57.
21. Russo S. Experimental and finite element analysis of a very large pultruded FRP structure subjected to free vibration // Compos. Struct. — 2012. — Vol.94. No. 3. — P. 1097 — 1105.
22. Russo S. Damage assessment of GFRP pultruded structural elements // Compos. Struct. — 2013. — Vol.96. — P. 661 — 669.




 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS