12. Фермы, их классификация.

Фермой называется стержневая конструкция, у которой концы стержней соединены в узлах и образуют статически неизменяемую систему. Стальные фермы получили широкое распространение во многих областях строительства: в покрытиях и перекрытиях промышленных и гражданских зданий, мостах, опорах линий электропередачи, объектах связи, телевидения и радиовещания (башни, мачты), транспортерных галереях, гидротехнических затворах, грузоподъемных кранах и т.д. Фермы классифицируются по нескольким признакам: -конструктивному решению, -очертанию поясов, -типу решетки, -статической схеме, -типу поперечных сечений.

По конструктивному признаку фермы делятся на легкие и тяжелые. К тяжелым фермам относятся решетчатые конструкции, работающие в тяжелых и особых условиях, например: фермы мостов, ангаров, кранов. Часто эти сооружения воспринимают динамические нагрузки, поэтому их проектируют клепаными или с узлами на высокопрочных болтах. Наиболее распространенными в строительстве являются легкие фермы, конструкцию которых будем рассматривать ниже. По очертанию поясов фермы делятся на трапециевидные, треугольные, параболические или сегментные, полигональные, фермы с параллельными поясами. По типу решетки фермы подразделяются на треугольные, треугольные с дополнительными стойками, треугольные со шпрен-гелями, ромбические, крестовые.

Расчетная схема ферм может быть статически определимой и статически неопределимой, что обусловливает выбор конструкции опорного узла, которые бывают шарнирными и жесткими.

По типу поперечных сечений различают фермы из одиночных или двух симметрично расположенных уголков, труб, гнутосварных профилей, двутавров, тавров, швеллеров. Фермы разделяются также на стропильные и подстропильные.

 Конструкции покрытий из ферм в основном применяются:

при ширине пролетов зданий, м, - 15, 18, 24, 30, 36 и более; при шаге стропильных ферм, м, - 4,6 или 12; в зданиях однопролетных и многопролетных; при опирании ферм на стальные или железобетонные колонны, кирпичные стены, подстропильные фермы. в зданиях бесфонарных, с зенитными аэрационными или свето-аэрационными фонарями; в зданиях без перепадов или с перепадами высот пролетов; в зданиях бескрановых, с подвесными или мостовыми кранами любых режимов работы; в водоотводах с покрытий неорганизованных и организованных; в покрытиях зданий из стального профилированного настила, асбестоцементных или стальных волнистых листов, железобетонных плит, двух - или трехслойных панелей с эффективным утеплителем; в производственных зданиях отапливаемых или неотапливаемых.

31. Преимущества и недостатки сварных соединений.

Сварные соединения — наиболее распространенный и совершенный вид неразъемных соединений. Они образуются путем местного нагревания сопрягаемых участков свариваемых деталей до расплавленного (сварка плавлением) или до пластического состояния с последующим сдавливанием (контактная сварка). При этом используются силы межмолекулярного взаимодействия. Сварку широко применяют в машиностроении.

Достоинства сварных соединений: возможность получения изделий больших размеров (корпуса судов, железнодорожные вагоны, кузова автомобилей, трубопроводы, резервуары, мосты и др.); снижение массы по сравнению с литыми деталями до 30...50% и с клепаными— до 20% благодаря в основном уменьшению толщины стенок и припусков на механическую обработку, а также отсутствию ослабляющих отверстий и на­кладок как в заклепочном соединении; снижение стоимости изготовления сложных деталей в условиях единичного или мелкосерийного производства; малая трудоемкость, невысокая стоимость оборудования, возможность автоматизации; возможность достижения равнопрочности сварного изделия и свариваемых деталей.

Н едостатки сварных соединений: возникновение при сварке дефектов швов, снижающих их прочность (особенно при переменном нагружении). На рис. изображены дефекты швов: а) непровар шва; б) подрез шва; в) смещение деталей в стыке; г) шлаковые 2 и газовые 3 включения (последние устраняются механической обработкой поверхностной зоны шва); возникновение остаточных напряжений (вследствие локальных термических деформаций от неравномерного нагрева соединяемых деталей) снижает прочность и вызывает необходимость проведения старения; сложность проведения контроля ответственных сварных изделий; местное оплавление участков деталей вблизи шва вызывает изменение химической структуры металла.