12. Жесткое и шарнирное опирание колонны на фундамент.

Рис. 4.11. Узел опирания колонны на фундамент

1 — закладное изделие колонны; 2 — анкер; 3 — соединительный элемент

Рис. 4.12. Сборный фундамент под колонну

13. Типы очертания ферм. Основные системы решеток ферм.

Общие сведения

Ферма — сквозная решетчатая конструкция, состоящая из отдельных прямо­линейных стержней, соединенных между собой в узлах. Эта система геометри­чески неизменяема даже в том случае, если все реальные узловые соединения заменены идеальными шарнирами {рис. /./). В действительности узлы фермы не являются шарнирами. Пояса фермы представляют собой неразрезные стержни, а узловые соединения обладают значительной жесткостью.

Рис. 1.1. Схема фермы:

1 ■-'— Верхний пояс; 2 — нижний пояс; 3 —-Раскос; 4 — стойка; 5 — опорный раскос; Б -— Опорная стойка; 7 — опорный узел; 8 ~— коньковый узел

Фермы являются основой многих стержневых систем и разнообразны по на­значению. Их используют в конструкции покрытий зданий (стропильные, под­стропильные фермы), междуэтажных перекрытий, в качестве контурных диаф­рагм оболочек, складок и др*; они могут быть мостовыми и подкрановыми. Об-ласть применения ферм — Промышленное, гражданское и сельскохозяйственное строительство.

Фермы изготавливают из стали, алюминиевых сплавов, древесины, железо» бетона. Иногда эти материалы комбинируют в целях наиболее рационального использования их свойств.

Фермы могут быть двухопорными (разрезными), многоопорными (неразрез-* ными) и консольными. Неразрезные фермы, разгруженные в пролете в результа­те действия опорных моментов, оказываются легче разрезных. Однако они слож­нее в изготовлении, монтаже и чувствительнее К Осадкам опор. Неразрезные и консольные фермы не типизированы и применяются редко, главным образом для уникальных покрытий больших пролетов.

Стропильные фермы покрытий могут иметь разнообразную форму; отвечаю­щую архитектурным и функциональным требованиям проектируемого объекта. Геометрическая схема фермы определяется очертанием поясов и видом решетки

Рис. 1.2. Геометрические схемы ферм:

А — треугольная; б, В — четырехугольная с параллельными и непараллельными поясами; Г — пятиугольная (трапециевидная); Д — многоугольная (полигональная); Е — сегментная (арочная); Эн: — линзообразная (рыбчатая); у — ненарушенная

Очертание верхнего пояса ферм определяется, главным образом, архитекту­рой здания и увязывается с материалом кровли и уклоном. Линию нижнего по­яса определяют наличие подвесного потолка, подвесного транспорта и требова­ния интерьера.

Фермы с параллельными поясами и трапециевидные наиболее просты по форме и в изготовлении, поэтому они широко применяются в гражданских и промышленных зданиях различного назначения, имея небольшую строительную высоту по сравнению с фермами других типов.

В общественных зданиях находят применение линзообразные и вспарушен-ные фермы, а в промышленных зданиях — фермы с параллельными поясами и опиранием в узлах верхнего пояса и др,

Безраскосные фермы применяют в междуэтажных перекрытиях, когда межфер­менное пространство используется в качестве эксплуатируемого этажа. Такая ферма лишена свойства геометрической неизменяемости и может существовать при усло­вии замены ее шарнирных узлов жесткими, т. е. превращением ее в раму К недостат­кам этих ферм относится возникновение значительных изгибающих моментов в поясах и стойках, которые приводят к усилению их сеченийи необходимости делать узлы более жесткими, а следовательно, к повышенному расходу стали.

Оптимальная высота фермы из условия минимальной массы и требуемой жест­кости получается при отношении ее высоты к пролету: М~ 1/4... 1/5 (относительная высота фермы). Чем она больше, тем меньше усилия в поясах. Однако в этом случае фермы, имея значительную высоту, неудобны в транспортировке и монтаже, завы­шают объемы здания. Поэтому рекомендуемые высоты ферм меньше оптимальных,

При проектировании фермы учитывают наибольший возможный габарит, который из условий транспортировки по железной дороге не должен превышать 3,8 м по вертикали и 3,2 м по горизонтали.

Рис. 1.3. Основные типы решеток ферм;

А — раскосная, с восходящими раскосами; Б — то же, с нисходящими раскосами; В — то же, со шпренгелями; Г — полураскосная; Д — треугольная (основная схема); Е — То же, со стойками; Ж __ то ЖСл со сюиками и подвесками; З —- крестовая; И — Ромбическая

7