|
| |
  |
Перейти на главную Журналы из плоскости планки. Расчетную длину планок принимают равной расстоянию от узлового болта до первого болта на раскосе. 6. Рассчитывают элементы опорного узла - упорная и опорная плиты, крепление нижнего пояса и щек башмака на сварных швах [22]. 7. Проверяют стальной башмак в узлах верхнего пояса и узловой болт, который рассчитывают на изгиб по максимальной равнодействующей усилий от примыкающих раскосов. Равнодействующие усилий рекомендуется определять графически [1] при расположении снеговой нагрузки на полупролете фермы. 8. Определяют (при необходимости) Деформацию фермы с учетом податливости узловых соединений. 9. Вычисляют строительный подъем. 10. Проверяют ферму на монтажную нагрузку. 7.4. ФЕРМЫ БРЕВЕНЧАТЫЕ И БРУСЧАТЫЕ НА ЛОБОВЫХ ВРУБКАХ Фермы на лобовых врубках рекомендуется выполнять из бревен или обзольных брусьев. Чистообрезные брусья применяют при предъявлении к открытым фермам повышенных архитектурных требований. Все узлы примыкания раскосов к поясам решаются на лобовых врубках или упорах, вследствие чего раскосы должны работать только на сжатие. Поэтому в фермах принята раскосная решетка: в треугольных - с нисходящими раскосами, а в трапециевидных и односкатных - с восходящими (табл. 50, схемы 5, 6, 7). При одностороннем нагружении в раскосах средних панелей трапециевидных и одноркатных ферм возможно появление растягивающих усилий. В связи с этим в средних панелях ставят встречные раскосы, которые будут работать на сжатие, а основные раскосы выключаются из работы. Растянутые стойки выполняют из круглой стали. Фермы можно изготавливать из полусухого лесоматериала. При Этом возможные прогибы ферм вследствие усушки древесины легко устраняют натяжением гаек стоек-тяжей. Так же ликвидируют начальные деформации, возникающие в узлах при изготовлении ферм. В фермах из бревен учитывают их сбег. Бревна комлями располагают в панелях поясов с большими усилиями, а в раскосах - в узлах верхнего пояса. В брусчатых фермах все элементы выпол-•няют одинаковой ширины, а высоту подбирают по расчету с учетом сортамента брусьев. Опорные узлы ферм лучше проектировать на лобовых врубках с одним или двумя зубьями (рис. 13, а, б, в). 1сли это невозможно, то проектируют на металлических тяжах (рис. 48, узел А). Стыки верхнего пояса осуществляют лобовым упором и располагают вблизи узлов средних панелей. Их перекрывают дощатыми . накладками толщиной не менее половины толщины пояса  М (верхний пояс снят)  
 Рис. 48. Треугольная брусчатая ферма с подвесным перекрытием на лобовых врубках: а-схема фепмы- б-узлы фермы; /-верхний пояс; 2 - стальные тяжн; 3 - сталь-шя траверса 3 двух угловых профилей; -нижний пояс; 5 - нагели; 5-подбалка: 7-подушка «-трЬверса из стальны.ч профилей; 9 - вкладыш из бруса; /О - стык всркнегПока; -прогон покрытия; /2 - скоба; /3 - раскос; /4 - стойка-тяж; /5-накладки на сл.ке верхнего пояса в коньке: - подкладки; /7-стропила, /« ~ Р3 двинутый стык нижнего пояса; /9 - стальной стержень d= 16...20 мм; 20 - стальной профиль; 2) - подвеска; 22 - прогон перекрытия; 23 - подушка и длиной не менее трех высот пояса и ставят с каждой стороны стыка 2 - 4 болта (рис. 48, узел Б). Стыки нижнего пояса перекрывают деревянными накладками, закрепляемыми стальными нагелями и болтами в соответствии с расчетом на действующие усилия. Располагают стыки в середине фермы или (при пролете более 12 м) в местах перелома пояса для образования строительного подъема. В последнем случае лучше устраивать раздвинутый стык, в котором накладки имеют большую длину, чем в двух раздельных стыках, но число нагелей уменьшается почти вдвое (рис 48, узел Г). Оси элементов фермы центрируют в узлах. При этом в брусчатых фермах оси элементов решетки рекомендуется центрировать 1Ю ослабленному сечению нижнего пояса. Прогоны покрытия и подвесного перекрытия следует устанавливать в узлах или вблизи их во избежание возникновения изгибающего момента в поясах. Схема конструктивного расчета ферм. 1. Определяют ориентировочно площади сечения верхнего и нижнего поясов по формуле F N /[R (0,6...0,8)], (111) где N - усилие в верхнем или нижнем поясах; R - расчетное сопротивление на сжатие или растяжение материала пояса. По полученным площадям назначают размеры сечений поясов с учетом сортамента брусьев или бревен. 2. Проектируют и рассчитывают опорный узел фермы. 3. Проектируют и рассчитывают промежуточные узлы как лобовые врубки или упоры, а также стыки нижнего пояса на нагелях (см. 2.2). 4. Рассчитывают раскосы по формулам (6) и (7). 5. Подбирают сечения стоек-тяжей и рассчитывают шайбы (см. 2. 1). 6. Проверяют сечение верхнего пояса на устойчивость в середине панели по формуле (7) и на прочность по ослабленному сечению в узле но формуле (6). 7. Рассчитывают нижний пояс в наиболее ослабленном сечении по формуле (4). 8. Определяют строительный подъем. 9. Проверяют элементы фермы на монтажные усилия во время монтажа. 10. Если опорный узел решается на стальных тяжах, то в нем: проверяют во вкладыше напряжение смятия древесины под углом; рассчитывают стальные траверсы, к которым закреплены тяжи на изгиб и на растяжение (см. 3.4); рассчитывают нагели, крепящие накладки к нижнему поясу (см. 3.2). 7.5. ФЕРМЫ НА ВКЛЕЕННЫХ СТЕРЖНЯХ Фермы из клееных элементов с соединением в узлах на вклеенных стержнях, предложенные и исследованные ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, начали применяться в экспериментальном порядке с 1979 г. В настоящее время наиболее полно исследованы и разработаны линзообразные фермы. Работы по другим видам [ферм ведутся в ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, Брестском ОЭИ ЦНиИПромзданий, а проектирование также в ПИ-1 Союзстройнро-екта, Гомельгражданпроекта и в других организациях. С 1988 г. применяют типовые конструкции треугольных безраскосных ферм, разработанные Гинронисельхозом. Рекомендуются также фермы линзообразные и треугольные безраскосные и с раскосами (табл. 43, поз. 1 и 50, поз. 8, 9). Трапециевидные фермы в настоящее время разрабатывают и исследуют. Пояса ферм выполняют клееными, прямолинейными для треугольных и криволинейными для линзообразных. Решетка может применяться раскосной или в виде стоек из деревянных элементов сплошного сечения (рис. 49). Элементы решетки соединяют с поясами с помощью вклеенных в древесину стальных стержней периодического профиля класса А-Н и А-П1, располагаемых вдоль раскосов и с помощью болтов или крепежных стальных элементов, приваренных к вклеенным стальным стержням. Перспективными конструкциями являются линзообразные фермы, как более экономичные. В них усилия в поясах по длине пролета практически одинаковы, а в решетке очень малы, что позволяет легко крепить их в узлах, симметричных для обоих поясов. Элементы фермы наиболее унифицированы: при раскосной решетке - два типоразмера (пояс и раскос), при стоечной - 3 - 4 (пояс и две-три стойки). В опорном узле линзообразных ферм пояса соединяют с помощью анкерных пластин, к которым приварены под углом 30° стальные стержни класса А-П или A-III. Гребенку из стержней вклеивают в древесину поясов эпоксидным клеем. Опирают фермы на стены или колонны через клееные деревянные подушки, которые передают опорное давление на вклеенные вертикальные стержни, приваренные к опорным пластинам. Пластины закреплены анкерами к стенам или колоннам (рис. 49, узел В). Концы анкерных пластин подкреплены вертикальными вклеенными стержнями, которые обеспечивают восприятие составляющей пары сил отвнецентренной передачи сдвигающего усилия. Анкерные пластины соединяют между собой на монтаже с помощью сварки или болтов. В последнем случае анкерные пластины делают шире пояса. Линзообразные фермы рассматриваются как статически неопределимые системы с неразрезными поясами и решеткой, закрепленной к ним шарнирно (рис. 49, а). Статический расчет выполняется с использованием метода конечных элементов в перемещениях по стандартной программе «Лира» (по деформированной схеме). Сечения элементов проверяют по формулам главы II в соответствии с действующими усилиями. Вклеенные стержни, крепящие элементы решетки, рассчитывают по указаниям, приведенным в 3.4. Наиболее ответственный в этих фермах опорный узел. Он воспринимает следующие усилия: сжимающее -от верхнего пояса и растягивающее - от нижнего; сдвигающее, направленное гори-
 зонтально как равнодействующее усилий поясов и опорное давление. Значение этих усилий получают из статического расчета. Опорный узел можно рассчитывать только по прочности без учета податливости соединений, что подтверждается проведенными экспериментами. Вклеенные стержни, приваренные к анкерным пластинам, испытывают растягивающие усилия, которые передаются от поясов. Раскладывая усилие на его составляющие, получают: одно направлено вдоль стержня и его растягивает, другое - перпендикулярно к стержню и изгибает его. Это создает неравномерность работы стержней. Наиболее нагруженными являются последние от стыка стержни, усилия в которых составляют около 40 % всего усилия растяжения в поясе фермы. Проверить прочность наклонно вклеенных стержней можно по формуле для наиболее нагруженных стержней о = 0,91 N/d< < R, где N - усилие растяжения в поясе. Эта формула получена в ЦНИИСК им. В, А. Кучеренко из выражения А/i/F+ NtelW < R, в котором Ni - усилие, передающееся на стальной стержень; F = = 0,785 -площадь стержня; W = 0,Ы-момент сопротивления стержня; е= 0,1 d - эксцентриситет распределения напряжений растяжения по сечению стержня (здесь d - диаметр стержня); R - расчетное сопротивление стали растяжению. В целях унификации все стержни следует принимать одинаковыми. Поскольку в этих фермах отсутствуют открытые стальные элементы, их могут также применять в зданиях с химически агрессивной для стали средой. В фермах треугольного очертания усилия в панелях поясов неодинаковы, а в решетке они значительны. Это вызывает затруднения при выборе способа крепления решетки в узлах. В настоящее время рекомендуется крепление с помощью вклеенных стержней, размещаемых в решетке вдоль волокон древесины. Опорные узлы еще недостаточно изучены, поэтому могут приниматься такой же конструкции, как и для линзообразных ферм. Перемещения узлов всех видов ферм независимо от их конструкции определяют по правилам строительной механики с учетом податливости соединений. При этом в расчетные формулы вводят значения приведенного модуля упругости, определяемого по формулам [12]: если Т> N, то Еир =-----, Zj т Рис. 49. Ферма на вклеенных стержнях: а-расчетная схема со стоечной решеткой; б - то же, с раскосной; в - узлы; ( - пояса фермы; 2 - стальная монтажная пластинка; 3 - вклеенные стержни- 4 - анкерные пластины; 5 - опорные клееные подушкн; 6 - вклеенные стержни с опорными пластинами; 7 - соединение анкерных пластин сваркой; 8 -то же, болтами; 9 -стальные элементы, привариваемые к. стержням; iO- раскосы если Т X N, то F - где £= 300 Re, fap-площадь поперечного сечения элемента фермы; N-расчетное осевое усилие в элементе; Т - расчетная 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 коуши для строп |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
