Полная версия

Главная arrow Строительство arrow КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ ФЕРМ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Многоугольные фермы

Очертание верхнего пояса таких ферм представляет собой правильный многоугольник, вписанный в дугу окружности определенного радиуса или описанный около нее. Радиус дуги окружности можно подсчитать, задавшись стрелой подъема / в середине пролета в пределах / = (1/6^ 1/7)/. При неизвестных величинах (/ — пролет и / — стрела подъема) радиус дуги окружности под-

/2+4/2

считывают как г = ———.

8/

Многоугольные фермы выполняют, как правило, металлодеревянными — с верхним поясом деревянным, а нижним металлическим. При этом верхний пояс при пролетах ферм до 24 м изготавливают из бруса цельного сечения согласно сортаменту пиломатериала, в связи с этим фермы получили название брусчатые. Нижний пояс, как правило, выполняют из стальных уголков. Решетка ферм применяется треугольная со стойками, при этом раскосы прикрепляют к узлам верхнего пояса в местах перелома его, а стойки поддерживают прямолинейные участки верхнего пояса.

Благодаря рациональному очертанию верхнего пояса усилия в поясах по длине фермы различаются незначительно, что позволяет элементы поясов выполнять из унифицированных сечений (одинаковых размеров). При этом усилия в элементах решетки незначительные по величине, что не только упрощает выполнение узловых креплений их к поясам фермы, но и позволяет унифицировать как сами узлы, так и элементы фермы.

В типовых конструкциях многоугольных ферм прикрепление элементов решетки к верхнему и нижнему поясам осуществляется с помощью металлических пластин-наконечников, которые выполняют из полосовой стали за исключением верхнего наконечника стойки, который делают из уголка. Уголок для крепления сжатых стоек применяют для того, чтобы повысить устойчивость из их плоскости. В целях унификации пластинки-наконечники для всех раскосов и низа стоек имеют одну и ту же длину, одинаковое сечение и разбивку отверстий для болтов. Наконечники-уголки для стоек также одинаковые.

Пластины-наконечники заранее, т.е. до сборки фермы, соединяют с брусом расчетным количеством гвоздей и болтов.

Узлы верхнего пояса выполняют с применением сварных металлических вкладышей. Такие вкладыши ставят в узлах перелома верхнего пояса, т.е. в узлах присоединения к нему раскосов. Вкладыш имеет клиновидную форму в соответствии с переломом верхнего пояса в месте узла. Раскосы своими наконечниками навешиваются на центровые болты узлов. Весь узел перекрывается парными деревянными накладками на болтах, которые ставят не менее двух с каждой стороны узла. Общая конструкция многоугольной фермы представлены на рис. 5.6.

Сжатые стойки присоединяются к верхнему поясу также с помощью наконечников из уголков. В месте присоединения стойки верхний пояс неразрезной, поэтому узловые наконечники надевают на болт, вставленный в проушины пластинки, которая передает усилие от стойки на верхний пояс.

Узлы крепления элементов решетки к нижнему поясу допускается выполнять с небольшим эксцентриситетом, учитывая незначительные по величине усилия в них. Возникающие при этом изгибающие моменты сравнительно малы, зато упрощается конструкция узла. Стыки нижнего пояса могут выполняться в любом месте. Конструктивно они выполняются путем перекрытия уголками или пластинами из полосовой стали и с соединениями на сварке.

Опорный узел выполняется аналогично, как в фермах треугольных.

При отсутствии внеузловой нагрузки на верхнем поясе все элементы, сходящиеся в узлах верхнего пояса, должны быть строго центрированы. Если по верхнему поясу действует внеузловая нагрузка, то рекомендуется так же, как и в фермах треугольных, в узлах верхнего пояса, включая опорные и промежуточные узлы с металлическими вкладышами, создавать эксцентриситеты путем упора элементов верхнего пояса в узловые вкладыши только нижней частью сечения. Возникающие при этом изгибающие моменты от эксцентричного приложения продольных усилий в элементах будут способствовать уменьшению расчетного изгибающего момента в них от действия внеузловой нагрузки.

Особенности расчета многоугольных ферм. Усилия в элементах фермы определяются известными методами, описанными выше в разд. 2, от действия каждого загружения постоянной, снеговой и другими нагрузками отдельно. После этого составляют таблицу расчетных усилий по определению наиболее опасного сочетания действующих нагрузок.

Многоугольная брусчатая ферма ЦНИИСК пролетом 23,7 м

Рис. 5.6. Многоугольная брусчатая ферма ЦНИИСК пролетом 23,7 м

Верхний пояс состоит из отдельных брусьев длиной, равной длине двух панелей, при этом брус в середине своей длины имеет опору в виде поддерживающей его стойки. Таким образом, брус верхнего пояса представляет собой двухпролетную неразрезную балку. Величина изгибающего момента в такой балке существенно зависит от наличия и величины осадки средней опоры. Эта осадка связана как с точностью изготовления, так и с податливостью соединений, прикрепляющих стойку к поясу. Какова величина этой осадки установить трудно. Поэтому для расчета верхнего пояса прибегают к двум случаям.

  • 1. Верхний пояс не имеет осадки над средней опорой; поэтому за расчет может быть принята двухнролетная балка.
  • 2. Средняя опора получила просадку на такую величину, при которой опорный изгибающий момент равен нулю. В этом случае верхний пояс рассматривается как свободно лежащая балка с пролетом, равным длине панели верхнего пояса.

Указанные случаи работы верхнего пояса представлены на рис. 5.7.

Расчетной схемой верхнего пояса можно пользоваться для двух случаев.

  • 1. Когда отсутствуют эксцентриситеты в узлах, т.е. когда MN= 0. В этом случае в верхнем поясе действует усилия N и Mq, при этом Mq = qcP/8.
  • 2. Когда имеют место эксцентриситеты в узлах у продольной силы, т.е. действует дополнительный изгибающий момент MN. В этом случае верхний пояс испытывает действие продольной сжимающей силы N и расчетного изгибающего момента А/расч = Mq - MN.

Величины Мрасч показаны на рис. 5.7 и составляют:

а) расчетный момент над опорой

Максимальный изгибающий момент в пролете

б) расчетный изгибающий момент в пролете

Расчетным изгибающим моментом обычно является момент на средней опоре. Верхний пояс проверяют на прочность по формуле сжатоизогнутого стержня:

. „ A2 N

где коэффициент с, = 1 - оллл • определяется по гибкости I 3000 AR(.

1 'о

^ = 0~289h ~ ДЛЯ элемепта прямоугольного поперечного сечения.

За расчетную длину элементов фермы принимают их фактические длины, т.е. расстояние между геометрическими центрами узлов.

К расчету верхнего пояса многоугольной фермы

Рис. 5.7. К расчету верхнего пояса многоугольной фермы

Нижний пояс при выполнении узлов прикрепления элементов решетки с эксцентриситетом, равным расстоянию между центровым болтом и осевой линией уголков нижнего пояса, испытывает действие растягивающего усилия и изгибающего момента, равного произведению разности усилий в смежных панелях нижнего пояса на величину эксцентриситета. Разность усилий определяют при временной нагрузке (снеговой), действующей на всем пролете, на левой и правой половинах пролета фермы. Для всех трех случаев подсчитывают изгибающий момент и растягивающее усилие. Прочность сечения нижнего пояса проверяют как для рас- тянуто-изгибаемого стального элемента.

Решетка. Сжатые элементы решетки проверяют на устойчивость, а растянутые — на прочность с учетом имеющихся ослаблений.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>