Плоские сквозные балочные конструкции. Общая характеристика и классификация. Основные принципы проектирования ферм, страница 2

Элементы решетки, в которых действуют большие сжимающие или малые растягивающие усилия могут выполняться из цельной или клееной древесины. При этом ширина сечения принимается равной ширине верхнего пояса, это значительно упрощает решение узлов. Сильно растянутые элементы выполняются из спаренных уголков или круглой стали.

Расчетная высота ферм, то есть расстояние между осями поясов в середине пролета, исходя из условий жесткости, принимается в пределах 1 /5 L — для цельнодеревянных ферм и до 1/7 от пролета для металлодеревянных. При выборе решетки ферм основным условием является уменьшение числа ее элементов и сокращение длины сжатых раскосов. Наиболее выгодный угол наклона раскосов к нижнему поясу 50°, желательно чтобы он находился в пределах 40—70°. Тип решетки может быть треугольный, или треугольный со стойками.

Отдельные стержни ферм шарнирно соединяются между собой и работают в основном на продольное усилие. Хотя соединения стержней в узлах рассматривается как шарнирные, фермы обычно делаются с неразрезными поясами, которые имеют шарниры лишь в стыках.

Длины панелей верхних поясов из цельной древесины назначают от 1,5 до 2,8 м. Фермы с верхним поясом из клееных блоковимеют панели до 6 м и поэтому называются большепанельными. Элементы решетки должны центрироваться в узлах.

Внецентренное прикрепление элементов допускается в фермах со слабонагруженной решеткой и в дощато-гвоздевых фермах.

Опорные узлы ферм должны быть заанкеренены. При пролетах ферм более 30 м одна из опор должна быть шарнирно подвижной.

Для уменьшения провисания ферм при изготовлении придается строительный подъем f_cmp= 1 / 200L.

Строительный подъем осуществляется путем перелома нижнего пояса в середине или в третях пролета.

3. ОСОБЕННОСТИРАСЧЕТАДЕРЕВЯННЫХФЕРМ

Статический расчет деревянных ферм в принципе не отличается от расчета аналогичных металлических и железобетонных конструкций. При расчете учитывается действие постоянной qи временной снеговой нагрузки q_CH. Постоянная нагрузка включает в себя нагрузку от веса покрытия и собственного веса конструкции, который может быть определен по формуле:

=

где k_св - коэффициент собственного веса конструкций, отражает в условных единицах расход материалов на единицу площади. Чем меньше этот коэффициент, тем эффективнее используется материал. Например, для сегментных ферм он составляет от 2,5 до 3, для треугольных – от 4 до 5.

Снеговая нагрузка определяется в соответствии со СНиП"Нагрузки и воздействия".

Расчет верхнего пояса ферм имеет особенность, которая заключается в том, что кроме продольной силы в верхнем поясе возникают изгибающие моменты от внеузлового приложения нагрузки от конструкций покрытия. Характер поперечной нагрузки зависит от конструктивного решения покрытия: при панельном покрытии нагрузка - равномерно распределенная, при прогоном — сосредоточенная, соответствующая схеме размещения прогонов.

Расчетная схема верхнего пояса зависит  от конструктивного решения пояса. Она может быть однопролетной, двухпролетной и многопролетной, например, для сегментных ферм, когда одним клееным блоком перекрывается весь пролет фермы.

Рис 3.2

А                                               б

Рис.3.3

Для уменьшения расчетных изгибающих моментов в верхнем поясе от внеузловой нагрузки, с целью уменьшения размеров поперечного сечения, во всех фермах, за исключением сегментных, искусственно создается момент обратного знака M_N. Это достигается за счет внецентренного приложения продольной силы, аналогичное решение уже рассматривалось в треугольных арках. В сегментных фермах разгружающий момент создается за счет имеющегося конструктивного выгиба панели f= L²/8r, где L- длина проекции панели, R— радиус кривизны верхнего пояса (рис. 3.3).