6,Деревянные фермы. Очертания. Схемы

Таблица 6.8

Основные схемы стропильных деревянных ферм

1 Фермы тре-угольного очер-тания с верхним поясом состав-ного сечения Применяется в зда-ниях небольшой ши-рины в чердачных решениях покрытий и подвесным потол-ком 5,5–9,0 15–20

2 Треугольная ферма с состав-ными элемен-тами из брусьев (досок) Применяется для од-нопролетных зданий и в чердачных реше-ниях покрытий и подвесным потолком

4,5–6,0

3,0–3,5

15–20

30–35

3 Ферма с парал-лельными поя-сами Применяется пре-имущественно для чердачных решений покрытий с плоской крышей и подвесным потолком 4,5–6,0 15–20

4 Полигональная ферма Применяется пре-имущественно в чер-дачных решениях покрытий 4,0–4,5 20–25

5 Металлодере-вянная сег-ментная ферма с клееным верхним поясом Область оптимально-го применения ци-линдрические по-крытия с теплой кровлей из рулонных кровельных материа-лов; широко приме-няется в подмостях и кружалах мостов, арочных и куполь-ных ж.б покрытий и.т.п. 2,5–3,0 30–35

6 Многоугольная ферма из брусь-ев, с треуголь-ной решеткой 3,0–4,0 –25

нисходящими – в треугольных фермах и восходящими – в фермах с параллель-ными поясами.

7,Последовательность расчета ферм.

Проектирование фермы начинается с геометрического расчета, который заключается в определении с точностью до миллиметра длин осей всех элементов ферм.

Сбор нагрузок, Определение расчетных усилий в стержнях фермы, проектирование стержней ферм( верхний пояс, нижний пояс, стойки, раскосы), проектирование узлов(опорные узлы, промежуточные узлы)

8, Способы уменьшения мментов в верхнем поясе фермы

9, Опорные узлы металлодеревянных ферм, как правило, решаются с помощью металлического башмака, основной конструкцией которого является упорный элемент из листовой стали, усиленный ребрами жесткости различной конструкции или швеллер. При этом опорные узлы многоугольных и сегментных ферм решается без эксцентриситета.

Проектирование промежуточных узлов ферм со слабо нагруженной решеткой (сегментные, многоугольные и др. фермы) производятся с помощью металлических пластин-наконечников. Так как усилие в раскосах незначительное, то крепление пластины к раскосу осуществляется гвоздями или болтами.

Пластины-наконечники рассчитываются на сжатие или на растяжение по правилу расчета стальных элементов.

Для обеспечения жесткости узла верхнего пояса из плоскости необходима постановка двухсторонних деревянных накладок длиной равной 2…3 высотам сечения пояса. Крепление накладки осуществляется болтами d (16…18) мм, по 3-4 штуки с каждой стороны узла.При проектировании ферм со значительными сжимающими усилиями в

элементах решетки следует отказаться от решения передачи усилия от раскоса к пластине-наконечнику через болты. Рациональнее в данном случае использовать передачу усилия посредством упора раскоса по всей площади или её части. Для этой цели между пластинами-наконечниками вваривается пластина, усиленная ребрами жесткости.

Учитывая значительную величину сжимающих усилий, в ряде случаев бывает целесообразным в качестве наконечников использовать прокатный металл – уголки. Прочность уголков достаточна, так усилия в раскосах меньше усилий в нижнем поясе, составленном из тех же уголков. В том случае, если в раскосе возможны знакопеременные усилия, то необходимое количество связей для крепления раскоса определяется по растягивающему усилию, исходя из работы нагелей на изгиб, а древесины на смятие.

Числовые примеры по проектированию и расчету различных стропильных ферм приводятся ниже.

12, Дощатоклееные колонны для зданий без кранового оборудования проектируют по типу постоянного или переменного по высоте прямоугольного сечения (рис. 6.23 ). В зданиях с мостовыми кранами можно применять колонны с уступом для укладки подкрановых балок.

Колонны, шарнирно связанные с ригелем (балкой, фермой, аркой) и защемленные в фундаментах, образуют поперечную раму деревянных зданий каркасного типа.

Наиболее ответственным в колоннах является жесткий узел, который обеспечивает восприятие изгибающего момента, возникающего в основании колонны.

В настоящее время разработаны ряд конструктивных решений крепления колонн к фундаментам (рис. 6.24).

Основными решениями являются устройства в виде металлических траверс при больших усилиях, возникающих в колоннах от внешних нагрузок. При не-больших высотах и пролетах зданий жесткое крепление колонн может быть осуществлено при помощи анкерных пластин и болтов. Заслуживают внимания крепление колонн с помощью вклеенных стержней и др.

Рис. 6.24. Узлы крепления колонн к фундаментам: а - крепление стойки с помощью анкеров и траверс; б - тоже с помощью анкерных пластин, врезанных в стойку, и болтов; в - тоже с помощью анкерных пластин, закрепленных на кромке стойки болтами (слева из полосовой стали, справа из профильной); г - тоже с помощью вклеенных стержней; 1 - стойка; 2 - анкерные болты или пластины; 3 - стяжной болт; 4 - траверса; 5 - упорные уголки; 6 - крепежные болты; 7 - стальной башмак; 8 - вклеенные рабочие стержни