Стальные и стропильные фермы, их схемы, типы сечений стержней ферм, подбор сечений.
Ферма- сквозная несущая конструкция, состоящая из стержней расположенных в одной плоскости и соединенных между собой в узлах таким способом, что они образуют решетчатую систему- геометрически неизменяемую. По очертанию поясов стропильные фермы делятся на треуголные ( с прямым или ломаным нижним поясом, четырехугольные( с параллельными или непараллельными поясами), пятиугольные, многоугольные, сегментные.
Очертание верхнего пояса стропильных ферм определяется главным образом архитектурой здания и связывается с выбранным материалом кровли
Подбор сечений.
Расчет верхнего пояса.:
Исх. Данные: О-макс. Усилие, l- длина стержня, λмакс, λ=l/i
1. Определение площади сечения верхнего пояса
A=Omax/φ*R, φ-кэффиц. Продольного изгиба.
Находим Атр и Ау, где Ау=Атр/2
2. Определяем требуеый радиус энерции сечения стержня.
ix=l/λ
3. По сортаменту подбираем и принимаем тип-размер уголка, зная Ау и ix
4. Проверяем прочность верхнего пояса фермы подобранного поперечного сечения σ=Omax/ φ*2*Ay,=R=2100 кг/см2
Аналогично подбираются сечения нижнего пояса и решетки.
Конструирование ферм, промежуточные узлы ферм.
Основой конструирования узлов ферм является пересечение осей всех сходящихся в узле стержней в центре узла. В этом случае достигается уравновешивание сил в узле и сохранение осевых усилий во всех стержневых элементах. При расцентровке осей в узле равнодействующая сила Ftot будет приложена по отношению к оси пояса с эксцентриситетом е2, в результате в узле появиться дополнительный момент М=Ftot*e2. Возникновение дополнительного момента вызывает закручивание узла в плоскости фермы силами Nm и появление в стержнях внецентренного сжатия и растяжения, а, следовательно, приводит к увеличению расхода материала.
|
|
|
Габариты узловых фасонок определяют из условия прикрепления стержневых элементов с помощью фланговых сварных швов или высокопрочных болтов с учетом зазоров между сопрягаемыми элементами 40-50мм. С целью снижения трудоемкости фасонки должны быть простой прямоугольной формы, а с целью обеспечения прочности соединения – должны иметь размеры сечения, обеспечивающие равнопрочность с сечением стержневых элементов.
Толщину фасонки принимают постоянной и назначают в зависимости от расчетного усилия в сжатом опорном раскосе.
| Расч. усилие в опорном раскосе | До 150 | 160-250 | 260-400 | 410-600 | 610-1000 | 1010-1400 | 1410-1400 | Более 1800 |
| Толщина фасонок | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 |
Расчет сварных швов, прикрепляющих разрезные стержни к узловой фасонке, производят на усилие в данном стержне. Швы должны рассчитываться на разность усилий в панелях.
|
|
|
Стропильные фермы могут опираться на стальные или железобетонные колонны, кирпичные или бетонные стены, а так же на подстропильные конструкции.
В местах опирания на ферму ребристых железобетонных плит полки поясных уголков усиливают горизонтальными узловыми пластинами размером не более 150х150 см (рис 95, а, б). Для дополнительной экономии стали в стержнях с нулевыми усилиями допускается применять одиночный уголок (рис. 95, в). В качестве расчетного сечения в стыке считают сечение, составленное из листа узловой фасонки и пластин накладки. В составных стержнях из двух уголков совместная работа обеспечивается в случае, если между ними поставлены соединительные пластинки.
Достоинства и недостатки стальных конструкций.
Достоинствами стальных конструкций являются их высокая прочность и способность воспринимать большие усилия при относительной легкости. Стальные конструкции легче деревянных в 1,5...2 раза, железобетонных в 8...12. еще одно достоинство – их надежность в эксплуатации, обеспечиваемая стабильностью упругих характеристик материала и их высокой однородностью, характеризуемой величиной к=0,9..0,95. Высокая плотность обеспечивает водогазонепроницаемость. Метал. конструкции отличаются высокой степенью индустриальности изготовления и монтажа. К основным недостаткам стальных конструкций относят подверженность коррозии, требующей защиты лакокрасочными покрытиями, в агрессивной среде цинкованием или алюминированием, что приводит к удорожанию конструкций. К недостаткам относят малую огнестойкость. Сталь при t =500c теряет несущую способность, при 600с переходит в пластиковое состояние.
|
|
|
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 239; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!