Деревянные фермы. Виды. Особенности работы. Сегментные фермы заводского изготовления.
Балочные фермы это стержневые системы, состоящие из шарнирно-соединенных в узлах элементов, работающих в основном на продольные усилия. Состоят из верхнего, нижнего поясов и решетки. В отличие от балки, ферма позволяет сэкономить до 40% материала.
Достоинства:
соответствие их конструкций служить опорами настилов покрытий, чердачных перекрытий, подвесных потолков и легкого производственного оборудования. (????)
являются сборно-разборными и транспортировка их стержней не вызывает особых затруднений.
Статическое достоинство: при узловом их загружении все элементы работают только на растяжение или сжатие вдоль волокон (верх – сжатие, низ – растяжение)
Недостатки:
значительное число элементов и узлов.
решетку нужно соединять с поясами под углом к волокнам и рассредоточено.
Все элементы решетки примыкают к поясам и соединяются с поясом, как правило, болтами, то если в решетке увеличиваются усилия => передает значительные усилия под углом волокон. Если усилия в поясах распределяется равномерно, то в решетке усилия не больше.
Журавский показал, что касательное напряжение возникает из-за перемены нормальных напряжений: если σ = const, τ = 0
=> Для деревянной фермы существенное значение играет фасадная форма этих конструкций
В
ИДЫ:
3х УГОЛЬНЫЕ
С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ПОЯСАМИ
ПОЛИГОНАЛЬНАЯ (МНОГОУГОЛЬНАЯ)
5ти УГОЛЬНАЯ, ТРАПЕЦЕВИДНАЯ
СЕГМЕНТНАЯ
Наиболее удачные – сегментные (их очертания почти полностью соответствуют очертанию эпюры моментов), далее полигональные, далее 5ти угольные. Самый же невыгодный вариант – это 3х-угольные и с параллельными поясами
Чем больше усилия от постоянной нагрузки, тем меньше усилия в раскосах (????).
Нижний пояс работает на растяжение с большими усилиями (дерево ведет себя как хрупкий материал, металл хорошо работает) => низ – легкий – металл – хорошо работает на растяжение, верх - тяжелый – дерево – хорошо работает на сжатие
Фермы сегментного очертания
С криволинейным верхним поясом
“+” легки, имеют небольшое число монтажных элементов, просто решенные узлы
“-“ сложность устройства крыши => ограничения применения
Усилия в верхнем поясе примерно одинаковы по всей длине; в элементах решетки усилия очень малы => простые крепления узлов; опорные узлы выполняют с помощью стальных башмаков и сварных швов. Верхний пояс фермы упирается в опорный лист и диафрагму башмака – вертикальную или наклонную, а нижний пояс соединяется накладками с боковыми фасонками.
Узлы нижнего пояса
Стержни решетки фермы крепятся болтами и стальными накладками к стержням с двусторонними нарезками, приваренными к уголкам нижнего пояса.
Узлы верхнего пояса сегментных ферм решаются с помощью двусторонних клеедеревянных накладок, стальных диафрагм и болтов. В узле ферм небольших пролетов раскосы решетки крепятся стальными накладками к болту, пропущенному через центр узла. В узле ферм больших пролетов эти накладки крепятся к стальной диафрагме I-образного профиля со стержнями с нарезкой и гайками, приваренными к ее оси.
ОПОРНЫЙ УЗЕЛ
ПРИМЫКАНИЕ 2х РАСПОРОВ К НИЖНЕМУ ПОЯСУ
КОНЬКОВЫЙ УЗЕЛ
Ферма с разрезным верхним поясом
КОНЬКОВЫЙ УЗЕЛ
Ферма с неразрезным верхним поясом