37. Треугольные фермы (конструкция, особенности расчета).

Несмотря на то, что треугольные фермы на лобовых врубках явля­ются одним из старых типов деревянных конструкций построечного изго­товления, тем не менее они до сих пор находят применение в строительстве.

Для того чтобы обеспечить работу раскосов только на сжатие, в треугольных фермах на лобовых врубках принимают раскосную решетку с нисходящими раскосами.

Верхний и нижний пояса, а также сжатые раскосы треугольных ферм на лобовых врубках обычно выполняются из брусьев или из бревен, а растянутые стойки - из круглой стали. Пояса и раскосы брусчатых ферм на лобовых врубках выполняют из брусьев одной и той же ширины поперечного сечения, а высоту сечения элементов определяют со­ответствующим расчетом.

Опорные узлы современных треугольных ферм на лобовых врубках осуществляют лобовым упором на металлических натяжных хомутах или тяжах, передающих усилие от вкладыша, в который упирается верхний по­яс, на накладки, соединенные с нижним поясом нагелями из круглой стали и болтов. Подобное решение полностью исключает работу на сдвиг со ска­лыванием древесины нижнего пояса в опорном узле фермы. В современных треугольных фермах нагрузку от чердачного перекрытия прикладывают только к узлам нижнего пояса, а не распределяют по его панелям, как это де­лалось прежде. Если при этом нижние пояса выполняют не из древесины, а из профильной стали, то надежность ферм существенно повышается.

Раскосы ферм обычно соединяют с поясами на лобовых врубках од­ним зубом и дополнительно крепят болтами или скобами. Исключение со­ставляет средний узел нижнего пояса ферм, где сходятся два раскоса. Дан­ные раскосы либо вводят в промежуток между парными накладками растя­нутого стыка нижнего пояса и крепят к ним болтами, либо упирают в спе­циально предназначенную для этой цели бобышку со скошенными торцами.

Для того чтобы снизить напряжения в ослабленных врубками сече­ниях поясов ферм из брусьев, центрирование в опорных промежутках про­изводят по центру ослабленного сечения пояса.

Узлы ферм из бревен центрируют по осям поясов, так как ослабле­ние бревна врубкой приводит лишь к незначительному смещению оси ос­лабленного сечения по отношению к оси бревна.

Опорный узел в форме лобового упора рассчитывают следующим образом:

1. gо усилию в крайней панели нижнего пояса подбирают сечение хо­мутов или тяжей из круглой стали и определяют требуемое число болтов и нагелей для крепления накладок к нижнему поясу;

2. рассчитывают на поперечный изгиб стальной сварной башмак, в который упирается деревянный вкладыш, а также траверсы из уголков, пе­редающие усилия с тяжей на накладки опорного узла;

3. рассчитывают на сжатие и смятие соответствующие поверхности деревянных элементов, т.е. вкладыша и накладок.

38. Многоугольные брусчатые фермы.

Ферма это балочная стержневая система, в которой нормальные усилия воспринимаются верхним и нижним поясом, а поперечная сила воспринимается решеткой. Основные элементы фермы: панели верхнего и нижнего пояса; раскосы и вертик-ые элем-ы (стойки, подвески).

Верхние пояса работают на сжатие, при узловой нагрузке на верхний пояс.

Основные положения проектирования деревянных ферм

1)Эффективность ферм, их несущая способность, жесткость и надежность во многом зависит от решения узлов соединений элементов решетки с поясами и монтажных стыков.

2)Решетки ферм соединяются след способами:

-на гвоздях (досчато-гвоздевые фермы),-на клею,-на металлических зубчатых пластинах,-на нагельных соединениях, по средством врубки.

3)Нижний пояс ферм, как правило выполняют металлическим.

4)Для уменьшения изгиб момента в верх поясе создают изгиб момент обратного знака.Путем эксцентричного приложения нормальной силы.

Фермы:-сегментные,-треугольные на гвоздях,-трапецевидные,-многоугольные брусчатые,-треугольные на врубках,-треугольные на мет зубчатых пластинах.

Фермы бывают как клееные так и брусчатые

 Узлы многоугольнойбрусчатой фермы решаются различными вариантами. Опорный узел этой фермы выполняют с применением стального башмака, со­стоящего из опорного листа, двух вертикальных фасонок и на­клонной диафрагмы, служащей опорой опорного бруса верхнего пояса. Стальные уголки нижнего пояса вводятся в зазор между фасонками И крепятся к ним сварными швами. Промежуточные узлы нижнего пояса крепятся с помощью стальных накладок и болтов. Накладки брусьев крепятся к стальной шпильке с на­резками на концах, приваренной к нижнему поясу.

Промежуточные узлы верхнего пояса крепятся с помощью стальных накладок, стальных вкладышей, двусторонних дере­вянных накладок и болтов. Стальные накладки брусьев крепятся к болту, пропускаемому через вкладыш и накладки. Брусья верхнего пояса соединяются в узле деревянными накладками и болтами. Узлы, треугольных и пятиугольных брусчатых ферм со стальными или деревянными нижними поясами решаются с применением стальных креплений лобовых упоров, лобовых вру­бок, болтовых и сварных соединений. Они описаны в ряде мате­риалов по конструкциям из дерева и пластмасс. 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 соединяемых в них стержней с учетом углов между их осями.