5. Подбор сечений элементов легких ферм

Общие положения.

В фермах из прокатных и гнутых профилей для удобства комплектования металла принимается не более 5-6 типоразмеров профилей.

Из условия обеспечения необходимой жёсткости при монтаже и перевозке в сварных фермах наименьший рекомендуемый прокатный уголок 50×50×5.

При значительных усилиях в поясах ферм подбор сечений стержней можно производить из сталей двух марок (пояса – из низколегированной; решётки – их малоуглеродистой).

В лёгких фермах при l≤30м для уменьшения трудоёмкости изготовления принимают пояса постоянного по длине сечения.

Подбор сечений сжатых стержней.

• Задаётся тип поперечного сечения и определяется требуемая площадь сечения пояса по формуле:

,(10.1)

γ_с – коэффициент условий работы (табл. 6 СНиП II-23-81^*).

φ – по предварительно заданной гибкости λ:

λ=60÷90 для поясов; λ=100÷120 – для решётки.

• Вычисляют ;.

• В соответствии с A_тр,i_тр,x,i_тр,yпо сортаменту подбирают подходящий размер профиля. При несогласованности значений изменяют сечение и вновь проверяют устойчивость;

местная устойчивость сжатых полок прокатных уголков обычно обеспечивается.

• Проверка устойчивости: .

Подбор сечений растянутых стержней:

(10.2)

По A_тркомпонуется сечение, определяются его геометрические характеристики , производится проверка прочности и гибкости:

;.(10.3)

Подбор сечений по предельной гибкости.

Растянутые и сжатые стержни при небольших усилиях (раскосы в средних панелях, дополнительные стойки в треугольной решетке, элементы связей и др.) подбирают по предельной гибкости (табл.19^*,20^* СНиПII-23-81^*):

;.(10.4)

По сортаменту подбирают сечение (уголок с наименьшей площадью).

6. Узлы лёгких ферм

Рис. 10.3. Узлы ферм из парных уголков: а – центрирование стержней; б – узел при раскосной решётке; в – прикрепление прогонов; г – прикрепление крупнопанельных плит.

Рис.10.4. Заводские стыки нижнего пояса ферм: а – уголковыми накладками; б – листовыми накладками.

Фермы из одиночных уголков.

Рис.10.5. Узлы ферм из одиночных уголков.

Для снижения крутящего момента в узлах фермы целесообразно прикреплять решётки к внутренней грани пояса (рис.10.5).

Для повышения жесткости узла м.б. поставлена дополнительная планка 1.

При необходимости к полке пояса приваривают планку, создающую в узле необходимое уширение для прикрепления стержней решетки.

Уголки приваривают по контуру.

Допускается (рис.10.5, а):

приварка одним фланговым швом (у обушка) и лобовым швом;

центровка осей стержней решётки на обушок пояса.

Фермы из парных уголков.

Узлы проектируются на фасонках, которые заводят между уголками. Стержни приваривают к фасонкам угловыми фланговыми швами.

К поясу фасонки рекомендуется прикреплять сплошными швами минимальной толщины. Фасонки, как правило, выпускают за обушки поясных уголков на 10-20 мм (рис.10.3, г).

В местах опирания на верхний пояс прогонов или кровельных плит фасонки не доводят до обушков на 10-15 мм (рис.14.2, в, г) и не заваривают в этом месте.

Для прикрепления прогонов в верхнему поясу фермы приваривают уголок с отверстиями для болтов (рис.10.3, в).

В местах опирания крупнопанельных плит верхний пояс стропильных ферм усиливают накладками толщиной t=12 мм, :

если толщина поясных уголков менее 10мм при шаге ферм 6м;

если толщина поясных уголков менее 14 мм при шаге ферм 12 м.

Фасонки ферм с треугольной решёткой следует конструировать прямоугольного очертания, а с раскосной решёткой – в виде прямоугольной трапеции.

Расчёт узлов ферм состоит в определении размеров сварных швов, прикрепляющих стержни фермы к фасонкам или один к другому.