5. Сечения элементов ферм

I. Фермы с тавровыми сечениями из двух уголков уже более ста лет и до сих пор применяются в подавляющем большинстве случаев. Положение полок уголков в сече­нии выбирают так, чтобы гибкости λх и λу были по воз­можности близки (для равноустойчивости элемента). Для поясов расчетные длины в плоскости фермы l^x_ef и из плоскости l^у_ef часто отличаются в 2 раза. Для соблю­дения равноустойчивости необходимо, чтобы и радиусы инерции отличались бы примерно в 2 раза.

Такому усло­вию отвечает сечение из двух неравнополочных уголков, поставленных широкими полками врозь (i_x<i_y). При l^x_{ef =} l^у_ef для поясов часто принимают сечение из двух равнополочных уголков, у которого i_x не­много меньше i_y.

Для опорных раскосов, у которых l^x_{ef =} l^у_ef , принима­ют сечение из двух неравнополочных уголков, поставлен­ных широкими полками вместе, или из двух равнополочных уголков. Если поставлен подкос, то i_x вдвое (или втрое) меньше i₀^y, тогда лучше уголки по­ставить широкими полками врозь.

Элементы решетки (у которых l^x_ef< l^у_ef) обычно осу­ществляют из двух равнополочных уголков (i_x немного меньше i_y).

Крестовое сечение из двух равнополочных уголков имеет большой радиус инерции, при этом i_x = i_y, но требует увеличенного расхода материала на планки; оно применяется для средних стоек, к которым крепят вертикальные связи.

Рис. Сечечня элементов стропильных ферм

Однако фермы с тавровыми сечениями из двух угол­ков неэкономичны и главное очень трудоемки, поэтому изготовление их с 1985 г. будет прекращено.

II. Фермы с сечениями из одиночных уголков (рис. д) применяют в помещениях с агрессивной средой, так как они не имеют щелей и лучше окрашиваются.

III. Фермы из круглых и прямоугольных труб .(рис. ж, з) без фасовок самые экономичные (радиус инерции трубы при одинаковом расходе материала много

больше, чем у других сечений, поэтому гибкость λ=l_ef /i меньше, а коэффициент φ больше и расход матери­ала меньше). Но трубы дефицитны.

IV. Фермы с поясами из тавров, полученных из разрезанных вдоль широкополочных двутавров (рис.и), экономичны (но заводы МК неохотно принимают их кизготовлению, так как при разрезке каждая из половин двутавра искривляется). После освоения прокатки широ­кополочных тавров эти фермы будут широко применяться.

Узлы ферм с поясами из широкополочных двутавров и решеткой из прямоугольных труб

V. Фермы с поясами из широкополочных двутавров самые современные. Разработаны проекты для пролетов 24, 30, 36 м. Решетка выполняется из прямоугольных труб, узлы решены без фасонок. Необыч­ным в этих фермах является небольшая расцентровка узлов (оси элементов не всегда сходятся в центре узла) поэтому в узлах возникают изгибающие моменты, но двутавровые сечения имеют большой момент сопротивления, и дополнительные напряжения получаются небольшими. Чтобы полки двутавров не отги­бались от давления раскосов, они в узлах подперты на­клонными листами. Поскольку в фермах отсутствуют мелкие детали (фасонки, прокладки и др.) и они собираются из небольшого числа крупных элемен­тов, трудоемкость их изготовления много меньше трудо­емкости уголковых ферм. Монтажные стыки у них флан­цевые (или на накладках и высокопрочных болтах), по­этому они удобны в монтаже. В ближайшие годы эти фермы получат самое широкое распространение.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

ТЕМА: Определение несущей способности стыкового сварного соединения. Проверка прочности металлических конструкций.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

ТЕМА: По заданной схеме балочной клетки подобрать сечение главной балки из прокатного профиля

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

ТЕМА: Подбор сечения центрально-сжатой колонны сплошного сечения

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

ТЕМА: Подбор элементов фермы

Цель:

1. Приобретение навыков расчета металлических конструкций

2. Закрепление теоретических знаний по разделу.

Плен работы:

1. Выбор исходных данных для расчета

2. Выбор алгоритма решения задач

3. Расчетная схема

4. ВЫВОД

Обеспечение:

1. Условие задач

2. Справочные таблицы

Учащийся должен иметь:

1. Микрокалькулятор

2. Опорные конспекты по теме «Расчет элементов стальных конструкций».