3.30. Расчет главных ферм металлических мостов.

Главные фермы стальных пролетных строений представляют собой плоские геометрически неизменяемые стержневые конструкции, состоящие из элементов нижнего и верхнего поясов и элементов решетки: раскосов, стоек и подвесок. Современные главные фермы имеют, как правило, сварные элементы, соединенные в узлах высокопрочными болтами. Фермы имеют различные очертания поясов и системы решеток.

Фермы с полигональными поясами при езде понизу имеют верхний полигональный пояс (рис. 3.32, а), а при езде поверху — нижний (рис. 3.32, б). Эти фермы имеют большое количество элементов разной длины и разных узлов из-за разных наклонов элементов, что повышает трудоемкость и стоимость их изготовления и монтажа.

Фермы с параллельными поясами (рис. 3.32, в, г) имеют большую на 2… 5 % массу стали, чем фермы с полигональными поясами, но меньшую трудоемкость и стоимость изготовления и монтажа благодаря большому количеству однотипных элементов и узлов. В настоящее время предпочтение отдают фермам с параллельными поясами. Главные фермы имеют раскосную, ромбическую, треугольную, шпренгельную и другие решетки.

Раскосные решетки состоят из нисходящих преимущественно растянутых раскосов и сжатых стоек (рис. 3.33, а) или из восходящих преимущественно сжатых раскосов и растянутых подвесок (рис. 3. 33, б). Для больших пролетов применяют полураскосную (рис.3. 33, в) и многораскосную (рис. 3. 33, г) решетки.

Ромбическая решетка состоит из перекрещивающихся раскосов и одного горизонтального или вертикального элемента, обеспечивающего геометрическую неизменяемость фермы (рис. 3. 33, д). Характерная особенность ромбической решетки состоит в том, что она имеет крайние средние узлы, образованные крайними раскосами.

Треугольная решетка состоит из восходящих и нисходящих раскосов со стойками или со стойками и подвесками, уменьшающими длину панелей ферм. Сложением простых треугольных решеток можно получить многорешетчатую, двойную треугольную (двухрешетчатую), крестовую двойную треугольную с полуподвесками и полустойками решетки.

Шпренгельная решетка состоит из основной раскосной или треугольной решетки и шпренгелей, расположенных у верхнего или нижнего поясов. Кроме указанных, применяют безраскосные фермы, имеющие между поясами только вертикальные элементы — стойки. Неизменяемость этих ферм обеспечивается жесткими узлами. Элементы их работают на сжатие или раст. и на изгиб.

Коробчатые сечения состоят из двух вертикальных и двух горизонтальных листов, жестко соединенных сварными швами. Вертикальные листы являются основными и более толстыми, чем горизонтальные. Коробчатые сечения имеют рациональное распределение металла, большую жесткость при изгибе и кручении. Они экономичны по расходу стали, менее подвержены коррозии, но сложнее для изготовления.

Размеры сечений элементов назначают в соответствии с действующими усилиями, маркой стали, требованиями технологии изготовления, монтажа и эксплуатации. Высоту сечений элементов обычно принимают не более 1/15 их длины. Ширину сечений назначают из условия примерно равной гибкости элемента в плоскости и из плоскости фермы. Все элементы фермы должны иметь одинаковую ширину для простоты соединения их в узлах.