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.

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)