Металлические фермы. Конструирование и расчет. Решение узловых соединений. Устойчивость ферм.

Фермами называют решетчатые конструкции, работающие как и балки на изгиб. Конструкция фермы состоит из отдельных стержней, которые соединяются в узлах.

Нагрузку на фермы приклад. в узлах и поэтому в элементах фермы возникают только продольный усилия сжат. или растяжен. при ее работе на изгиб. Благодаря тому, что усилия приложены в узлах, металл в фермах использ. более рационально, чем в балках.

Фермы примен. для перекрытия больших пролетов при относительно небольших нагрузках. Фермы состоят:

 

Верхний и нижний пояс соедин. между собой решеткой из раскосов и стоек. Расстояние между узлами решетки фермы называется панелью, а между опорами – пролетом.

Фермы классифицируются:

1. По назначению

· фермы мостов

· фермы покрытий (стропильные и подстр.)

· фермы транспортных эстакад

· фермы грузоподъемных кранов

· фермы гидротехнических сооружений

2. По очертанию поясов

· фермы с параллельными поясами

· треугольные

· полигональные

· арочные

Очертания поясов зависят в осн.от назначения фермы и принятой констр. схемы всего сооружения.

3. По системе решетки

· с треугольной решеткой

· с треугольной решеткой и дополнительными стойками

· с раскосой решеткой

· шпренгельные фермы

Система решеток зависит от схемы приложения и специальных требований к ферме. Дополнительные стойки устанавливаются в том случае, когда в месте их расположения прикладываются сосредоточ. силы или когда хотят уменьшить длину панели верхнего сжат. пояса.

При применении раскосн. решеток (только раскосы) все раскосы имеют усилие одного знака. При восходящем направлении раскоса - сжат., а при нисходящем – растянут.

4. В зависимости от статич. схемы

· разрезные

· неразрезные

· консольные

Компоновка фермы и типы сечений элементов фермы.

В задачу компоновки ферм входит определение ее рациональной схемы с учетом требований по экономичности затрат металла, простоты изготовления и др.

В узлах фермы стрежни соединяются с помощью листовых фасонок с хорошо доступными швами.

Наиболее рациональным является сечение элементов фермы из труб (так как сечение равнопрочное). Также рациональным являются конструкции с применением ферм из разных марок стали (для элементов, имеющих большее усилие, применяют сталь повышенной прочности. а для слабонагруженных элементов – малоуглеродную сталь).

В фермах с усил. в стержнях более 5000кН стержни делаются составными из сводных двутавров или тавров. Тяжелые фермы применяются для перекрытия больших пролетов, а усилия передаются в узлах через 2 фасонки, такие фермы называются двухстенными.

Расчет ферм.

Выполняется в следующем порядке:

1. Определяется нагрузка на ферму.

2. Вычисляются угловые силы.

3. Опред. усилия во всех стержнях фермы.

4. Подбираются сечения стержней фермы.

5. Расчит. и конструируются узлы и детали фермы.

Основными нагр. на стропильные фермы явл. постоянные нагрузки (от веса кровли и собственного веса несущей конструкции)

Нагрузка от снега

Прочие нагрузки, которые иногда приклад. к фермам (подвесной трансп., а также воздействие рамных моментов при жестком защемлении ферм на опоре).

Пост. нагр. (вес связей по покрытиям, вес подстропильных ферм и др.) принимаются равномерно распред. Если к ферме приклад. большие сосредоточения силы >50кН, приложения

Вес 1м горизонт. проекц. определяется по формуле:

 - фактич. вес кровельной констр. на 1м2 при уклонах кровли дл 1/8 обычно приним.

Расчит. нагрузка на ферму , где  - шаг фермы.

Узловые силы на ферму находятся умножением нагрузки на длину панели верхнего пояса.

Нагрузка от снега собирается по 2-м вариантам.

Нижние пояса фермы работают на растяжение и соотнош. расчетн. длин не влияет на их прочность, а влияет только на предельную гибкость, поэтому наиболее рациональным сечением для нижн. является сечение из 2-х неравнопол. уголков.

Опорные раскосы им. одинаковую расчетную длину в плоскости и из плоскости фермы:

Наиболее рациональное сечение

Промежуточные стойки и раскосы при усилиях проектир. из равнополочных уголков

Если стержни растян. сечение может подбираться из неравнополочных уголков, если можно подобрать уголки с меньшей площадью сечения.

Стойки, к которым примык. связевые элем. проектир. чаще всего равнополочн. крестового сечен.

Для ферм из труб диаметр труб поясов рекомендуется принимать <30 труб решетки. Толщина стенок труб и раскосов 3мм. Отношение толщины стенки трубы к ее диаметру должно быть не меньше( ). Для промежут. раскосов и стоек толщину стенки труб можно принимать до 2мм в отношении толщины трубы и диаметра 1/80.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: