Определение расчетных длин стержней фeрмы

Различают геометрические l и расчетные (в плоскости фермы) и (из плоскости фермы) длины стержней. Так как стержни могут потерять устойчивость (деформироваться) в двух направлениях – в плоскости фермы и из плоскости фермы, при подборе их поперечных сечений нужно определить расчетные длины стержней в этих же плоскостях. Расчетная длина стержней зависит от степени защемления концов стержня в узлах, что учитывается коэффициентом приведения геометрической длины к расчетной –

Расчетные длины и сжатых элементов плоских ферм в их плоскости и из плоскости следует принимать по таблице 27 Приложения (т.1.9.1,[1]).

 

Расчетные длины стержней в плоскости фермы принимаются:

§ для верхнего пояса (сжат):

где:

l – геометрическая длина элемента (т.е., расстояние между центрами узлов).

§ для нижнего пояса (растянут):

(т.е., расчетная длина равна геометрической).

§ для сжатых раскосов:

Так как уклон 1,5% очень мал ним можно пренебречь и по теореме Пифагора найти длину раскоса .

где: высота фермы на опоре;

панель верхнего пояса фермы.

 

§ для опорного раскоса:

§ для сжатых стоек:

§ для растянутых раскосов:

(т.е., расчетная длина равна геометрической).

Расчетные длины стержней из плоскости фермы:

Расчетная длина стержня из плоскости фермы – это расстояние между узлами, закрепленными от смещения из плоскости фермы.

§ для верхнего пояса:

расчетная длина определяется в зависимости от расположения горизонтальных связей по верхнему поясу.

§ для нижнего пояса:

(для фермы длиной 30м.), расчетная длина определяется в зависимости от расположения горизонтальных связей по нижнему поясу.

Элементы решетки закреплены в верхнем и нижнем поясах.

§ для стоек:

§ для раскосов:

§ для опорных раскосов:

Связи

Связи служат для создания пространственной жесткости и неизменяемости как шатра, так и каркаса в целом, обеспечения устойчивости ферм в период монтажа, восприятия и перераспределения местных нагрузок (ветровой с торца здания, поперечного торможения кранов и др.), повышения устойчивости поясов из плоскости ферм. Система связей состоит из вертикальных и горизонтальных (поперечных и продольных). Поперечные связи устанавливаются по верхним и нижним поясам ферм в торцах зданий и температурных блоков. При длине температурного блока (более 144 м) устанавливают промежуточные поперечные горизонтальные связи. Фермы, не примыкающие к связям, раскрепляют распорками и растяжками.

Основные схемы связей по покрытию приведены на рис. 3.2.2.

 

 

Рис. 3.2.2. Схемы связей по фермам:

а, в – крестовая; б, г – треугольная; д – типовое расположение вертикальных связей; е – схемы вертикальных связей.

Продольные горизонтальные связи предусматривают в плоскости нижних поясов вдоль крайних рядов колонн в зданиях с кранамигрупп режимов работы 6К…8К, в покрытиях с подстропильными фермами, в одно и двухпролетных зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 10 и более тонн, а при отметке низа стропильных ферм свыше 18 м – независимо от грузоподъемности кранов.

Вертикальные связи устанавливаются в местах расположения поперечных связей с шагом 6 м и в опорных сечениях.

Подбор сечений стержней

Подбор сечений стержней выполняют в соответствии с их напряженным состоянием и с учетом коэффициентов условий работы Поперечное сечение определяют из условия обеспечения прочности или устойчивости, а также предельной гибкости.

Элементы ферм могут выполняться: из двух равнополочных или неравнополочных уголков, составленных тавром, из широкополочных тавров, из труб прямоугольного и круглого сечений, из одиночных уголков и др.

В настоящих методических указаниях рассмотрены фермы с сечениями поясов из широкополочных тавров ШТ (рис. 3.2.3 б, в, ж), Решетка в этих фермах выполняется из двух равнополочных уголков, составленных тавром и раздвинутых на толщину стенки поясов или узловых фасонок (рис. 3.2.3 б, в).

Сечения из двух уголков, соединенных в виде креста, применяются для стоек, к которым крепятся вертикальные связи, и в укрупнительных стыках (рис. 3.2.3е). Сечения из одиночных уголков применяют для слабонагруженных элементов ферм. Толщина узловых фасонок для ферм с поясами из двух уголков определяется в зависимости от наибольшего усилия в решетке фермы. Рекомендуемые толщины фасонок приведены в таблице 3.3

 

Рис. 3.2.3. Типы сечений элементов легких ферм

 

Таблица 3.3

Максимальное усилие в стержнях решетки в кН	до	160…	260…	410…	610…	1010..	1400..	более
Толщина фасонки в мм

 

Толщина узловых фасонок для ферм с поясами из тавров принимается равной толщине стенки поясов. Допускаются в фермах фасонки двух толщин в пределах отправочной марки. Допустимая разница в толщинах фасонок смежных узлов не более 2 мм.

Принимаем, что в проектируемой ферме пояса выполняют из широкополочных тавров, а элементы таврового сечения из равнобоких уголков, в тавр.