Фермой называют решётчатый конструктивный элемент, состоящий из отдельных стержней, соединённых в узлах, и работающих большей частью на изгиб. При приложении нагрузок в узлах в стержнях фермы возникают только сжимающие или разжимающие усилия.. ферма состоит из поясов и стержней решётки. Расстояние между соседними узлами поясов называется панелью. Размер панели зависит от размеров плит кровли, угла наклона раскосов и пролёта фермы. Для тип. фермы размер панели принят 3м, на опоре h=2.2м, уклон в.п. i=1:12 или i=1:8.
Пролёт фермы принимается кратным в.п.
Прогоны:
Строп. ф. в покрытии раст. с шагом 6м или12м при кровле из мелкоразмерных плит, алюминиевых, стальных или асбестоцементных листов применяются прогоны. При шаге ферм 6м. применяются прогоны из прокатных, при шаге 12м – прутковые или шеренгельные. Прогоны устанавливаются в узлах в.п. ферм если он имеет уклон, прогон работает и рассчитывается на косой изгиб.
Верт. …… раскрывается поглавным осям прогона, определяется её значение и находится изгиб, моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Зная погонную верт. ….. и угол наклона в.п. фермы, находят qx и qy, напряжение в прогоне:
Связи и их назначения:
Связи предназначены для предания сооружению пространственной жёсткости и неизменности, а так же для обеспечения устойчивости его элементов (ферм). В покр. применении горизонтальные и вертикальные связи. Особо важное значение имеют связи в сжатых поясах ферм, обеспечивающее им устойчивость. Поясами связевой фермы служат пояса строп. ферм, решётку обычно применяют в крестовой системе.
В промышленных зданиях связями раскр. и н. пояса ферм.
Вертикальные связи устанавливают в плоскости опорных стенок фермы, а так же в пролёте вертикальными и горизонтальными связями соединяют две фермы в пространственный неизменяемый блок. По длине цеха связи устанавливают через 60м.
Сбор нагрузок:
На ферму действуют следующие нагрузки: собственный вес конструкций покрытия, все кровли, при наличии подвесного потолка – его все, временные нагрузки на чердачном помещении и снеговая нагрузка. Иногда на фермы м.б. передана нагрузка от ветра, подвижного транспорта и оборудования. Все нагрузки воспринимаемые фермой д.б. приложены к её узлам.
Рассчитав узловую нагрузку от собственного веса конструкции и кровли при одинаковых размерах панелей фермы, определим по формуле:
|
n=1.1 - коэффициент перегрузки для собственного веса конструкций,
qнф - собственный вес фермы со связями на 1 м2 горизонтальной проекции кровли.
qнкр – вес кровли на 1м2 площади.
α – угол наклона в проекции фермы к горизонтали
d – размер панели.
В – шаг ферм.
Если есть фонарь, то его вес так же должен быть включен в узловую нагрузку.
Рассчитав узловую нагрузку от снега, получим:
Рсн=n*Pно*с*d*B;
Где n=1.4 - коэффициент перегрузки для снеговой нагрузки.
Pно - вес снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности
C - коэффициент, принимаемый в зависимости от конфигурации кровли.
Аналогично следует определить сосред силы от любых иных нагрузок, воспринимаемых фермами и креплением их в узлах.
Установив узловые нагрузки, переходят к определению усилий в стержнях фермы.
4. ПОДБОР СЕЧ. СТЕРЖНЯ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:
Сечения стержней фермы могут быть запроектированы любой формы. Наиболее часто встречаются тавровые, состоящие из двух уголков.
При подборе сечений стержней фермы нужно следить за тем, чтобы гибкости их не превышали предел величин; уст. в т.2.
|
|
|
ПРЕДЕЛ ГИБКОСТИ СТЕРЖНЕЙ ФЕРМ:
Сечение стержней фермы из двух уголков:
Толщина фасонок обычно принимается одинаковой во всех узлах фермы и берется по наибольшему расчетному усилию в опорном раскосе по таблице.
5. Определение расчетных длин стержней фермы.
Расчетные длины для поясов принимаем равными: в плоскости фермы ℓx=ℓ и из плоскости ℓу= ℓ1, где ℓ - расстояние между центрами узлов; ℓ1- расстояние между закрепленными узлами из ил. Закрепление поясов фермы из её плоскости достигается связями, прогонами, плитами или щитами кровли.
Под фонарем верхние пояса ферм закрепляется только связями и обычно ℓу =2ℓx
Нумерация узлов ферм.
Расчетные длины опорных раскосов и стоек принимают = ℓx - ℓу = ℓ.
Для промежуточных раскосов и стоек расчетные длины принимают равными, в плоскости фермы ℓ x = 0,8ℓ, из ил. ℓу = ℓ.
Коэффициент, учитывающий частичное защемление стержней решетки фасонками в узлах нижнего растянутого пояса.
6.ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ПОЯСОВ.
Приступая к подбору сечения поясов нужно наметить места изменения сечений. Рекомендуется для пролета до 24м включительно сохранять постоянное сечение по всей длине пояса, подбирая его по наибольшему усилию. Свыше 30м в целях экономии металла сечение пояса лучше изменять. Для верхнего пояса можно применять, как равнобокие, так и неравнобокие уголки.
Равнобокие уголки рекомендуется применять, когда предоставляется возможность закрепить из пл. фермы каждый узел пояса и ℓx = ℓу.
При закреплении в.п. через узел, когда ℓу =2ℓx, целесообразно применять неравнобокие уголки, соединенные меньшими уголками вместе.
Пл. сечения верхнего сжатого пояса:
Fтр=N/Y*R, где
N – наибольшее расч. усилие для принятого участка пояса с постоянным сечением;
Y – коэффициент продольного изгиба, для получения которого необходимо задаться гибкостью, принимая её предварительно. =80÷100.
При усилиях в поясах более 150÷200т. рекомендуется для поясов и опорных раскосов применять низколегированные стали, для стержней решётки ст 3.
Подобрав сечение сжатого пояса необходимо проверить его устойчивость, придерживаясь следующего порядка:
1) Определить радиусы инерции сечений rх и rу;
2) Определить гибкости λх и λу и по большей гибкости принять φ.
3) Произвести проверку напряжений:
σ= N/ φF ≤R, где
F- фактическое ил. принятого сечения. Предельная гибкость для сис. поясов
λ пред= 120; на время монтажа λ пред= 200.
Проверка устойчивости сист. стержней ферм по формуле (φ произв. при условии, что уголки (или другие профили) сечения соединены сваркой вплотную или через прокладки.
В последнем случае расстояние между прокладками в свету не делается больше > 40r, где r – радиус инерции профиля, относительно оси, параллельной плоскости прокладки. Для растянутых стержней предельное расстояние между прокладками = 80r.
Для нижнего растянутого и. рекомендуется применять развитое из ил. ф. сеч., что улучшает условия перевозки и монтажа ферм.
Требуемая площадь сечения определяется по формуле:
Fтр= N/ R
При наличии в полках уголков отв., ослабляющих сечение, проверка прочности производится по формуле
σ= N/ Fнт ≤R
7.ПОДБОР СЕЧЕНИЙ СТЕРЖНЕЙ РЕШЕТКИ.
Сечение опорного сжатого раскоса при ℓx = ℓу. компонуют их двух неравнобоких уголков при ℓу =2ℓx, (при наличии распорки сеч. следует принимать) также из неравнобоких уголков.
Подбор сечения и проверку устойчивости опорного сжатого раскоса следует выполнять так же, как и для в.п.ф.
Для ост. сжатых стержней решетки сеч. из двух равнобоких уголков является наиболее удовлетворяющим условию равноустойчивости.
Требуемую ил. сеч. следует определять по формуле:
Fтр = N / m*φ*R
, где m – коэффициент усл. раб., принимаем для системы раскосов и стоек, (кроме опорных) при λ≥60 равным 0,8, при λ < 60=1.
φ – коэффициент прод. из., завися. от Х, предварительно принимаемый 80-130. (меньшее значение следует принимать для более нагр. и коротких стержней).
Подобрав сечение, проверяют устойчивость по формуле:
σ = N / m*φ*R ≤R
Сечения раскосов, примыкающих к середине трапецоид. фермы, ввиду небольших усилий в них, подбираются по предельной гибкости.
Для тавр. сечения из двух равнобоких уголков минимальным радиусом инерции будет rх = ℓx ⁄ λпред., где λпред = 150.
По полученному значению rх по хххххххххх устанавливается наименьший размер уголка.
Для сжатых стоек, к которым примыкают вертикальные связи, удобным является крестовое сечение их двух уголков. Проверка устойчивости стержня крестового сечения производится относительно оси Ζ. В качестве min принимаем ∟50 * 5.
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И РАСЧЕТ УЗЛОВ ФЕРМЫ:
1)Общие указания по расчетам швов.
Расч. опред. размеры швов, прикрепляющих стержни фермы к фасонкам или друг к другу. Иногда производится проверка прочности фасонок.
Для прикрепления стержней фермы к фасонкам рекомендуется применять фланговые швы с выводом их на торец уголка (примерно на 20мм) или применять контурную обварку.
Обычно толщиной швов ххххххххх задаются, назначая её в зависимости от толщины свариваемых элементов и кратной 2мм. По перу уголков толщину шва следует принимать на 1-2 мм < толщины полки уголка; по обушку ххх швов разрешается принимать не >1,2 ххх , где ххх – меньшая толщина соединения элементов (фасонки или уголка).
Ххх сварного шва должен быть не < 4мм; длина должна быть не < 4мм hш и не < 50мм.
Число различий по толщине швов не должно превышать 3-4 х на всю ферму.
Длина фланговых швов определяется:
Для перьев
где Lш – коэффициент, зависящий от типа уголка и положения его в сечении. Для равнобоких уголков Lш = 0,7, для неравнобоких, привариваемых к фасонке большими полками, Lш = 0,65 и меньшими Lш = 0,75.
Βш – коэффициент, принимаемый при ручной сварке = 0,7.
Rcвy - расч. сопр. угловых швов срезу.
Расч. длину нужно увеличивать на 10мм., чтобы компенсировать непровар на концах швов.
Длина шва равна длине фасонок, устанавлив. обычно при конструировании узла, min толщина определяется по формулам:
где Т – сдвигающая сила, равная разности усилий в поясах.
Lш – длина шва в см, равная длине фасонки, минус 10мм.
В узлах фермы, к которым примыкают лишь стойки, поясные швы следует рассчитывать на усилие в стойках.
Что бы оставить комментарий войдите
Комментарии (0)