1.2.11. Сегментные фермы

Фермы сегментного очертания применяют для покрытий зданий пролетом 18 и 24 м при шаге колонн 6 и 12 м. Фермы предназначены для зданий со светоаэрационными фонарями и без фонарей, с мостовыми кранами или с подвесным оборудованием грузоподъемностью до 5 т. Эти фермы используют в районах с различной снеговой нагрузкой и любой агрессивностью газовой средой. При агрессивной среде плотность бетона, виды вяжущего, добавки и меры по защите арматуры и закладных деталей назначают в соответствии с указанными нормами.

Фермы состоят из верхнего и нижнего поясов, стоек и раскосов, верхний пояс имеет ломаное очертание с прямолинейными участками между узлами и уклоном в пределах ширины фонаря 1:12. Расстояние между узлами верхнего пояса назначают, исходя из ширины плит покрытия – 3 м. Высота ферм колеблется в пределах 1/7÷1/9 пролета.

Элементы фермы армируются сварными каркасами, продольные стержни которых из стали класса А-III, поперечные из проволоки Вр-I. Плоские каркасы верхнего пояса, стоек, раскосов и узлов объединяются в пространственные каркасы. Опорные пролетные узлы армируют сварными каркасами, соединенными шпильками. В нижнем поясе применяют замкнутые хомуты или П-образные каркасы. Опорные узлы, в целях ограничения ширины раскрытия трещин при отпуске напрягаемой арматуры, дополнительно армируются сварными сетками из холоднотянутой проволоки Вр-I, расположенными перпендикулярно напрягаемой арматуре. Нижний пояс армируется предварительно напряженной арматурой. Ее возможные варианты: стержневая А-IV, А-V, Ат-V, Ат-VI; проволочная – Вр-II, канаты – К-7, К-19. Использование высокопрочной проволоки и канатов позволяет сэкономить

20÷30% арматуры.

В верхнем поясе для крепления плит покрытия через каждые 3 или 1,5 м по длине фермы устанавливаются закладные детали. Фермы крепятся к колоннам анкерами и сваркой закладных деталей.

30

Рассчитывают фермы как рамные конструкции. Допускается приближенный расчет как стержневых конструкций с шарнирными узлами. Нагрузки на фермы передаются через ребра плит в виде сосредоточенных сил на верхнем поясе. Нагрузки от стоек фонарей и снеговых мешков учитываются также как сосредоточенные силы, приложенные и верхнему поясу. Нагрузки от подвесного транспорта прикладывают к узлам нижнего пояса. Сечения верхнего пояса, сжатых стоек и раскосов рассчитывают и конструируют как внецентренное сжатые. Растянутые элементы решетки и нижний пояс рассчитывают как центрально растянутые сечения. Прочность сечения опорного узла фермы проверяют на поперечную силу и изгибающий момент. Прогиб фермы определяют с учетом длительного воздействия части нагрузок и выгиба от предварительного обжатия бетона. Расчет по двум группам предельных состояний выполняют для стадий эксплуатации, изготовления, монтажа и транспортирования.

Фермы изготавливают преимущественно плашмя по двум вариантам: с закладными, заранее изготовленными, элементами решеток и монолитными поясами; одновременным бетонированием решетки и поясов. Арматуру натягивают на упоры стенда или формы.

При проектировании ферм можно пользоваться примерами из литературы

(7, стр. 704 , 20 стр. 74)

1.2.12. Безраскоcные фермы.

Безраскосные фермы применяют для покрытий зданий пролетами

18÷ 30 м при шаге колонн 6 и 12 м под скатную кровлю со светоаэрационными фонарями и без них (рис. 9). В случае малоуклонной кровли фермы изготавливаются со столбцами в узлах верхнего пояса. Фермы предназначены для районов с различной снеговой нагрузкой, для зданий с любой агрессивной воздушной средой при условии антикоррозийной защиты конструкций.

31

пространственными каркасами. Рабочая арматура периодического профиля выполняется из стали класса А-III, монтажная и поперечная арматура - из стали классов А-I и Вр-I. В местах непосредственной передачи усилия обжатия напрягаемой арматурой ставят дополнительные сетки или каркасы. В местах опирания плит покрытия в верхнем поясе ферм размещаются металлические закладные детали. Фермы крепятся к колоннам анкерными болтами и сваркой закладных деталей.

Рассчитывают безраскосные фермы на ЭВМ с учетом жесткости узлов как замкнутую многоконтурную раму. Нагрузки от покрытия передаются через ребра плит в виде сосредоточенных сил на верхний пояс. Нагрузки от подвесного транспорта и технологических коммуникаций прикладывают к узлам нижнего пояса ферм. По расчетным усилиям верхний пояс и стойки рассчитывают и конструируют как внецентренно сжатые элементы, а нижний пояс как внецентренно растянутый предварительно напряженный элемент. Сборный узел ферм рассчитывают и конструируют исходя из условий надежности анкеровки арматуры и прочности наклонных сечений.

Изготавливают фермы из тяжелого бетона классов В30÷В45 преимущественно с натяжением арматуры механическим способом на упоры силовых форм. При стержневой арматуре возможно ее напряжение электротермическим способом.

Пример расчета безраскосных ферм можно посмотреть в литературе (21,

стр. 207).

Таблица 9. Характеристика безраскосных ферм и расход материалов.

33