Підбір перерізів елементів ферми.

 

Ширина перерізу елементів ферми визначається за граничним значенням гнучкості. Для елементів ферм встановлені такі граничні значення гнучкість (λ_гр):

- для верхнього поясу λ_гр=120;

- для елементів решітки λ_гр=150;

- для нижнього поясу зі сталі λ_гр=400.

Ширину перерізу верхнього поясу і елементів гратки доцільно призначати за значенням радіуса інерції.

 

, де l – розрахункова довжина стрижня ферми

 

Висоту перерізу верхнього поясу визначають, користуючись наближеною формулою для моменту опору:

 

Також момент опору дорівнює:

Звідси по відомим b і W знаходять h.

Після підбору перерізів елементів ферми, виконують перевірку їх міцності.

 

Стиснуті елементи ферм перевіряють на стійкість за формулою:

φ – коефіцієнт поздовжнього згину, що приймається за СНиП;

R_С – - розрахунковий опір деревини стиску.

 

Розтягнуті дерев'яні елементи перевіряють на міцність за формулою:

сталеві за формулою:

де m – коефіцієнт умови роботи (якщо пояс складається з двох елементів, то m = 0,85).

У випадку, коли верхній пояс навантажений міжвузловим навантаженням, його перевіряють, як стиснуто - згинаний елемент на міцність за формулою:

 

 

 

Згинальний момент M, викликаний наявністю міжвузлового рівномірно розподіленого навантаження, визначається по формулі:

Значення згинального моменту M_q може бути зменшено за рахунок розвантажувального моменту M_n, що створюється шляхом ексцентричного прикладання поздовжньої стискаючої сили N.

 

Сумарний згинальний момент в середині прольоту l, у цьому випадку обчислюється за формулою M=M_q-M_n, де M_n=N·e

 

У сегментних фермах ексцентриситет сили N виявляється за рахунок кривизни осі панелі верхнього поясу.

 

 

Поздовжня сила, спрямована по хорді дуги створює розвантажувальний згинальний момент

M_n=N·f₀

 

Значенння f₀ можна обчислити за формулою:

l₀ - довжина хорди;

r₀ – радіус дуги, по якій окреслено верхній пояс.

 

Для нерозрізного верхнього поясу згинальні моменти в крайній від опори панелі будуть рівні:

- в середині прольоту

- на опорі

Прогини ферм при дотриманні вимог по відношенню стріли підйому і довжини прольоту (f / L) не перевіряють, тому що ці співвідношення забезпечують необхідну жорсткість ферм.

Для запобігання небажаних наслідків, викликаних переміщеннями вузлів і прогинів нижнього поясу, що виникають все ж у процесі експлуатації, ферми проектують з будівельним підйомом (L/200). При обчисленні зусиль будівельний підйом не беруть до уваги.