24. Конструирование и основы расчета на примере металлодеревянной брусчатой фермы цнииск.

М ногоугольная брусчатая ферма ЦНИИСК

Верхний пояс и решетка – прямолинейные брусья, нижний – металлические уголки

“+” фермы – незначительные усилия в стержнях решетки

На верхний пояс хорошо бы передавать распределенную нагрузку, а не узловую

Служит основой покрытия с рулонной кровлей

ОПОРНЫЙ УЗЕЛ

“+” надежен, прост в изготовлении

“-“ расход металла

К щечкам приварена пластина

Дополняем опорные ребра, а так же между 2мя щечками привариваем распор в виде уголка

Рассчитываем:

-древесину верхнего пояса на смятие

-металл на изгиб

-уголки на растяжение

-сварные швы

ПРИМЫКАНИЕ ПОДВЕСКИ К НИЖНЕМУ

ПОЯСУ

Пластинка, к которой прикреплена узловая шпилька

На шпильке металлические накладки, которые прикреплены с помощью болтов

(между болтами ≥ Ǿ 7)

ПРИМЫКАНИЕ 2х РАСКОСОВ К ПОДВЕСКЕ К НИЖНЕМУ ПОЯСУ

Один из раскосов работает на сжатие, другой на растяжение, но какой на что – не известно

Благодаря дополнительным болтам в воздухе волна изгиба меняется => увеличивается устойчивость (для усиления тонкой металлической пластины

КОНЬКОВЫЙ УЗЕЛ

Для изменения уклона режем верхний пояс, в месте распила вставляем металлический вкладыш с ребрами жесткости

Тк он находится ниже основной оси возникает эксцентриситет => работает на сжатие с местным изгибом (между узлами)

Действует основная нормальная сила от основной работы фермы и небольшой момент от местной нагрузки. С изменением эксцентриситета изменяется положение силы, меняется и момент:

Mq = ql²/8 – это момент от местной нагрузки

Ne –пытается выгнуть вверх стержень

Задаем такой эксцентриситет, чтоб Mmax уменьшался => таким образом можно добиться, чтобы момент от нормальной силы составил ½ от изгибающего момента в общей нагрузке.

Верхний пояс

Панели работают на изгиб от межузловой нагрузки и рассчитываются как сжато-изгибаемые стержни

Если пояс разрезной, то рассчитывают момент в панели M = Mq-Ne, где

Mn = Ne, Ne – обр. эксцентриситет от нормальной силы

Mq = ql/8 - момент простой балки в середине

Нижний пояс

Рассчитывается на растяжение с учетом имеющихся ослаблений в узлах или стыках

Поперечная нагрузка, вызывающая изгибающие моменты в нижнем поясе, недопустимы

Решетка

Сжатые элементы рассчитывают на продольный изгиб, растянутые проверяют на растяжение с учетом имеющихся ослаблений

25. Особенности конструирования ферм на врубках. Характеристика их работы

Применяются в строительстве временных зданий и сооружений а также в сельском строительстве. Пояса – цельная древесина (бревна, брусья); раскосы – цельная древесина; подвески (вертикальные элементы) – металл (круглая сталь в виде шпилек).

Все соединения с помощью врубки. Тк используется новая древесина => усыхает => подтягиваем шпильки => не вылетает из врубки древесина.

Для фермы треугольного очертания с нисходящими раскосами, раскос всегда сжат => не надо подтягивать шпильки, при восходящих почти всегда, но не на 100%.

Если для фермы 5-ти угольного очертания поставить восходящие раскосы, они почти всегда сжаты, но возможно подобрать нагрузку, при которой они будут растянутыми => в центральной части к раскосам прибиваем по две доски (аварийные доски) навстречу раскосам, в которых возникает небольшое сжимающее напряжение => геометрический центр не изменяется.

Для снижения напряжения в ослабленных врубками сечениях поясов ферм из брусьев, центрирование в опорных и промежуточных узлах производят по центру ослабленного сечения пояса.

Узлы ферм из бревен центрируют по осям поясов, т.к. ослабление бревна врубкой приводит лишь к незначительному смещению оси ослабленного сечения по отношению к оси бревна

При создании верхнего и нижнего поясов бревенчатых треугольных ферм на лобовых врубках используют лобовой упор на металлических натяжных хомутах или тяжах, передающих усилие от вкладыша, в кот упирается верхний пояс, на накладки, соединенные с нижним поясом нагелями из круглой стали и болтов. Это решение полностью исключает работу на сдвиг со скалыванием древесины нижнего пояса в опорном узле фермы.

Р аскосы ферм обычно соединяют с поясами на лобовых врубках одним зубом и дополнительно крепят болтами или скобами. Исключения - средний узел нижнего пояса ферм, где сходятся 2 раскоса. Данные раскосы либо вводят в промежуток между парными накладками растянутого стыка нижнего пояса и крепят к ним болтами, либо упирают в специально предназначенную для этой цели бобышку со скошенными торцами.

Стыки верхнего пояса ферм осуществляют лобовым упором и перекрывают парными накладками на болтах. Нижние пояса ферм (до 12 м) имеют один стык в середине фермы, перекрытый парными накладками на болтах, а у ферм (свыше 12 м) устраивают либо такие же раздельные стыки в местах перелома нижнего пояса для образования строительного подъема либо устраивают раздвинутый стык (с накладкой небольшой длины). При выполнении стыков болты следует располагать в два ряда.