Расчетные длины стержней

Их принимают в зависимости от условий закрепления. Табл. 24 СП устанавливает следующие расчетные длины: в плоскости фермы:

1.для поясов l_ef = l

2.для опорных раскосов и стоек l_ef = l

3.для прочих элементов решетки l_ef^x = 0,8 l из плоскости фермы:

4.для всех стержней l_ef = lj, где li - расстояние между узлами, за­крепленными от смещения из плоскости фермы. Элементами, закреп­ляющими пояс, могут быть кровельные панели, прогоны, связи и рас­порки.

В фермах с решеткой, имеющей промежуточные закрепления (шпрен- гельной, перекрестной), расчетная длина элементов решетки в плоскости фермы равна расстоянию от центра узла пояса до точки пересечения элемен­тов.

Предельные гибкости элементов ферм

С целью ограничения возможности потери устойчивости в сжатых стержнях, а также развития колебаний в растянутых, нормы ограничивают значения гибкостей элементов ферм (табл. 32 СП).

Д ля сжатых элементов:

1.для поясов, раскосов, стоек

2.для прочих элементов решетки

Для растянутых элементов:

1. для поясов, опорных раскосов и стоек при статической нагрузке 400 при динамической нагрузке 250;

2. для прочих элементов решетки при статической нагрузке 400, при динамической нагрузке 350.

При статических нагрузках гибкость растянутых элементов ограничива­ется только в вертикальной плоскости. Если растянутые элементы предвари­тельно напряжены, то их гибкость не ограничивается.

Типы сечений стержней легких ферм

До настоящего времени наиболее распространенным сечением элемен­тов ферм является тавровое, составленное из двух уголков. Кроме того при­меняются следующие сечения: из двух швеллеров, двутавровое, из одиночно­го уголка, из труб .

По расходу стали для сжатых стержней ферм наиболее эффективным является тонкостенное трубчатое сечение. Применение труб в фермах дает экономию стали до 20-25%. Большим преимуществом круглых труб являет­ся хорошая обтекаемость, поэтому ветровое давление на них меньше, они более стойки против коррозии, их легко очищать и окрашивать. Однако трудности сопряжения элементов из круглых труб, более высокая стоимость по сравнению с другими типами профилей ограничивают их применение.

Сжатые элементы ферм следует проектировать равноустойчивыми в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

В каждом конкретном случае выбор типа сечения элементов ферм оп­ределяется условиями работы конструкции, возможностью изготовления, сортаментом имеющихся профилей и экономическими соображениями.

Конструкции ферм

Д ля обеспечения совпадения конструктивной схемы ферм с расчетной необходимо, чтобы стержни центрировались в узлах по осям, проходящим через центры тяжести сечения. Если сечение пояса по длине фермы меняется, то в геометрической схеме принимают одну осевую линию и к ней привязывают элементы пояса. Места изменения сечения поясов выносятся от центра узла в сторону меньшего усилия. Соединение элементов в узлах фер­мы осуществляется при помощи фасонок. Толщину фасонок выбирают в за­висимости от величины действующих усилий и принятой толщины сварных швов. Допустимая разница толщин фасонок в смежных узлах равна 2 мм. Це­лесообразно унифицировать размеры фасонок и иметь на ферму не более двух типоразмеров.

При изображении ферм на чертежах принимают масштаб длин 1/20 - 1/30, масштаб толщин 1/10 - 1/15. В этом же масштабе вычерчивают и узлы ферм.Размеры сварных швов необходимых для крепления элементов решетки к фасонкам рассчитываются на усилия в этих элементах:

К онцы фланговых швов для снижения концентрации напряжений вы­водят на торцы стержня на 20 мм. К поясу фасонки прикрепляют сплошными швами минимальной толщины. Фасонки выпускают за обушки поясных уголков на 10^15 мм. В месте опирания на верхний пояс прогонов или кро­вельных плит фасонки не доводят до обушков поясных уголков на 10^15 мм. Фасонки ферм с треугольной решеткой следует конструировать прямоуголь­ного очертания, а с раскосной решеткой - в виде прямоугольной трапеции.

Для обеспечения совместной работы уголков их соединяют прокладка­ми. Расстояние между прокладками должно быть не более 40 i для сжатых элементов и 80 i для растянутых, где i - радиус инерции одного уголка отно­сительно оси, параллельной прокладке. При этом в сжатых элементах ставит­ся не менее двух прокладок.

Фермы пролетом 18-36 м разбивают на две отправочные марки с ук- рупнительными стыками в средних узлах. Стыки делают таким образом, что­бы правая и левая полуфермы были взаимозаменяемы.

Использование для поясов ферм тавров с параллельными гранями полок позволяет упростить их изготовление за счет уменьшения числа деталей и снизить расход стали на 10-12 %. Решетку можно прикреплять непосредст­венно к стенке тавра. Это можно сделать, если в узле сходится не более двух элементов решетки. Поэтому для ферм с поясами из тавров рациональна тре­угольная решетка без дополнительных стоек, раскосная или перекрестная. В местах пересечения раскосы соединяют с помощью прокладок или стягивают болтом. Если разместить швы крепления элементов решетки в пределах стенки тавра не удается, то к стенке впритык приваривают фасонку той же толщины.

В фермах из круглых труб применяют в основном электросвар­ные трубы диаметром 40-530 мм. Из условия местной устойчивости тонко- стенность сечений, то есть отношение диаметра трубы к ее толщине, не должна превышать для поясов 30-35, для элементов решетки – 80-90.

Узловые сопряжения трубчатых ферм должны обеспечивать гермети­зацию внутренней полости фермы. Наиболее рациональны бесфасоночные узлы с непосредственным примыканием стержней решетки к поясам. Стерж­ни центрируют по геометрическим осям. Чтобы избежать продавливание, диаметр трубы решетки не должен быть меньше 0,3 диаметра трубы пояса.

Прочность шва, прикрепляющего трубчатый стержень решетки, можно проверить в запас прочности:

Фермы из гнутых замкнутых профилей проектируют с бесфасоночными узлами и с беспрогонным опиранием кровли. Для упрощения конст­рукции узлов ферм, их схемы принимают с разреженной решеткой, при кото­рой в узлах к поясам примыкает не более двух элементов решетки. Сечения могут быть квадратными и прямоугольными. Толщину фасонок стержней ферм не следует принимать менее 3 мм. В одной ферме не должны приме­няться профили одинаковых размеров сечения, отличающиеся толщиной стенок менее чем на 2 мм. Углы примыкания раскосов к поясу должны быть не менее 30° для обеспечения плотности участка сварного шва со стороны острого угла