Ромбическая и полураскосная решетка

Такой тип решетки применяется при больших поперечных силах. Ферма обладает большой жесткостью. Эти системы применяют в мостах, башнях, мачтах, (рис.25д, е)

 

Очертание фермы и тип решетки может дополнительно оговорено в задании на проектирование.

 

Генеральные размеры фермы.

Пролет фермы.

Пролет или длина фермы определяются эксплуатационными требованиями, компоновочными решениями, технологическими требованиями.

При свободном опирании ферм (рис.26) на опоры сверху расчетный пролет l₀

 

(6)

где l – расстояние в свету между опорами; а – ширина опоры, глубина опирания феормы;

 

для средних пролетов неразрезных ферм:

 

(7)

Рис.26 Свободное опирание фермы

 

При примыкании ферм к колоннам сбоку расчетный пролет - расстояние между колоннами в свету на отметке примыкания ферм.

 

(8)

 

Высота фермы

Высота фермы принимается из условий:

- экономии стали – оптимальная высота h_опт.;

- обеспечения необходимой жесткости – минимальная высота h_min;

- транспортировки укрупнёнными элементами;

- уклона и материала кровли

 

Ферма треугольного очертания

Такой тип ферм применяют под кровли со значительным уклоном (25-45⁰).

 

(9)

 

Высота треугольных ферм больше конструктивных значений, поэтому такие фермы не экономичны по расходу стали. Высоту фермы можно уменьшить за счет использования нижнего пояса ломаного очертания (рис. 25б)

 

Ферма трапецеидального очертания

и с параллельными поясами.

При отсутствии ограничений высота принимается из условия минимального веса (экономия стали) для ферм с треугольной решеткой:

 

(10)

 

для ферм с раскосной решеткой:

 

(11)

 

для ферм с треугольной решеткой и дополнительными стойками:

 

(12)

где l – пролет; n - число панелей (панель – пространство между узлами верхнего пояса).

 

Высота фермы принимается в пределах:

 

(13)

 

Высота ферм с параллельными поясами и трапецеидального очертания рекомендуется принимать:

 

(14)

 

Высота фермы из условия транспортирования не должна превышать 3.85 м.

Высота фермы на опоре при уклоне 1/12-1/8:

 

(15)

 

Высота ферм с параллельными поясами

 

(16)

где - предельно допустимый относительный прогиб фермы (табл.42/2/); R_y расчётное сопротивление стали по пределу текучести, L и h_Ф - пролет и высота фермы.

 

Рекомендуется принимать высоту фермы

 

(17)

 

Высота ферм в середине пролета принимается на основе технико-экономического анализа.

Для отапливаемых и неотапливаемых зданий разработаны типовые фермы с параллельными поясами. Высота ферм по наружным граням поясов при пролете более 24 м – 3150 мм; при пролете до 24 м – 2250 мм. Высота ферм из круглых труб 2900 мм по осям поясов.

Для неотапливаемых зданий с покрытием из волнистых листов разработаны типовые треугольные фермы с уклоном верхнего пояся =1/3,5. Решетка треугольная с дополнительным шпренгелем. Шаг прогонов – 1,5 м.

 

Выбор расчётной схемы

Ферма может иметь различные расчетные схемы: балочную разрезную, балочную консольную, неразрезную (рис.21а,б ). Для гражданских зданий, как правило, ферма принимается по балочной схеме.

Фермы железобетонные, деревянные и металлические для гражданских зданий имеют в местах опирания шарниры, металлические фермы производственных зданий могут иметь жесткое сопряжение с колоннами (рис.27).

Расчетная схема определяется конструкцией опирания фермы (жесткое либо шарнирное). При опирании фермы на колонну сверху принимается расчетная схема с шарнирным опиранием. При опирании сбоку принимается схема с жесткой заделкой, либо с шарнирной.

Рис.27 Жесткое сопряжение фермы с колонной

М_оп – опорный момент от жесткого сопряжения; направление стрелки принимается в зависимости от полученных результатов расчета рамы.

 

При шарнирном опирании передается вертикальное усилие на колонну, При жестком опирании дополнительно передается опорный момент. При расчете фермы опорный момент заменяется парой сил.