3. Обеспечение обшей устойчивости ферм в системе покрытия

Устойчивость фермы из ее плоскости обеспечивается элементами конструкций покрытия и связями по верхним и нижним поясам. На верхний пояс укладывают прогоны или крупнопанельные плиты покрытия, которые крепят к поясу. В коньке фермы устанавливают связевую распорку, которая обеспечивает устойчивость фермы при монтаже и служит опорой фермы из плоскости при наличии фонаря. Нижний пояс фермы развязывается системой связей по нижним поясам.

За расчетную длину поясов ферм принимают расстояния между точками, закрепленными от смещения из плоскости фермы связями, плитами или прогонами с μ=1.

4. Выбор типа сечения

Легкие фермы пролетом до 36-42 м с небольшими продольными усилиями в стержнях (до 5000 кН) чаще всего делают с сечениями элементов из парных уголков и тавров. Комбинируя состав сечения из равнобоких уголков или из неравнобоких, соединенных малыми или большими полками, получают равноустойчивое в обеих плоскостях сечение, хорошо работающее на продольную силу.

В узлах стержни соединяются при помощи листовых фасонок. Фермы с элементами из гнутых профилей на 10-15% легче, чем фермы из уголков. Такие профили изготавливают на гибочных прессах.

Наиболее рациональной формой сечения элементов ферм является трубчатое сечение. Фермы из труб экономичны по массе. Усложнение узлов и дефицитность труб ограничивают их применение.

Весьма рациональна конструкция фермы с применением разных марок сталей: элементы, имеющие большие усилия (пояса, опорные раскосы), проектируют из стали повышенной прочности, а остальные слабонагруженные элементы решетки – из обычной углеродистой стали. Сечение элементов тяжелых ферм с усилиями в стержнях свыше 5000 кН обычно принимаются составными из сварных двутавров или прокатных профилей. Большое усилие в стержнях легче передаются в узлы через две фасонки, поэтому такие фермы называют еще двухстенчатыми.

Для удобства изготовления и комплектования сортамента металла при проектировании легких ферм обычно устанавливают 4-6 различных калибров профиля, из которых подбирают фермы. Из условия обеспечения необходимой жесткости при перевозке и монтаже в сварных фермах принимают уголки с полками не < 50 мм.

В легких фермах пролетом до 30 м с целью уменьшения трудоемкости изготовления, пояса обычно принимают постоянного сечения по всей длине.

Вопрос 44. Подбор сечения сжатых и растянутых стержней ферм. Подбор сечения стержней ферм по предельной гибкости. Общие требования конструирования легких ферм. Расчет узлов ферм.

5. Подбор сечения сжатых стержней

Требуемая площадь сечения стержня определяется по формуле

,

где φ≈0,7÷0,9 – для поясов, φ≈0,5÷0,6 – для элементов решетки.

Затем по сортаменту подбирают близкий по требуемой площади профиль; выписываются его геометрические характеристики. Определяются гибкости стержня в обоих направлениях (в плоскости и из плоскости фермы).

; ,

где _x и _y – расчетная длина стержня в плоскости и из плоскости фермы;

λ_x и λ_y – не должно превышать предельных нормированных значений;

λ_пр=120 – для сжатых поясов, а также опорных раскосов и стоек, передающих опорные реакции. λ_пр=150 – прочие сжатые стержни.

Проверка напряжений в принятом сечении производится по формуле

.

где γ_c =0,95 – для верхнего пояса и опорного раскоса;

γ_c =0,8 – для сжатых раскосов и стоек при λ≥60.