7.2. Конструкція і розрахунок багатокутних брущатих ферм

Багатокутні брущаті ферми відносяться до металодерев'яних конструкцій заводського виготовлення. У цих фермах верхній пояс, виконуваний із брусів, являє собою багатокутник, вписаний в коло або описаний навколо нього (рис. 7.6).

Прольоти багатокутних брущатих ферм рекомендується приймати до

30 м, а відношення ^ (висоти ферми до прольоту) - не менше 1/7. Нижній

пояс таких ферм виконують, як правило, металевим із профільної сталі, ґрати приймають трикутними зі стійками. Брус верхнього пояса перекриває дві панелі і є двопрольотною нерозрізною балкою за винятком опорних панелей, що мають удвічі меншу довжину.


Вирішення вузлів у багатокутних фермах (рис. 7.6) багато в чому аналогічне вирішенню вузлів у сегментних фермах (рис. 7.3). Вузол В багатокутної ферми відрізняється від вузла Б сегментної ферми тільки тим, що в першому випадку застосовано металевий вузловий вкладиш клиноподібної форми відповідно до перелому верхнього пояса у вузлі, а в другому випадку вкладиш має паралельні бічні грані. Конструкція вузлів нижнього пояса в багатокутних фермах спрощена в порівнянні із сегментними фермами тим, що застосовано позацентрове прикріплення ґрат до нижнього пояса. Стояки в багатокутних фермах кріпляться до верхнього і нижнього поясів за допомогою металевих пластинок - наконечників, але на верхньому поясі ферми вони надіваються на болт, що вставляється у вушка поясних пластинок, які скріплюються з брусом верхнього пояса за допомогою цвяхів або болтів.

Розрахунок ферм

Розрахунок багатокутних брущатих ферм, як і в сегментних фермах, починають з визначення зусиль в елементах ферм від вузлового

розрахункового навантаження побудовою діаграми Кремони. Розрахункові зусилля в поясах і стояках будемо мати при завантаженні тимчасовим (сніговим) навантаженням усього прольоту ферми, а в елементах ґрат -половини прольоту.

Розрахунок верхнього пояса

Як уже згадувалося, брус верхнього пояса являє собою двопрольотну нерозрізну балку із середньою опорою на стіояку ґрат. Від позавузлового навантаження на середній опорі виникає згинальний момент, значення якого залежить від її осідання. Величина цього осідання в загальному випадку невідома, тому що вона залежить від точності зборки ферми, якості деревини, її вологості і т.д. Тому в розрахунку верхнього пояса розглядають два крайніх випадки:

1. Середня опора не має осідання і брус верхнього пояса являє собою двопрольотну нерозрізну балку (рис. 7.7)


Для зменшення згинального моменту від позавузлового навантаження у верхньому поясі штучно створюється згинальний момент зворотного знака,

здійснюючи упор тільки нижніми частинами поперечного переріза бруса, тобто нормальну силу N на крайніх опорах прикладаємо з ексцентриситетом е. Тоді маємо MN = N' e. Згинальний момент на середній опорі

Мрозр = -^ + 0,5N • е. (7.8) Прийнятий переріз брусів верхнього пояса перевіряємо як стиснуто-вигинний стержень за формулою (7.4). У цьому випадку гнучкість l знаходимо по повній довжині панелі, що йде в запас міцності, тому що при нерозрізному верхньому поясі можливе визначення гнучкості по довжині між нульовими точками епюри моментів.


2. Середня опора має осідання такої величини, що згинальний момент на ній дорівнює нулю, і брус верхнього пояса являє собою розрізні балки з прольотами, рівними довжині панелі (рис. 7.8).

У цьому випадку нормальну силу N також прикладаємо на крайніх опорах з ексцентриситетом е, але вигляд епюри моментів буде іншим, а розрахунковий згинальний момент у середині прольоту панелі верхнього пояса буде таким:

Мрозр =+ ^ - N • е (7.9)

Прийнятий переріз брусів верхнього пояса тут також перевіряємо, як стиснуто-вигинний стержень, за формулою (7.4), а гнучкість l знаходимо по повній довжині панелі.

Розрахунок нижнього пояса

У зв'язку з тим, що розкоси багатокутної ферми кріпляться до нижнього пояса з невеликим ексцентриситетом, який дорівнює відстані від центра вузлового болта до осі кутника пояса (рис. 7.6), то згинальний момент у нижньому поясі дорівнює добутку різниці зусиль у сусідніх панелях AN на значення ексцентриситету е, тобто

M = AN ■ e. (7.10) Різниця зусиль AN визначається при розташуванні тимчасового (снігового) навантаження: 1) на всьому прольоті; 2) на лівій; 3) на правій половині ферми. Для всіх трьох випадків підраховується значення згинального моменту за формулою (7.10) і відповідне йому розтягуюче зусилля, а потім виконується перевірка прийнятого перерізу нижнього пояса як розтягнуто-вигинного стержня за формулою

Розрахунок грат

Стиснуті елементи ґрат багатокутних ферм перевіряють на поздовжній вигин так само, як у сегментних фермах, тобто за формулою (7.6), а розтягнуті на розтягання по площі нетто з урахуванням ослаблень за формулою (7.5).


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я