No Image

Узлы фермы из квадратных труб

СОДЕРЖАНИЕ
5 просмотров
10 марта 2020

Режим Узлы ферм предназначен для проектирования и экспертизы конструктивных решений узлов ферм, стержни которых выполнены из спаренных уголков или прямоугольных (квадратных) труб. В режиме реализован широкий набор типов узлов, а именно:

  • соединения элементов решетки с поясом фермы (рядовые узлы) (рис. 1, 2);
  • узлы смены сечения пояса по длине (рис. 4);
  • монтажные узлы ферм (рис. 5);
  • опорные узлы ферм (рис. 3, 6).

При работе этого режима в соответствии с EN 1993-1-1:2005 и EN 1993-1-8:2005 выполняются следующие проверки:

  • прочности конструктивных элементов (накладок, опорных ребер (фланцев), узловых и опорных фасонок);
  • прочности сварных соединений (крепления элементов решетки и пояса к узловым фасонкам, крепление накладок к поясам в узлах смены сечения пояса и в монтажных узлах, крепления опорной фасонки к опорному ребру (фланцу) в опорных узлах фермы);
  • прочности болтовых соединений (крепление опорного ребра (фасонки) к опорной конструкции);
  • ряда конструктивных и сортаментных ограничений.

Рис. 1. Рядовые узлы ферм из спаренных уголков: а – д – узлы верхнего пояса; е – л – узлы нижнего пояса

Рис. 2. Рядовые узлы ферм из прямоугольных (квадратных) труб: а, б, в, ж, з – узлы верхнего пояса; г, д, е, и, к, л – узлы нижнего пояса

Рис. 3. Опорные узлы ферм из прямоугольных (квадратных) труб

Рис. 4. Узлы смены сечения пояса по длине в фермах из спаренных уголков

Рис. 5. Монтажные узлы в фермах из спаренных уголков

Рис. 6. Опорные узлы ферм из спаренных уголков

Главное окно режима Узлы ферм включает шесть страниц: Вид узла , Материалы , Усилия , Элементы узла , Конструкция и Чертеж .

На странице Вид узла расположены кнопки, позволяющие пользователю выбрать тип узла фермы ( Рядовой узел , Смена сечения , Монтажный узел или Опорный узел ), а также задать его конфигурацию. Тип поперечного сечения стержневых элементов фермы задается нажатием на соответствующие кнопки в группе Конструктивное решение .

На этой же странице задаются материалы, используемые для конструктивного оформления узла фермы из спаренных уголков или из труб. Выбрать марку стали для этих элементов можно в диалоговом окне Сталь , которое становится доступным после нажатия кнопок Сталь уголка и Сталь фасонки .

Кроме того, на странице Вид узла расположена кнопка Основная надпись , предназначенная для заполнения штампа чертежа, который будет автоматически генерироваться после выполнения проектирования конструктивного решения узла фермы. Принципы работы в диалоговом окне Основная надпись описаны в разделе Жесткие базы колонн .

На странице Усилия задаются продольные усилия NEd,i , продольные усилия Nt , действующие в стержневых элементах узла фермы. При нажатии кнопки Добавить в таблице усилий появляется новая строка, в которую необходимо ввести значения внутренних усилий для текущей комбинации нагрузок. Количество расчетных комбинаций нагрузок произвольно. По умолчанию единицами измерений продольных усилий приняты тонны. Правило знаков усилий принимается по рисунку, приведенному сбоку от таблицы усилий, на котором указано их положительное направление.

На странице Элементы узла необходимо определить генеральные размеры (ширина и высота) панелей, соседствующих с проектируемым узлом фермы (параметры a , b , c и d ). По умолчанию единицами измерений размеров панелей фермы приняты метры. В группе Сечение задаются поперечные сечения элементов, которые соединяются в данном узле, а также их ориентация относительно плоскости фермы.

С помощью кнопок Тип сечения можно выбрать:

сечение из спаренных равнополочных уголков или из спаренных неравнополочных уголков, большая полка которых ориентирована перпендикулярно плоскости фермы;

сечение из спаренных равнополочных уголков или из спаренных неравнополочных уголков, большая полка которых ориентирована параллельно плоскости фермы;

сечение из равнополочных уголков, расположенных крестиком, которое используется для стоек монтажного узла;

сечение из прямоугольной трубы, большая сторона которой ориентирована параллельно плоскости фермы;

сечение из прямоугольной трубы, большая сторона которой ориентирована перпендикулярно плоскости фермы.

Попутно заметим, что набор кнопок Тип сечения зависит от конструктивного решения узла, определенного на странице Вид узла в группе Конструктивное решение .

Каждому элементу узла фермы присваивается номер (например, ). Для назначения профилей элементам узла следует активизировать маркер элемента и выбрать профиль из списка сортаментов металлопроката. Возможность графического контроля заданных поперечных сечений элементов узла фермы предусмотрена в специальном информационном окне, которое становится доступным после нажатия кнопки Предварительный просмотр ().

В группе Положение фасонки необходимо нажатием соответствующих кнопок определить положение фасонки. Толщина фасонки выбирается из одноименного выпадающего списка, где представлен набор толщин, соответствующий сортаменту листовой стали.

На странице Конструкция в информационном окне приводится эскиз проектного решения узла фермы.

Для оценки несущей способности известного (заданного) конструктивного решения узла фермы необходимо задать все расчетные параметры узла. К таким параметрам относим размеры и толщины конструктивных элементов, входящих в состав узла, катеты сварных швов, размеры, регламентирующие расположение элементов относительно друг друга, диаметры болтов, количество болтов, количество рядов болтов и др. Расчетные параметры узла вводятся в таблице, расположенной на странице Конструкция слева. Катеты угловых сварных швов вводятся в таблице, расположенной в нижней части диалогового окна. По умолчанию единицами измерения всех линейных размеров приняты миллиметры.

При нажатии кнопки появляется выпадающее меню. Если выбран первый пункт меню Все параметры не заданы , то выполняется автоматизированный подбор всех параметров конструктивного решения узла и при этом предполагается, что параметры конструкции узла не заданы, а заданные ранее их значения игнорируются. Если же выбран пункт меню Некоторые параметры заданы , то для незаданных параметров (тех, которые в списке параметров равны нулю) программа автоматически определит их значения из условий обеспечения необходимой несущей способности и конструктивных ограничений, регламентированных нормами, при фиксированных значениях заданных параметров.

Кроме того, выводится значение максимального фактора Kmax (коэффициента использования ограничений) и указывается вид нормативной проверки, при котором этот максимум реализовался, а также выполняется генерация чертежа узлового решения стадии КМ.

При нажатии кнопки Вычислить программа выполняет проверку несущей способности элементов заданных параметров, входящих в состав узлового решения, с заданными параметрами, а также их соединений в соответствии с требова­ниями выбранного нормативного документа. В результате выводится значение макси­мального фактора Kmax (коэффициента использования ограничений) и указывается вид нормативной про­верки, при котором этот максимум реализовался. Полный перечень проверок и значения соответ­ству­ющих коэффициентов использования ограничений доступен по нажатию кнопки Факторы .

Табл. 1. Список проверок несущей способности элементов и соединений конструктивных решений узлов ферм

Расчет узлов фермы

В данном варианте фермы конструируются из стальных электросварных прямошовных труб. Все элементы фермы соединяют в узлах без фасонок фигурной вырезкой концов труб стержней решетки и примыкания их впритык к поясам. Контуры примыкания труб обваривают угловыми швами.

Расчетную толщину шва принимают равной меньшей толщине стенки соединяемых труб.

Прочность углового шва, прикрепляющего трубчатый стержень решётки без снятия фаски можно проверить на запас прочности по формуле:

Читайте также:  Какой должен быть туалетный столик

По металлу шва: ,

По границе сплавления: ,

где N – расчетное усилие в стержне;

bf, Rwf gwf – минимальное значение характеристики сварного шва при сравнении их по металлу шва или по месту границы сплавления.

Для сварки узлов фермы применяем ручную сварку Э46.

βf=0,7, βz=1- коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали (п. 11.2 [3]);

γwf; γwz – коэффициенты условий работы шва, равные 1(п. 11.2 [3]);

γс=1- коэффициент условий работы (табл.6*[3]);

Rwz – расчетное сопротивление срезу по металлу границы сплавления,

Rwf – расчетное сопротивление срезу по металлу шва, Rwf =20 кН/см 2

Минимальный размер принимается по табл.38[3], а максимальный размер может достигать значения 1,2*tmin ( минимальная толщина свариваемых элементов).

Расчёт крепления верхнего пояса к колонне (шарнирного крепление).

Узел 1

При шарнирном сопряжении усилия нет, поэтому катет сварного шва подбираем конструктивно. Lшва=50 мм.

Расчёт жёсткого сопряжения ригеля с колонной в опорном узле нижнего пояса.

Опорное давление передаётся на колонну через торец листа (фланца), к которому приварены нижний пояс и опорный каркас. Принимаем по конструктивным соображениям фланец толщиной 12 мм (аналогично фланцу в верхнем узле). Четыре болтов диаметром 30мм (отверстие диаметром 33 мм) для крепления к колонне ставим конструктивно. По данным расчёта стержней фермы вначале конструируем узел в масштабе 1:10 ,размещаем на фланце примыкающие элементы и из условия удобства монтажа намечаем разбивку отверстий под болты. Затем проверяем:

Напряжение смятия в торце фланца:

– коэффициент надежности по материалу (табл.2*[3]), 1,025.

Опорный раскос с усилием N1-4=1456,0 кН, принимаем катет шва кf=0,6 см

lшв1=см ( 1 см на непровар шва)

принимаем 2 шва длиной 87 см

t толщина фасонки=1,0-1,2 см.

N1-3= 912.2 кН, катет шва кf=0,5 см

lшв2=см (см. рис 1), где 1 см добавляется на непровар шва

принимаем 2 шва длиной 66 см

t– толщина фасонки=1,0-1,2 см

Шов 3 (Расчет опорного столика)

Толщину опорного столика назначаем по конструктивным соображениям: 20мм, ширину 100мм (равная ширине опорного фланца фермы). Длину столика определяем по расчетной длине шва, на который приходится усилие 2/3 Ns=2/3*832.8= 555.2кН. Если катет шва будет kf=2см, то длина шва с одной стороны столика будет:

Нижний узел ригеля.

Определяем число болтов для крепления фланца к колонне при d=30мм и симметричном их расположении:

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Гнутосварные профили (ГСП) прямоугольного или квадратного сечений чаще всего используются для изготовления относительно небольших ферм в малоэтажном строительтстве, которому в частности и посвящен данный сайт. Поэтому далее будут рассматриваться общие правила конструрования ферм и узлов ферм, относящиеся в основном к фермам из ГСП.

Впрочем правил конструирования не так уж и много и их относительно легко запомнить, если понимать главную их цель: все эти правила придуманы для того, чтобы уменьшить риск разрушения фермы и при этом уменьшить расход металла при изготовлении фермы. А совсем не для того, чтобы сделать жизнь проектировщика, и без того нелегкую, еще более сложной.

1. Общие положения

Примечание: Здесь и далее наличие, нумерация и порядок пунктов не соответствуют действующим нормативным документам.

1.1. Расчетная высота фермы в рассматриваемом сечении – это расстояние между центрами тяжести сечений верхнего и нижнего поясов.

Например, для прямоугольной фермы с расчетной высотой h = 50 см, верхний и нижний пояс которой изготовлен из квадратной профильной трубы сечением 50х50х2 мм, общая высота фермы составит примерно:

hоб = 50 + 2.5 + 2.5 = 55 см (562.1)

Добавлю, что через центры тяжести сечений профиля проходят оси стержней.

1.2. Соединения в узлах ферм допускается рассматривать как шарнирные, если отношение высоты сечения к длине элементов h/l не превышает

1/15 – для климатических районов с расчетной темературой ниже -45°;

1/10 – для остальных климатических районов.

Общий смысл данного положения становится понятен после рассмотрения следующей иллюстрации:

Рисунок 562.1. Определение расчетных длин стержней ферм

Читайте также:  Сломалась сушилка для белья напольная как отремонтировать

а) верхнего пояса, стоек и раскосов в плоскости фермы, б) верхнего пояса из плоскости фермы.

Т.е. не смотря на то, что например верхний пояс может изготавливаться из цельной трубы, при этом стойки и раскосы крепятся в узлах фермы сваркой, изменение положения оси стержней в результате продольного изгиба может происходить примерно так, как показано на рисунке 562.1.

Примечание: возможное положение оси раскоса при продольном изгибе верхнего пояса показано не правильно. Раскос будет выгибаться в другую сторону, но принципиального значения это не имеет.

В целом отношение h/l является косвенным показателем гибкости стержня. В данном случае под l подразумевается расчетная длина стержня, а для ее определения как раз и нужно знать как именно следует рассматривать соединения стержней в узлах: как шарнирные или с частичным защемлением.

Например, при квадратном сечении профиля в зависимости от толщины стенки радиус инерции может достигать значения 0.39h. В этом случае гибкость стержня составит:

λ = l/0.39h = 15/0.39 = 38.5 (562.2.1)

Стержень с такой гибкостью на мой взгляд уже является достаточно жестким и влияет на общую работу фермы, так как может создавать дополнительный изгибающий момент в узле (об этом чуть ниже), при этом для более теплых климатических районов ограничение по гибкости еще меньше и составляет

λ = l/0.39h = 10/0.39 = 25.6 (562.2.2)

Таким образом данное положение, закрепленное в действующих нормативных документах, позволяет значительно упростить расчет ферм, при этом появляется некоторый запас прочности. И только если конструируется ферма с достаточно большой жесткостью стержней (что в малоэтажном частном строительстве маловероятно), то:

1.3. Если h/l больше указанных в п.1.2, то при расчете следует учитывать дополнительные изгибающие моменты от жесткости узлов фермы

При этом нормальные напряжения (осевые усилия) в стержнях разрешается определять по шарнирной схеме (согласно п.1.2), а учет жесткости (дополнительные изгибающие моменты) допускается выполнять приближенными методами.

К сожалению в СНиП II-23-81* "Стальные конструкции" не указывается, какими именно приближенными методами при этом можно пользоваться. А в СП 16.13330.2011, который является актуализированной редакцией вышеуказанного СНиПа вообще осталась только формулировка п.1.3 без упоминания о приближенных методах, поэтому попробую пояснить, как следует трактовать этот пункт в моем понимании.

Когда мы рассматривали плоские рамы, то выяснили, что при действии вертикально приложенной нагрузки промежуточные стойки многопролетных рам изменяют значение изгибающего момента слева и справа от стойки, при этом некоторую часть момента принимают на себя. По большому счету, если учитывать жесткость в узлах, то ферма – это и есть плоская рама, только достаточно сложная, так как к верхнему или нижнему поясу может примыкать до трех стержней (два раскоса и одна стойка).

С учетом большого количества стержней в ферме даже приблизительное определение моментов в узлах фермы – достаточно сложная задача в результате решения которой напряжения в одних стержнях могут увеличиться на 5-8% (как правило это стойки и(или) раскосы), а в других стержнях уменьшиться на 3-10%.

Соответственно, если принять дополнительный коэффициент надежности по нагрузке γн = 1.1, то без решения этой сложной задачи при расчете фермы можно обойтись.

1.4. Если нагрузки приложены не только в узлах фермы, то расчет поясов фермы следует производить с учетом совместного действия продольных усилий и изгибающих моментов.

Например, на верхний пояс фермы может опираться обрешетка с шагом значительно меньшим, чем расстояние между узлами фермы. Или на нижний пояс фермы могут опираться балки перекрытия также с шагом значительно меньшим, чем расстояние между узлами фермы.

Кроме этого на все стержни фермы действует распределенная нагрузка – собственный вес стержней. Тем не менее, формулировка данного пункта, позволяет не производить расчет стержней фермы на действие распределенной нагрузки от собственного веса, а приводить ее к сосредоточенной в узлах фермы. Это также значительно упрощает расчет ферм.

Если например на сжатый верхний пояс действует только равномерно распределенная нагрузка от покрытия, то поперечный прогиб может гораздо больше влиять на положение нейтральной оси верхнего пояса. При этом между промежуточными узлами верхний пояс будет ближе к балке с жестким защемлением на опорах, чем к шарнирно опертой балке, соответственно расчетная длина стержней верхнего пояса может быть меньше, и в итоге прочность больше, а кроме того будут возникать моменты на опорах – в узлах фермы.

С одной стороны формулировка п.1.4 в таких случаях рекомендует выполнять расчет с учетом этих моментов, хотя нет прямого указания на то, что следует учитывать моменты на опорах, а не в пролете. С другой стороны в п.1.2-1.3 нет никаких дополнительных указаний на то, что при подобном варианте приложения нагрузки соединения в узлах следует рассматривать не как шарнирные.

На мой взгляд это означает, что даже при таком варианте загружения фермы расчет можно вести по упрощенной шарнирной схеме, а значит с дополнительным запасом по прочности.

1.5. Расчетные длины стержней фермы и связей из ГСП

Сразу скажу, если нет желания или возможности вникать в тонкости определения расчетной длины стержней, то просто принимайте расчетную длину равной расстоянию между центрами тяжести узлов рассматриваемого сжатого стержня. Так оно будет проще и надежней, при этом времени на расчетах сэкономится много. Тем не менее продолжим.

1.5.1. Расчетные длины lef в плоскости фермы сжатых элементов (верхних поясов, опорных раскосов и опорных стоек) следует принимать равными расстоянию между центрами тяжести узлов (см. рис. 562.1.а)):

lef = l (562.3.1)

1.5.2. Для других элементов решетки:

lef = 0.9l (562.3.2)

1.5.3. Расчетные длины lef1 из плоскости фермы сжатых элементов и связей (рис.526.1.б):

1.5.4. Для других элементов решетки из плоскости фермы:

Такой подход к определению расчетной длины означает, что мы рассматриваем сопряжения в узлах, как шарнирные, согласно п.1.2.

Тем не менее в некоторых случаях значение расчетной длины стержней верхнего пояса в плоскости и из плоскости фермы может быть меньше.

1.5.5. Если верхний пояс фермы является неразрезным стержнем постоянного по длине сечения, на участках которого приложены разные по значению сжимающие или растягивающие усилия, например N1 и N2, при числе участков равной длины k≥2 и исходя из шарнирного закрепления элементов решетки и связей (см. рис.562.2) расчетные длины участков верхнего пояса допускается определять:

– в плоскости фермы по формуле:

lef = (0.17а 3 + 0.83)l ≥ 0.8l (562.3.5)

Рисунок 562.2. Схемы для определения расчетной длины элементов верхнего пояса плоской фермы

Где а = N2/N1, при этом 1≥ а ≥ – 0.55. В данном случае знак "-" означает, что одно из рассматриваемых продольных усилий будет растягивающим, а второе – сжимающим.

Общий физический смысл формулы (562.3.5) сводится к тому, что чем меньше значение продольного сжимающего усилия действующего на рассматриваемый стержень, тем меньше значение прогиба, возникающего в результате продольного изгиба. А так как мы рассматриваем неразрезной стержень верхнего пояса, то получается что менее загруженный соседний стержень влияет на работу более загруженного стержня.

Читайте также:  Звукоизоляция потолка под натяжной потолок своими руками

При этом прогиб более загруженного стержня уменьшается, а прогиб менее нагруженного увеличивается. И чем больше разница усилий тем это влияние может быть больше, особенно если в одном из стержней действует не сжимающее, а растягивающее продольное усилие. Тем не менее принимать расчетную длину стержней верхнего пояса меньше 0.8l не следует, даже если при расчете по формуле (562.3.5) получено меньшее значение.

1.5.6. Из плоскости фермы:

lef1 = [0.75 + 0.25(β/k – 1) 2k-3 ]l1 ≥ 0.5l1 (562.3.6)

где β = (ΣN – N1)/N1 – отношение суммы усилий на рассматриваемых участках длины l1 (рис. 562.2) за исключением максимального усилия к максимальному усилию. При этом (k – 1) ≥ β ≥ – 0.5. При определении параметра β растягивающие усилия в стержнях принимаются со знаком "-".

1.5.7. Расчетные длины растянутых нижних поясов определяются в зависимости от расположения связей из плоскости фермы или принимаются равными расстоянию между опорами фермы, если связи из плоскости фермы отсутствуют.

1.6. Фермы длиной более 36 м следует изготавливать со строительным подъемом, равным величине прогиба от постоянной и длительной нагрузок

Кроме того, фермы для плоских кровель изготавливаются со строительным подъемом вне зависимости от длины, при этом величина строительного подъема принимается равной прогибу от суммарной нормативной нагрузки + l/200. В данном случае l – длина пролета фермы.

2. Центрирование стержней

Соблюдение требований данного раздела позволяет не только упростить расчет, но сэкономить металл при изготовлении ферм.

2.1. Конструирование узлов выполняется так, чтобы оси стержней во всех узлах по возможности пересекались в одной точке.

Это называется центрированием осей и может выглядеть примерно так:

Рисунок 562.3. Узлы фермы из труб прямоугольного или квадратного сечения.

Данная иллюстрация взята мной из учебника В.К.Файбишенко "Металлические конструкции". На ней помимо пересечения осей стержней в одной точке мы также можем видеть, что ферма, особенно большой длины, может изготавливаться не цельной, а собираться из двух полуферм. И хотя в малоэтажном частном строительстве длина ферм редко превышает 10-12 м, делать такие фермы составными никто не запрещает. Правда это потребует дополнительного расчета монтажных стыков.

А вообще необходимость в сборных фермах возникает только тогда, когда фермы изготавливаются вдали от строительной площадки, поэтому транспортировка цельных ферм длиной более 18 метров может быть проблематичной.

В целом это положение более правильно рассматривать как рекомендацию, а не как правило, поэтому оно и не выделено в отдельный пункт.

2.2. Центрирование допускается выполнять с округлением до 5 мм

Смысл данного общего требования, содержащегося в нормативных документах и учебных пособиях, состоит в том, что при современном уровне производства добиться абсолютной точности при изготовлении ферм невозможно. К тому же чем больше размеры сечения центрируемого стержня, тем меньше в итоге будет влияние неточного центрирования (об этом чуть позже).

Поэтому для удобства изготовления ферм допускается изготавливать стержни с размерами, кратными 5 мм. При этом максимальное отклонение осей от центра тяжести (точки пересечения) будет составлять не более 2.5 мм.

Однако в малоэтажном частном строительстве, когда фермы могут изготавливаться из профильной трубы 20х20х2 мм и даже меньшего сечения, пользоваться этим допущением, на мой взгляд – не желательно. В таких случаях следует или добиваться большей точности при изготовлении ферм или выполнять расчет фермы с учетом следующего пункта:

2.3. Расчет стержней ферм при наличии эксцентриситетов следует производить с учетом возникающих при этом изгибающих моментов

Расцентровка осей будет приводить к тому, что продольные усилия будут действовать в стержнях фермы с эксцентриситетом. Например, при отклонении оси рассматриваемого стержня от центра тяжести узла на 2.5 мм эксцентриситет как раз и будет составлять е = 2.5 мм. Соответственно на этот стержень в узле будет действовать не только продольное усилие, но и изгибающий момент:

М = eN (562.4)

Формально этот пункт можно рассматривать, как дополнение к п.1.4.

3. Сварные швы

Приводимые ниже рекомендации не являются обязательными, во всяком случае в действующих нормативных документах они в таком виде не содержатся. Тем не менее соблюдение этих рекомендаций позволит значительно упростить не только расчет но и изготовление ферм.

3.1. Узловые соединения ферм из ГСП выполняются как правило без фасонок

При этом элементы решетки фермы привариваются непосредственно к поясам.

3.2. Ширина профилей решетки может быть немного меньше ширины пояса в рассматриваемом узле

Это позволяет значительно повысить качество сварочных работ, используя только угловые швы. Если разница ширины профиля решетки и пояса значительная, то может потребоваться проверка на прочность стенки пояса.

3.3. Если прочности стенки пояса не достаточно, то для усиления стенки пояса может использоваться накладка

При этом накладка приваривается к поясу, а элементы решетки – к накладке.

3.4. Если длины сварных швов при креплении одного из элементов решетки не достаточно, то следует использовать фасонку

В этом случае скорее всего потребуется и накладка на пояс и торцовые заглушки для элементов решетки. Торцовые заглушки необходимы не из соображений прочности, а для обеспечения герметичности пространства внутри профилей и соответственно снижения риска коррозии металла. Из этих соображений торцовые заглушки делаются в начале и конце поясов фермы. На рисунке 562.3 показаны заглушки, которые одновременно используются для крепления к неким колоннам.

А еще у Вас есть уникальная возможность помочь автору материально. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью и адресом электронной почты. Если вы хотите задать вопрос, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Спасибо. Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье "Записаться на прием к доктору"

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Для Украины – номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 0121 5641

Кошелек webmoney: R158114101090

Категории:
  • Расчет конструкций . Основы строймеха и сопромата . Фермы
Оценка пользователей: Нет Переходов на сайт: 3083 Комментарии:

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье "Записаться на прием к доктору" (ссылка в шапке сайта).

Комментировать
5 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector