Приближенные значения радиусов инерции сечений
элементов из уголков
Радиусы инерции |
Сечение элементов |
||
|
|
|
|
ix и iη iy |
iη = 0,195h ix = iy = 0,3h |
ix = 0,3h iy = 0,2b |
0,28h 0,24b |
Радиусы инерции |
|
|
|
ix и iη iy |
0,32h 0,2b |
iη = 0,185h 0,21h |
0,3h 0,17b |
При работе верхнего пояса на местный изгиб от межузловой нагрузки при lу = 2lх, сечение пояса принимается из равнополочных уголков. При больших межузловых нагрузках сечение может выполняться из двух швеллеров.
Если верхний пояс закреплен из плоскости в каждом узле (связями, прогонами или приваренными к нему крупнопанельными железобетонными плитами), то lу = lх и теоретически наиболее подходящим является сечение, выполненное из двух неравнополочных уголков, составленных широкими полками (iу ≈ iх). Однако вследствие недостаточной боковой жесткости при транспортировании и монтаже пояса такого сечения могут погнуться из своей плоскости, поэтому практически более предпочтительно сечение из равнополочных уголков, которые незначительно уступают неравнополочным по геометрическим характеристикам, зато сортамент их значительно шире.
В таких же условиях работают сжатые опорные раскосы, имеющие одинаковые расчетные длины из плоскости и в плоскости фермы, их сечения, как правило, тоже принимают из равнополочных уголков.
При уменьшении расчетной длины в плоскости фермы lх вдвое с помощью шпренгеля (что имеет место в типовых фермах покрытий производственных зданий) более рациональным является сечение опорного раскоса из неравнополочных уголков, составленных узкими полками.
Остальные сжатые раскосы, а также сжатые стойки обычно проектиру-
ются из равнополочных уголков, у которых соотношение радиусов инерции более близко отвечает соотношению расчетных длин lу = 1,25lх.
Для растянутых стержней ферм тип и ориентация уголков имеют второстепенное значение. Сечение нижнего пояса рекомендуется принимать из двух неравнополочных уголков, составленных узкими полками для придания ферме боковой жесткости во время перевозки и монтажа.
Растянутые стержни решетки, как и сжатые, обычно проектируются таврового сечения из двух равнополочных уголков.
Наиболее эффективным для сжатых элементов является тонкостенное трубчатое сечение, обладающее благоприятным распределением материала относительно центра тяжести и хорошей обтекаемостью, благодаря чему они испытывают меньшие ветровые давления и становятся более стойкими против коррозии.
Прямоугольные гнутозамкнутые сечения, обладая почти теми же преимуществами, что и круглые трубы, позволяют упростить узлы сопряжения элементов.
При относительно небольших усилиях стержни ферм могут выполняться из одиночных уголков.
5.1.3. Подбор сечений элементов фермы
При подборе сечений элементов ферм для удобства комплектования металла, необходимо стремиться к возможно меньшему числу различных номеров и калибров уголковых профилей, ограничиваясь обычно 6–8.
При значительных усилиях в элементах ферм возможно применение двух классов стали: более высокой прочности – для сильно нагруженных поясов и опорных раскосов; малоуглеродистой стали обыкновенного качества – для элементов решетки.
Подбор сечения начинается с подбора сечения сжатого элемента, имеющего наибольшее расчетное усилие. При выборе уголковых профилей для сжатых элементов следует стремиться к применению уголков возможно меньшей толщины, поскольку их радиусы инерции имеют относительно большие значения. Во избежание повреждения ферм во время перевозки и при монтаже принимается минимальный уголок ∟50×5.
Для снижения трудоемкости изготовления в фермах пролетом до 24 м включительно, состоящих из двух отправочных марок, пояса принимаются постоянного сечения, подобранного по максимальному усилию. В стропильных фермах пролетом 30 м и более сечение поясов по длине рационально изменять, при этом лучше изменять только ширину полок, сохраняя неизменной толщину уголков, чтобы облегчить устройство стыков.
Подбор сечений сжатых элементов ферм производится, как правило, из условия устойчивости элемента, растянутых – из условия прочности. Длинные слабо нагруженные элементы подбираются по предельной гибкости. При расчете сжатых основных элементов решетки (кроме опорных) составного таврового сечения из двух уголков в сварных фермах покрытий и перекрытий при расчете на устойчивость указанных элементов с гибкостью λ > 60 вводится коэффициент условий работы γс = 0,8. При расчете соединений (кроме стыковых соединений) рассматриваемых выше элементов коэффициент условий работы γс = 0,8 учитывать не следует.