5.2.3. Определение расчетных длин и предельных гибкостей стержней фермы

В критическом состоянии потеря устойчивости при продольном изгибе сжатых стержней возможна в любом направлении (в плоскости фермы или из ее плоскости).

Предельная гибкость для сжатых элементов ферм и связей зависит от назначения стержня, степени его загруженности, оцениваемой коэффициентом

α = N/ (φAR_yγ_c),

где N – расчетное усилие;

φAR_yγ_c– несущая способность стержня (табл. 5.2).

Таблица 5.2.

Предельные гибкости сжатых элементов

Элементы конструкций	Предельная гибкость λu
Пояса, опорные раскосы и стойки плоских ферм, передающие опорные реакции	180-60α
Верхние пояса ферм, незакрепленные в процессе монтажа (предельную гибкость после завершения монтажа следует принимать по поз.1)	220
Основные колонны	180-60α
Второстепенные колонны (стойки фахверка, фонарей и т.п.), элементы решетки колонн, элементы вертикальных связей между колоннами (ниже подкрановых балок)	210-60α
Элементы связей, кроме указанных в поз. 4, а также стержни, служащие для уменьшения расчетной длины сжатых стержней, и другие ненагруженные элементы	200

Обозначение:– коэффициент, принимаемый не менее 0,5 (в необходимых случаях вместоφследует применятьφ_е).

Гибкие растянутые стержни могут провисать под действием собственного веса, легко повреждаться при транспортировании и монтаже, а при действии динамических нагрузок вибрировать, поэтому их гибкость тоже ограничена (табл. 5.3). При статических нагрузках гибкость растянутых элементов ограничивается только в вертикальной плоскости.

Гибкость стержня определяется его расчетной длиной l_еf(табл. 5.4) и радиусом инерции сеченияi:

λ = l_еf/i.

Расчетные длины стержней определяются:

– в плоскости фермы

l_х = μl;

– из плоскости фермы

l_y = μl₁,

где μ– коэффициент приведения длины к расчетной, зависящий от способов закрепления концов стержня;

l – геометрическая длина элемента (расстояние между центрами узлов);

l₁– расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы (прогонами, специальными связями, жесткими плитами покрытий, прикрепленными к поясу сварными швами или болтами, и т.п.).

Таблица 5.3

Предельные гибкости растянутых элементов

Элементы конструкции	Предельная гибкость λu при воздействии на конструкцию нагрузок
	динамических, приложенных непосредственно к конструкции	статических	от кранов
Пояса и опорные раскосы плоских ферм (включая тормозные фермы) и структурных конструкций	250	400	250
Элементы ферм и структурных конструкций, кроме указанных в поз.1	350	400	300
Нижние пояса подкрановых балок и ферм	–	–	150

П р и м е ч а н и я: 1. В конструкциях, не подвергающихся динамическим воздействиям, гибкость растянутых элементов следует проверить только в вертикальных плоскостях.

2. Для растянутых элементов, в которых при неблагоприятном расположении нагрузки может изменяться знак усилия, предельную гибкость следует принимать как для сжатых элементов, при этом соединительные прокладки в составных элементах необходимо устанавливать не реже чем через 40i.

Особое внимание обращается на устойчивость верхнего пояса в пределах фонаря, где отсутствует кровельный настил или прогоны. Здесь для раскрепления узлов из плоскости фермы предусматриваются распорки (обязательные в коньковом узле). В процессе монтажа (до укладки плит покрытия или прогонов) распорка призвана обеспечить гибкость пояса λ_у ≤λ_u = 220.

Таблица 5.4