Металлические конструкции

     В примечаниях указываются особенности  изготовления конструкции, неясные   из  чертежа 
 

9.21. Узлы тяжелых ферм 

     В тяжелых фермах  надо более строго  выдерживать центрирование стержней в узлах по осям, проходящим через центр тяжести, так как даже небольшие эксцентриситеты  при больших усилиях в стержнях вызывают значительные  моменты,  которые  необходимо  учитывать при расчете ферм.

     При изменении сечения поясов центрирование элементов следует проводить по осредненной линии центров тяжести, при этом в расчете учитывается момент от расцентровки (если эксцентриситет больше 1,5% высоты  сечения  пояса).

     Тяжелые фермы имеют, как правило,  высоту больше 3,85 м, поэтому их собирают на монтаже из отдельных элементов. Монтажные стыки располагают  в  узлах  или  вблизи  узлов.

При  расположении  стыка  в  узле,   усложняется  конструкция  узла.

     При монтаже не всегда удается  обеспечить качество сварного соединения. Поэтому монтажные соединения элементов ферм, работающих на динамические нагрузки (мостовые, подкрановые фермы и т.д.), часто выполняют на высокопрочных болтах (рис.9.26). При Н-образном или швеллерном сечении стержней простыми и надежными являются узлы на фасонках,  соединяющих  с  наружной стороны все подходящие к узлу стержни.

     К  фасонкам   крепят  только  вертикальные  элементы  стержней.

     Фасонки при устройстве стыков  пояса в центре узла служат  стыковыми элементами. Чтобы обеспечить работу фасонок целесообразно усиливать их в местах стыков наружными накладками. Число болтов, прикрепляющих     
 

                                        Рис.9.25. Узлы ферм  из открытых гнутых  профилей 
 
 

накладки, увеличивается на 10%. Фасонки следует принимать достаточно толстыми, не меньше толщины скрепляемых элементов.

     Болты в узлах тяжелых ферм  следует размещать по унифицированным  рискам на расстояниях, требуемых  кондуктором и многошпиндельным  сверлением  (обычно  при   болтах  мм  шаг  болтов  принимают  80мм).

     В большепролетных фермах горизонтальное  смещение опор весьма значительно.  Чтобы исключить дополнительные  горизонтальные усилия, конструктивное  решение опорных узлов должно  соответствовать расчетной схеме  (одна опора шарнирно неподвижная, другая – подвижная). Неподвижную

опору выполняют в виде плиточного шарнира  или неподвижного  балансира,   подвижную  на  катках  по  типу  мостовых  ферм (см. гл.18). 

Рис.9.26. Узел тяжелой фермы  на болтах

9.22. Предварительно напряженные фермы 

     В фермах предварительное  напряжение осуществляется  затяжками, в неразрезных  фермах – смещением  опор. В разрезных  фермах затяжки  выполняются  из  высокопрочных   материалов   (стальных  канатов,         пучков

высокопрочной проволоки и т.п.). Затяжки следует размещать так, чтобы в результате их натяжения в наиболее нагруженных стержнях фермы возникали   усилия,  обратные  по  знаку  усилиями   от  нагрузки.

     Затяжки можно размещать в  пределах длины отдельных стержней, работающих под нагрузкой на растяжение, создавая в них предварительное напряжение сжатия (рис.9.27,а). Этот способ эффективен только для тяжелых ферм.

     В фермах, пояс которых (работающий  на растяжение) имеет значительный  удельный вес по расходу металла, можно создать предварительное напряжение одной затяжкой во всех панелях пояса (рис.9.27,б).

     В  легких фермах  наиболее   эффективна   схема   типа   арки   с                 затяжкой  (рис.9.27, в, г).

     Возможны выносные затяжки (рис.9.27,д), разгружающее воздействие которых на стержни фермы может быть особенно значительным. Однако по условиям компоновки сооружения и транспортирования – выносную затяжку не  всегда   можно  применить.

     При размещении затяжки вдоль  нижнего пояса по длине она  соединяется диафрагмами с поясом и обеспечивает его от потери устойчивости во время предварительного напряжения (рис.9.28), когда нижний пояс получает сжимающие  усилия.

     При выносных затяжках и в  схеме  “арка с затяжкой”  необходима принять меры для  обеспечения устойчивости нижнего пояса в процессе предварительного напряжения. В этом случае следует осуществлять натяжение затяжки в проектном положении, когда ферма раскреплена связями или же на земле во время монтажа, после чего выполнять натяжение и подъем (рис.9.29, а). В пространственных системах ферм, например, треугольного сечения, также можно производить натяжение внизу, так как нижний пояс закреплен от потери устойчивости  (рис.9.29,б).

     Сечения стержней в предварительно  напряженных фермах могут быть такими же как и в обычных. При предварительном напряжении отдельных стержней затяжки должны размещаться симметрично относительно вертикальной оси стержня. По конструктивным соображениям они часто проектируются из двух ветвей (см. рис.9.28).

   Основы расчета и конструирования предварительно напряженных ферм изложены в спецкурсе (“Металлические конструкции” [3]).

1. Классификация и область применения ферм  (стр.2-4).
2. Выбор статической схемы и очертания фермы и определения ее размеров(стр.4-9).
3. Какие бывают решетки в фермах? (стр.5-10).
4. Что такое строительный подъем и для чего он нужен? (cтр.9-10).
5. Как  обеспечивается  устойчивость  ферм?  (стр.11-12).
6. Какие бывают сечения ферм и их подбор? (стр.12-15; 21-27).
7. Как определяются расчетные нагрузки на ферму и усилия в ее стержнях? (стр16-19).
8. Как определяется расчетная длина стержней? (стр.19-21).
9. Что такое предельная гибкость стержня? (стр.20-21).
10. Конструирование ферм. Какая разница между фермами из одиночных уголков и из парных? (стр.27-33).
11. Когда  используется  сечение  поясов  из  тавров? (стр.34-35).
12. Из чего еще конструируют фермы? (стр.35-40).
13. Что такое предварительно напряженные фермы? (стр.40-42)

     14. Как  оформляют  чертежи   легких  ферм? (стр.39).