Раздел 6.11. Фермы.

6.11.1. Область применения и классификация ферм

Фермами называются решетчатые конструкции, работающие, как и балки, на из­гиб. Конструкция фермы состоит из отдельных стержней, которые соединяются в узлах и образуют геометрически неизменяемую систему. Нагрузка на ферму действует, как правило, в узлах, поэтому во всех ее стержнях возникают только продольные усилия сжатия или растяжения при работе в целом на изгиб. Благодаря этому металл в фер­мах используется более рационально, чем в балках, и они экономичнее балок по мас­се, но более трудоемки в изготовлении.

Область применения ферм весьма разнообразна.

Фермы можно классифицировать по нескольким признакам:

• по назначению - фермы мостов, стропильные фермы, фермы подъемных кранов, опоры линий электропередачи и т. д.;

• по конструктивному признаку - одностенчатые легкие и двухстенчатые тяжелые фермы;

• по направлению опорных реакций и устройству опорных конструкций - балочные фермы (разрезные, консольные и неразрезные), распорные арочные фермы и др.

Кроме того, фермы могут быть плоскими и пространственными.

Элементы ферм и их классификация по щчртанию поясов типу решётки показана на рис.8.1.

Фермы состоят из верхнего и нижнего поясов, соединенных между собой решет­кой (раскосов и стоек). Расстояние между узлами решетки фермы называется пане­лью, расстояние между ее опорами – пролетом (рис.8.1).

6.11.2. Стропильные фермы

В конструкциях покрытий стропильных ферм наибольшее распространение полу­чили два конструктивных решения: с применением продольных прогонов и без них. Схемы покрытий показаны на рис.8.2 и рис.8.3. В первом случае по стропильным фермам укладывают с шагом 1.5м или 3 м легкие не­сущие элементы - прогоны, на которые опираются мелкоразмерные кровельные плиты. (рис. 8.2, а); во втором - непосредственно на фермы кладут крупноразмерные плиты или панели, совмещающие функции прогонов плит (рис. 8.2, б ).

Выбор типа сечения стержней ферм определяется в основном назначением и конструкцией фермы. Для легких ферм применяют стержни из двух спаренных, или одиночных уголков, тавров, двутавров и швеллеров, труб, гнутых и гнутосварных замкнутых профилей. В последние годы разработаны новые, эффективные конструкции стропильных ферм со стержнями из широкополочных двутавров, электросварных труб и замкнутых профилей, а также с поясами из тавров и решеткой из одиночных уголков. Преимуществом трубчатых стержней является их равноустойчивость в двух плоскостях, хорошая обтекаемость и стойкость против коррозии, удобство окраски в эксплуатации, что способствует увеличению их долговечности. Широкое применение их затрудняется сложностью изготовления узлов. Сечения элементов фермы показаны на рис. 8.3.

Широкополочные двутавры особенно эффективны для верхних поясов ферм, которые воспринимают сжимающие усилия и изгибающие моменты. Эти фермы не требуют фасонок.

В фермах, выполняемых сечением из двух уголков, стержни соединяются при помощи листовых фасонок (фермы из прокат­ных уголков).

При выборе типа сечений стержней фермы необходимо учитывать : назначение и условия работы конструкции, технологии изготовления и монтажа, наличие профилей сортамента.