Сегментная ферма на гвоздях относится к конструкциям построечного изготовления.
Типовые схемы сегментных ферм для пролетов от 15 до 24 м приведены на рис. 1. Из рисунка видно, что крайние панели короче средних примерно на 1/3. Укорочение крайних панелей делается для того, чтобы уменьшить в них напряжений. При этом расчет верхнего пояса ведется по второй панели. Длина панели верхнего пояса в проекции (d) принимается в пределах от 1,5 до 2 м и в крайнем случае не свыше 2,5 м. Схема поперечных сечений верхнего и нижнего поясов и элементов решетки показана на рис. 2. Число брусков в сечении верхнего пояса принимается 4-5, а толщина их - 5-б см.
Стыки брусков плотно приторцовывают и располагают по длине вразбежку с таким расчетом, чтобы они находились не ближе 1/10 длины панели от узлов фермы; расстояние между ними должно быть не менее 50 см. При этом в одном сечении должен быть только один стык. В крайних панелях, а также и в узлах не следует располагать стыки. Не разрешается делать стыки наружных брусков во второй от опорного узла панели.
Рис. 1. Типовые схемы сегментных Ферм для
пролетов от 15 до 24 м
Рис. 2. Оптимальные схемы сечений верхнего и нижнего
пояса и элементов решетки для сегментных ферм
По всей длине верхнего пояса между его ветвями необходимо ставить прокладки из цельных досок, ширина которых назначается с таким расчетом, чтобы, по крайней мере, три бруска пояса могли быть прибиты к прокладке гвоздями в горизонтальном направлении. Бруски каждой ветви должны быть по высоте скреплены гвоздями, забитыми в вертикальном направлении сверху п снизу по всей дайне каждой панели.
Стыки досок нижнего пояса осуществляются с помощью накладок и прокладок, скрепленных с поясом цилиндрическими нагелями и болтами.
Все элементы решетки размешаются между ветвями поясов с условием, чтобы внутренние кромки сходящихся в узле элементов (с целью уменьшения эксцентриситетов) пересекались на оси пояса.
Скреплять элементы решетки с верхним поясом, ввиду ограниченности площадей для размещения гвоздей, разрешается с соблюдением следующих условий: расстояние от гвоздя до шва между поясными брусками должно быть не менее 3dгв; таким образом S1 > 3dгв и расстояние между гвоздями поперек волокон бруска при косой расстановке не менее 2dгв. Расстановка гвоздей в элементах решетки и в нижнем поясе принимается в соответствии с общими правилами (см. раздел IV, главу IV, § 30). Пример распределения гвоздей в узлах показан на рис. 3. Кроме гвоздей во всех узлах, как правило, для увеличения плотности узлового соединения, ставится один болт.
Рис. 3. Примеры распределения гвоздевого забоя для прикрепления элементов решетки к поясам в сегментных фермах
Конструкция опорных узлов осуществляется лобовым упором с натяжными хомутами из круглой стали (рис. 4, а и 4,б). Хомуты, выполненные по типу (а), позволяют подтягивать их,доводя до минимума все неплотности, образовавшиеся от неточной пригонки отдельных элементов узла.
Жесткость опорных швеллеров здесь обеспечивается приваркой к ним уголков (в типе а) или стальных диафрагм (в типе б).
Рис. 4. Конструкции опорных узлов для сегментных ферм: 1-стальные нагели; 2-стальные тяжи-хомуты; 3-дубооые вкладыши; 4-стальные хомуты; 5- швеллер; 6- уголки; 7-на. гели; 8-прокладки; 9-опорная подушка; 10- прокладка из полосовой стали; 11-средние прокладки; 12-части швеллера
Расчет верхнего пояса сегментной фермы, ввиду сложности учета всех факторов, влияющих на его работу (как, например, неразрезности многослойного составного криволинейного пояса, эксцентричного присоединения к поясу элементов решетки и т. п.), рекомендуется вести по приближенному методу, принятому
Нормами (НиТУ-122-55), который в достаточной степени гарантирует надежность работы фермы.
Сжимающее усилие N в панели криволинейного верхнего пояса, направленное по прямой линии между узлами, вызывает в середине панели изгибающий момент (см. рис. 5,а), равный Nf0, где
Рис. 5. Расчетная схема одной панели верхнего пояса: а - влияние эксцентричного действия усилия; б-распределение гвоздевого забоя горизонтальными и вертикальными рядами; в-план; г-прокладка между ветвями верхнего пояса; д-размещение вертикальных гвоздей
стрела подъема рассматриваемой панели, соответствующая длине ln и радиусу ее кривизны R. Радиус кривизны должен здесь определяться согласно указанию норм без учета строительного подъема фермы по формуле:
где h0 - расстояние между осями поясов.
Учитывая возможность некоторого защемления брусков верхнего пояса в узлах, считают, что нулевые точки в эпюре изгибающих моментов рассматриваемой панели находятся в расстоянии 0,05ln от узлов. В таком случае длина сжатого пояса будет равна 0,9ln и изгибающий момент в середине его пролета с учетом неразрезности будет равен:
а на опоре
Моп = 0,2 М,
где М - полный изгибающий момент в панели, определяемый по схеме с шарнирным опиранисм в узлах. Величина его равна:
M = Mf0-M0,
где М0 - изгибающий момент от местной нагрузки п панели верхнего пояса, определенный, как для простой балки пpoлетом, равным расстоянию между узлами ln. Пролетный изгибающий момент Мпр распределяется в середине панели между ветвями панели и прокладками пропорционально их моментам инерции. Принимая это соотношение и исходя из теоретических величин моментов инерции ветвей и прокладок, Нормы (НиТУ-122-55) принимают, что на прокладки передается около 3/4 пролетного момента, т. е.
0,75*Мпр = 0,75*0,8*М = 0,6*M
На ветви пояса с запасом принимают 0.25 М.
В соответствии с изложенным, расчет верхнего пояса сегментных ферм ведется по формуле на сжатие с учетом коэффициентов гнутья и коэффициента условий работы на сжатие тс и изгиб тп
Принимая расчетный момент для основных ветвей верхнего пояса равным 0,25 М, получим:
Умножая все. члены уравнения на Rс и учитывая по табл. 4, что Rc/Ru = 1, получим при тс и ти, равными единице (но табл. 7),
расчетную формулу для основных ветвей верхнего пояса сегментной фермы, приведенную в НиТУ-122-55.
где
Гибкость определяется с учетом частичного защемления пояса в узлах:
где Jб -сумма моментов инерции сечения основных ветвей верхнего пояса (без учета их скрепления гвоздями); Jnp - момент инерции сечения прокладок. В отсутствие изгибающего момента М, а также, если напряжение от простого изгиба меньше 10%, т. е. когда:
расчет ведется на устойчивость по формуле
Для расчета прокладок верхнего пояса при условии, что они воспринимают изгибающий момент, равный 0,6, получим следующую формулу:
где Wпр - момент сопротивления прокладок.
Влияние ослабления сечений гвоздевым забоем не учитывается, так как оно всегда меньше 10% сечения пояса.
Число горизонтальных гвоздей между каждой ветвью и прокладкой или двумя прокладками (для средней ветви), расположенных по всей длине панели, согласно указаниям норм, находится из следующего неравенства:
где FB - сечение рассматриваемой ветви и Т - расчетная несущая способность одного гвоздя на один срез. Расстояние между горизонтальными гвоздями не должно быть больше 40dГн , а расстояние крайнего ряда от концов прокладки - не меньше 15dгн (рис. 5, б, в). Вертикальные гвозди для скрепления брусков ветвей забиваются сверху и снизу ветвей, при толщине ветвей не более 7 см - в один ряд, а при толщине более 7 см - в два ряда. При этом шаг гвоздей не должен быть более 40dгн (рис. 5).
Нижний пояс сегментных ферм следует рассчитывать с учетом внецентренного присоединения к нему элементов решетки в условиях -полного и одностороннего 'воздействия снеговой нагрузки. Расчетный изгибающий момент М в узле нижнего пояса определяется, как сумма произведений из усилий в раскосах при одностороннем загружении фермы снеговой нагрузкой на соответственные эксцентриситеты или, что то же самое, произведение
В верхнем поясе дополнительный момент от внецентренного присоединения раскосов не учитывается.
Поверка устойчивости верхнего пояса фермы- из своей плоскости ведется по правилам расчета составных стержней.
В целях типизации конструкции фермы элементы решетки по своим усилиям разбиваются на две группы - сильно и слабо 'нагруженные. Для каждой группы в узлах принимается одинаковое число гвоздей, рассчитанных по наибольшему для каждой группы усилию. При этом ширина досок решетки, назначаемая в зависимости от числа гвоздей, сохраняется постоянной для всех элементов данной группы. При отсутствии на верхнем поясе сегментной фермы местной нагрузки (под фонарями и другими надстройками) напряжения от изгиба значительно возрастают, что приводит к увеличению сечения пояса фермы.
Поэтому не рекомендуется проектировать фонари и другие надстройки на верхнем поясе сегментной фермы, а также подвешивать к узлам нижнего пояса ферм значительные грузы. Усилия в стержнях при этом резко возрастают, гак как гвоздевое соединение решетки не рассчитано на действие больших нагрузок. Разметка и сборка сегментных ферм в основном производятся на байке.
После разметки фермы на байке перпендикулярно к оси нижнего пояса на расстоянии 1 - 1,5 м прибиваются доски па ребро (ваймы - рис. 6). В этих досках делаются вырезы для верхнего и нижнего поясов. Ширина выреза должна быть больше высоты пояса, чтобы можно было забить парные клинья. Сначала укладывают нижний брусок первой ветви верхнего пояса. Брусок заклинивается в ваймах, стыки его тщательно приторцовываются. После закрепления монтажными гвоздями первого бруска укладываются поочередно остальные бруски верхнего пояса, которые после приторцовки стыков прибиваются монтажными гвоздями к ранее уложенным брускам. Затем переходят к забивке предусмотренных проектом гвоздей в вертикальном направлении и приторцовке брусков к опорному вкладышу.
По окончании сборки первой ветви верхнего пояса переходят к сборке нижнего пояса, начиная ее с размещения опорных и стыковых (накладок, на которые укладываются основные доски нижнего пояса. Потом укладывают доски решетки, накладки и прокладки в верхнем и нижнем поясах. Сборка следующих ветвей верхнего и нижнего поясов выполняется в той же последовательностиразности усилий в смежных панелях нижнего пояса (дельта N) на величину ее расстояния с от центра узла.
В этом случае расчетный изгибающий момент в нижнем поясе будет равен
В собранной ферме сверлят отверстия для болтов и нагелей и в горизонтальном направлении забивают с лицевой стороны гвозди. Гвозди с обратной стороны забиваются после установки фермы в вертикальное положение.
При подъеме сегментных ферм обычно не требуется дополнительных креплений решетки, так как гвоздевое соединение допускает работу стержней на знакопеременные усилия, возможные
Рис. 6. Расположено вайм прибитых к байку для изготовления сегментных ферм
при монтаже. Необходимо только в местах крепления тросов предусмотреть подкладки. Стропы рекомендуется кренить в узлах фермы (рис. 6).
Пример. Панель верхнего пояса сегментной фермы, длиной 2.30 м имеет сечение из двух ветвей с четырьмя брусками в каждой. Общее сечение пояса 2*(4x5x6) см2. В середине между ветвями имеется сплошная прокладка сечением 6x22 см. Радиус R = 16,3 м.
В третях пролета панели расположено 2 прогона. Нормальное усилие в панели пояса or постоянной нагрузки N1 = 6.4m и от нагрузки снега N2 = 5,5 m.
Постоянная нагрузка собственного веса от прогона с крышей Р1 = 180 кг и от снега Р2 =140 кг. Проверить сечение пояса и определить требуемое число всех гвоздей (рис. 7).
Имеем:
Принятая высота пояса
Определяем моменты инерции и моменты сопротивления брусков верхнего пояса, предполагая их не скрепленными между собой; в таком случае имеем:
Рис. 7. К расчету верхнего пояса сегментной
фермы для прокладки
и
Расчетное сжимающее усилие в поясе, с учетом коэффициента перегрузки. по табл. 9 равно
Гибкость:
стрела подъема криволинейной панели в середине панели
То же для прогонов крыши:
Расчетный изгибающий момент от прогонов, принимая проекцию панели равной 230 cos(20) = 216 см и эксцентричное действие сжимающего усилия (направленного по хорде), равен:
Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от нормальной силы при деформации панели (но формуле 33)
При наибольшем возможном шаге гвоздей в 40*0,55 = 22 см в панели можно разместить 33 гвоздя; в действительности требуется разместить только 20.
Гвозди в вертикальном направлении ставятся без расчета с шагом в 20 см в один ряд с верхней и нижней стороны каждой ветви пакета брусков.
![]() | Фермы из брусьев и бревен... 20 авг 10 | 15984 |
![]() | Сплошные деревянные... 20 авг 10 | 14301 |
![]() | Купола 20 авг 10 | 12737 |
![]() | Пролетные строения мостов... 20 авг 10 | 11703 |
![]() | Фермы из досок. Сегментная... 20 авг 10 | 11132 |
![]() | Опоры деревянных мостов... 20 авг 10 | 9 |
Виды плоских сплошных... 20 авг 10 | 6 | |
![]() | Конструкция балок на... 20 авг 10 | 6 |
![]() | Клееные арки 20 авг 10 | 6 |
![]() | Арочные мосты 20 авг 10 | 5 |
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок |
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей Статистика | RSS | RSS отзывов |
|
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры. * При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна. Запросов: 2 (0.04091) |
![]() |