4. Треугольные деревянные фермы. Конструирование и расчет.

Треугольные фермы применяют, как правило, для кровель требующих значительного уклона. Отношение высоты фермы к пролету принимают:

для цельнодеревянных ферм 1/5

для ферм с металлическим нижним поясом 1/6

для ферм с металлическим нижним поясом и клееным верхним поясом 1/7

Бывают фермы:

со сжатыми раскосами – а с растянутыми раскосами - б.

Расчет. В начале находятся расчетные нагрузки, действующие на ферму (состоят из постоянных и временных).

Затем производится геометрический расчет, который заключается в определении длин осей всех стержней фермы и углов их наклона к горизонтальной оси между собой. После этого производится статический расчет, он заключается в определении усилий, действующих в стержнях фермы от всех расчетных нагрузок и их сочетаний. По результатам статического расчета производится подбор сечений, с учетом предельно допускаемых гибкостей:

для стержней верхнего пояса - 120

для сжатых стержней решетки - 150

для стальных стержней нижнего пояса – 400

Проверка напряжений в сечении верхнего пояса производит­ся при сжатии с изгибом по формулам расчета цельнодеревянных элементов.

Расчет узлов деревянных ферм. Расчет узлов деревянных ферм обычно производится на действие максимальных усилий соед-х в них стержней с учетом углов м/у их осями.

4. Сегментные фермы. Конструирование и расчет.

Верхний пояс сегментных ферм имеет круговое очертание с постоянным радиусом кривизны. Радиус окружности, по которой очерчена ось верхнего пояса фермы: R=(L²+4f²)/8f/. Половина центрального угла дуги верх. пояса: α=arcsin L/2R. Верхний пояс сегментных ферм может быть выполнен из нескольких отдельных блоков, т.е. разрезным или состоять из двух половин со стыком в коньковом узле - неразрезным. Верхний пояс может выполняться также полностью неразрезным. Сечение пояса принимается прямоугольным, при этом отношение высоты к ширине не более 4. Раскосы фермы выполняются из древесины и снабжены наконечниками из стальных пластин. При неразрезном верхнем поясе расчетная схема фермы представляет собой статически неопределимую систему, и расчетная схема представляет собой раму с неразрезными поясами и шарнирным креплением решетки. При разрезном верхнем поясе в расчетную схему вводятся шарниры в узлы и система рассматривается как статически определимая рама с прямолинейными панелями между узлами. В этом случае расчетный изгибающий момент в середине панели верхнего пояса определяют с учетом обратного момента, возникающего из-за криволинейности верхнего пояса по формуле: М_расч=М_g-Nf₀, где М_g - момент от поперечной вне узловой нагрузки в середине панели как для однопролетной балки, шарнирно опертой в узлах (опорах); N- нормальная сила в панели, центрально приложенная в сечении узлов от нагрузки на всю ферму.

4. Деревянные рамы. Конструирование и расчет.

Расчет рамы выполняют в следующей последовательности:

1) статический расчет, т. е. вычисление усилий в элементах рамы от действия внешних нагрузок (снег, ветер) собственного веса рамы и веса покрытия;

2) проверка сечений рамы;

3) расчет узлов рамы.

При статическом расчете определяют усилия и строят эпюры М, N, Q от действия равномерно распределенной нагрузки отдельно от собственного веса конструкций, от снеговой нагрузки слева, справа от конькового узла и на всем пролете, а так же от действия равномерно распределенной нагрузки от ветра слева и справа.

При высоте стойки до 4 м расчет на ветровую нагрузку можно не производить.

Проверка сечений рамы

Наиболее напряженными сечениями по нормальным напряжениям, если обратить внимание на эпюры M и N, для рам являются карнизные узлы, а для рам с подкосами – сечения у концов подкоса в местах примыкания его к стойке и ригелю.

1 . Расчет на прочность элементов трехшарнирных рам в их плоскости допускается выполнять по правилам расчета сжато-изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурамы по осевой линии:

2. Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам допускается выполнять по формуле: