Сегментные клееные фермы. Виды ферм. Особенности конструирования узлов.

Верхний пояс клееных сегментных ферм очерчен по дуге и разбит на панели крупных размеров. В современ­ном строительстве применяют главным образом металлодеревянные сегментные фермы с клееным верхним по­ясом и с прямолинейным нижним поясом из профильной или круглой стали.

Отношение высоты ферм к пролету рекомендуется принимать не менее 1/6 в слу­чае прямолинейного клееного и не менее 1/7 в случае металлического нижнего пояса.

Верхний пояс сегментных ферм рекомендуется изго­товлять неразрезным на весь пролет, однако в некото­рых случаях это невозможно осуществить по условием транспортировании или заводской технологии. Тогда верхний пояс может быть изготовлен неразрезным на его половину или состоящим из отдельных блоков, сое­диняемых в узлах. Стыки гнутоклееных блоков выпол­няют непосредственным упором торцов или через сварные вкладыши и узлах, закрепленных от выхода из пло­скости фермы

В конструктивном отношении верхний пояс представ­ляет собой пакет, склеенный из досок плашмя, имею- ющий прямоугольное сечение шириной b и высотой h. Поясам сегментных ферм следует придавать строитель­ный подъем, равный 1/200 пролета.

Элементы решетки сегментных ферм изготовляют ли­бо из брусьев, либо из клееной древесины. В сквозных

 

Рис. VII 4, сегментная ферма пролетом 80 м с клееным верхним и нижним поясами

конструкциях наибольшие трудности вызывает решение узлов. Чем меньше элементов сходится в узле и чем меньше усилия в этих элементах, тем проще конструк­ция узлов В этом отношение сегментные фермы явля­ются выгодной конструкцией, так как в ней применяется треугольная решетка и в узлах сходится не более двух элементов, которые центрируют в этих узлах. Очертание верхнего пояса близко к кривой давления от нагруз­ки, равномерно распределенной по всему пролету, и усилия в решетке сравнительно малы. Число панелей верхнего и нижнего пояса, а следовательно, и число рас­косов зависит от размера пролета.

Фермы пролетом до 24 м включительно желательно полностью изготовлять на заводе и доставлять на место установки в готовом виде.

Конструкция узлов верхнего пояса различна при раз­резном и неразрезном поясе (рис. VII.5).В обоих случа­ях к концам раскосов прикрепляют на болтах металли­ческие пластинки—наконечники, имеющие в свободном

конце отверстие для узлового болта.

При разрезном верхнем поясе в его стыке помеща­ют металлический вкладыш (см. рис. VII.5), зажатый между сходящимися в узле торцами элементов верхне­го пояса. Узловой болт расположен в центре вкладыша. Усилия от раскосов через пластинки-наконечники вос­принимаются узловым болтом, который передает их равнодействующую на металлический вкладыш,последний—на верхний пояс. Стык верхнего пояса перекры­вается деревянными накладками на болтах. Работа уз­лового болта в металле с последующим распределением усилия по большой поверхности соприкасания вклады­ша с торцами верхнего пояса, отсутствие скалывания, шарнирность в присоединении элементов решетки и про­стота сборки—положительные особенности данного решения узла..

Узел разрезного верхнего пояса может не иметь металлического вкладыша. В этом случае торцы пане верхнего пояса упираются один в другой. Стык перекрывается парными деревянными накладками на болтах. Между панелями верхнего пояса и парными накладками в специально выбранных в накладках пазах помещают наконечники раскосов, выполненные из полосовой стали. Наконечники крепятся к верхнему пояс к парным накладкам узловым болтом, который фактически работает как четырехсрезный болт, в paсчете обычно рассматривают как трехсрезный болт (этим учитывают разрезносгь верхнего пояса в месте располо­жения болта).

Рис. VII 5. Конструкции узлов клееных сегмент­ных ферм с разрезным и неразрезным верхним поясом

а —ферма с разрезным верх­ним поясом, состоящим из отдельных блоков, соединя­емых в узлах, б — ферма с неразрезным верхним поя­сом на половине пролета;

в — ферма с неразрезным верхним поясом на весь пролег

В случае сегментных ферм с неразрезным верхним поясом рекомендуется нижний пояс разбивать на панели одинаковой длины. Верхний пояс таких ферм следует разбивать так, чтобы первые от узла панели не превышали 0,7 длины остальных панелей одинаковой длины.

При неразрезном верхнем поясе конструкция его узлов несколько меняется, хотя основной принцип решения остается неизменным (см. рис. VII.5). Узловой болт проходит через отверстие в металлических пластинка накладках, прикрепленных к верхнему поясу с обеих сторон в месте узла с помощью стальных нагелей.

Элементы решетки к верхнему поясу обычно прикрепляют с помощью стальных пластинок—наконечников. Последние соединяются с элементами решетки глухими стальными нагелями. В этом случае отверстия в метал­лических пластинках—наконечниках могут быть про­сверлены заранее. Раскосы неразрезного верхнего пояса имеют такую же конструкцию, как и разрезного.

Как и при разрезном верхнем поясе, равнодействующая усилий сходящихся в данном узле раскосов передается металлическими пластинками-наконечниками узловой болт, от него на узловые металлические накладки, а от них рассредоточено металлическими нагелями на верхний пояс. Нагели эти работают под углом волокнам верхнего пояса, что должно учитываться в расчете.

Некоторые возможные варианты конструктивного решения промежуточных узлов нижнего пояса приведена на рис. VII.5. В первом варианте промежуточного узла нижнего пояса к профильным элементам пояса приварены вертикальные фасонки из полосовой стали. Раско­сы размещают между фасонками и прикрепляют к ним монтажными ботами или глухими нагелями. Все эле­менты ферм в узле центрируют.

Во втором варианте промежуточного узла нижнего пояса сверху к профильным элементам пояса привари­вают узловую шпильку с резьбой по обеим концам для крепления пластинок—наконечников раскосов

Опорные узлы сегментных клееных ферм имеют сле­дующие основные варианты:

1-й- торец клееного верхнего пояса упирается в упорный элемент (упорная пластинка из листовой ста­ли, усиленная ребрами жесткости или швеллер) сварного башмака (см. рис. VII.5). Боковые фасонки свар­ного башмака передают усилия на опорную плиту. К бо­ковым фасонкам приваривают снаружи или внутри баш­мака стальные элементы нижнего пояса. Верхний пояс соединяют со сварным башмаком болтом (глухарями),при чем болт (глухари) пропускают либо через боковые фасонки, либо через приваренные к упорной плите спе­циально предназначенные для этой цели накладки из листовой стали;

2-й—нижний конец клееного верхнего пояса обре­зают так, чтобы создать горизонтальную плоскость для опирания фермы и вертикальную плоскость для упо­ра в сварной элемент, состоящий из упорного эле­мента и боковых фасонок. Боковые фасонки глухарями крепят к верхнему поясу. К ним, в свою очередь, прива­ривают стальные элементы нижнего пояса (см. рис. VII.5).

В опорных узлах обоих вариантов, где сходятся эле­менты, имеющие большие усилия, должно быть осуще­ствлено строгое центрирование всех элементов. Центром узла является точка пересечения усилий в верхнем и нижнем поясах и опорной реакции.